[发明专利]数字基带通信芯片中实现SIM/USIM卡数据解析的电路结构及方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路芯片领域，特别涉及数字基带通信芯片技术领域，具体是指一种数字基带通信芯片中实现SIM/USIM卡数据解析的电路结构及方法。

背景技术

无论是2G时代的GSM系统还是3G时代的WCDMA/CDMA2000/TD-SCDMA系统，数字移动用户在“入网”时会得到一张SIM卡(SubscriberIdentityModule)或USIM卡(UMTSSubscriber Identity Module)。

SIM卡是GSM(Global System for Mobile communication)数字移动通信系统中的重要部份。SIM卡是一种符合ISO标准的微型智能卡(Smart Card，俗称IC卡)，IC卡内部装有微机集成电路，能够实现计算和安全存储信息。与SIM卡类似，USIM(UMTS SubscriberIdentity Module即UMTS客户识别模组)卡是应3G时代的要求而产生，结构与SIM卡完全相同，但容量更大，功能更丰富。下文所述的SIM卡，包括SIM及USIM卡两种。

SIM卡的内部硬件与普通的IC卡类似，其内部有5个模块，每个模块都对应一个功能：微处理器CPU、程序存储器ROM、工作存储器RAM、数据存储器EEPROM和串行通信单元等部件，组成一个完整的单片计算机。这5个模块被胶封在SIM卡铜制接口后与普通IC卡封装方式相同。

SIM卡通过六根管脚与外部相连：

(1)数据线SIM_IO：进行数据传输；

(2)复位线SIM_RST：对SIM卡进行复位操作。

(3)时钟SIM_CLK：为SIM卡提供时钟信号。

(4)编程电压VPP。

(5)电源VCC和地GND。

众所周知，手机或数据卡等移动终端设备由RF射频芯片、数字基带芯片与SIM卡三部分组成。

RF射频芯片负责从基站接收模拟射频信号转换成数字基带信号，或将数字基带芯片的数字信号转换成模拟射频信号并发射给基站。

数字基带芯片对RF射频芯片传来的信号进行计算处理，同时控制移动终端的各种外围串口外设、音频、视频多媒体等扩展功能。

SIM卡中保存了短信、电话簿等用户个人信息，以及移动运营商的加密认证信息。当移动终端需要进入运营商网络时，数字基带芯片从SIM卡中读出运营商的加密认证信息，通过RF模拟射频芯片发送给移动运营商的基站认证；同时，基站发送相应的网络信息给移动终端，终端内的射频芯片接收到后转换成数字信号并传给数字基带芯片，基带芯片将信息数据保存至SIM卡内。

所以，在移动终端工作时SIM卡需要和数字基带芯片频繁交互。通常在数字基带芯片内，均使用专用的SIM卡控制器处理与SIM卡的交互工作。该模块负责通过SIM_CLK供给SIM卡时钟，通过SIM_IO与SIM卡进行数据交互、解析SIM卡数据。通常进行数据交互时，先由控制器发起命令，根据具体命令，SIM卡会返回相应的响应。如图3所示：SIM_IO数据线上的数据从低位(LSB)到高位(MSB)依次排列，一个完整数据字节包括：1位低电平起始位，8位数据位，1位偶校验位；在空闲状态，SIM_CLK及SIM_IO默认为高电平，低电平有效。数据交互模式为半双工模式，即同一时刻只能进行单向数据传输(卡控制器同一时刻只能收、或者发数据)。

当SIM卡与SIM卡控制器进行数据交互时，SIM卡通过SIM_IO信号线将1位低电平+8位数据位+1位偶校验位依次发送给卡控制器，卡控制器负责将收到的串行数据进行解析，将串行数据转换成处理器可以识别的并行数据，并存入存储空间内等待处理。由此可知，SIM卡控制器在与SIM卡进行数据交互时承担着重要作用，SIM卡侧的数据一般都需要SIM卡控制器进行数据解析，才能被ARM等处理器识别。如此一来，SIM卡控制器模块就变得必不可少，在研发数字基带芯片时，通常有两种做法：投入人力物力研发专用的SIM卡控制器，或者可以直接购买现有的IP核来使用。但是上述两种做法不可避免地增加研发成本，拉长研发周期，增大研发失败的风险。

所以如何使用较少的人力、成本和时间，实现对SIM卡数据的正确解析就成了一个比较棘手的问题。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种巧妙利用现有SOC数字基带芯片内部功能、实现过程简单方便、工作性能稳定可靠、适用范围较为广泛的数字基带通信芯片中实现SIM/USIM卡数据解析的电路结构及方法。