[發明專利]數字基帶通信芯片中實現SIM/USIM卡數據解析的電路結構及方法

有效

• 申請號: 201010133566.3
• 申請日: 2010-03-26
• 公開（公告）號: CN102201829A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: 王冬佳;張結華
• 申請（專利權）人: 上海摩波彼克半導體有限公司
• 主分類號: H04B1/40
• 分類號: H04B1/40;H04M1/725
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔;鄭暄

技術領域

本發明涉及集成電路芯片領域，特別涉及數字基帶通信芯片技術領域，具體是指一種數字基帶通信芯片中實現SIM/USIM卡數據解析的電路結構及方法。

背景技術

無論是2G時代的GSM系統還是3G時代的WCDMA/CDMA2000/TD-SCDMA系統，數字移動用戶在“入網”時會得到一張SIM卡(SubscriberIdentityModule)或USIM卡(UMTSSubscriber?Identity?Module)。

SIM卡是GSM(Global?System?for?Mobile?communication)數字移動通信系統中的重要部份。SIM卡是一種符合ISO標準的微型智能卡(Smart?Card，俗稱IC卡)，IC卡內部裝有微機集成電路，能夠實現計算和安全存儲信息。與SIM卡類似，USIM(UMTS?SubscriberIdentity?Module即UMTS客戶識別模組)卡是應3G時代的要求而產生，結構與SIM卡完全相同，但容量更大，功能更豐富。下文所述的SIM卡，包括SIM及USIM卡兩種。

SIM卡的內部硬件與普通的IC卡類似，其內部有5個模塊，每個模塊都對應一個功能：微處理器CPU、程序存儲器ROM、工作存儲器RAM、數據存儲器EEPROM和串行通信單元等部件，組成一個完整的單片計算機。這5個模塊被膠封在SIM卡銅制接口后與普通IC卡封裝方式相同。

SIM卡通過六根管腳與外部相連：

(1)數據線SIM_IO：進行數據傳輸；

(2)復位線SIM_RST：對SIM卡進行復位操作。

(3)時鐘SIM_CLK：為SIM卡提供時鐘信號。

(4)編程電壓VPP。

(5)電源VCC和地GND。

眾所周知，手機或數據卡等移動終端設備由RF射頻芯片、數字基帶芯片與SIM卡三部分組成。

RF射頻芯片負責從基站接收模擬射頻信號轉換成數字基帶信號，或將數字基帶芯片的數字信號轉換成模擬射頻信號并發射給基站。

數字基帶芯片對RF射頻芯片傳來的信號進行計算處理，同時控制移動終端的各種外圍串口外設、音頻、視頻多媒體等擴展功能。

SIM卡中保存了短信、電話簿等用戶個人信息，以及移動運營商的加密認證信息。當移動終端需要進入運營商網絡時，數字基帶芯片從SIM卡中讀出運營商的加密認證信息，通過RF模擬射頻芯片發送給移動運營商的基站認證；同時，基站發送相應的網絡信息給移動終端，終端內的射頻芯片接收到后轉換成數字信號并傳給數字基帶芯片，基帶芯片將信息數據保存至SIM卡內。

所以，在移動終端工作時SIM卡需要和數字基帶芯片頻繁交互。通常在數字基帶芯片內，均使用專用的SIM卡控制器處理與SIM卡的交互工作。該模塊負責通過SIM_CLK供給SIM卡時鐘，通過SIM_IO與SIM卡進行數據交互、解析SIM卡數據。通常進行數據交互時，先由控制器發起命令，根據具體命令，SIM卡會返回相應的響應。如圖3所示：SIM_IO數據線上的數據從低位(LSB)到高位(MSB)依次排列，一個完整數據字節包括：1位低電平起始位，8位數據位，1位偶校驗位；在空閑狀態，SIM_CLK及SIM_IO默認為高電平，低電平有效。數據交互模式為半雙工模式，即同一時刻只能進行單向數據傳輸(卡控制器同一時刻只能收、或者發數據)。

當SIM卡與SIM卡控制器進行數據交互時，SIM卡通過SIM_IO信號線將1位低電平+8位數據位+1位偶校驗位依次發送給卡控制器，卡控制器負責將收到的串行數據進行解析，將串行數據轉換成處理器可以識別的并行數據，并存入存儲空間內等待處理。由此可知，SIM卡控制器在與SIM卡進行數據交互時承擔著重要作用，SIM卡側的數據一般都需要SIM卡控制器進行數據解析，才能被ARM等處理器識別。如此一來，SIM卡控制器模塊就變得必不可少，在研發數字基帶芯片時，通常有兩種做法：投入人力物力研發專用的SIM卡控制器，或者可以直接購買現有的IP核來使用。但是上述兩種做法不可避免地增加研發成本，拉長研發周期，增大研發失敗的風險。

所以如何使用較少的人力、成本和時間，實現對SIM卡數據的正確解析就成了一個比較棘手的問題。

發明內容

本發明的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供一種巧妙利用現有SOC數字基帶芯片內部功能、實現過程簡單方便、工作性能穩定可靠、適用范圍較為廣泛的數字基帶通信芯片中實現SIM/USIM卡數據解析的電路結構及方法。