專利名稱：包含一標準安全功能的存儲卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體而言涉及具有不同機械及/或電氣接口的可拆卸式電子電路卡的使用和結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
包括非易失性存儲卡在內(nèi)的電子電路卡已根據(jù)數(shù)種已知的標準獲得了商業(yè)應(yīng)用。存儲卡可與個人計算機、蜂窩式電話、個人數(shù)字助理、數(shù)碼照相機、便攜式音頻播放機及其它主機電子裝置一起使用，用于存儲大量數(shù)據(jù)。此等卡通常包含一非易失性半導(dǎo)體存儲單元陣列及隨同的一控制器，所述控制器用于控制該存儲單元陣列的操作并通過接口與該卡所連接的一主機相連接。若干同一類型的卡可在一設(shè)計用于容納該類型卡的主機卡槽內(nèi)互換。然而，眾多電子卡標準的開發(fā)已產(chǎn)生了不同類型的卡，這些卡在不同程度上互不兼容。根據(jù)一種標準制造的卡通常不能與一設(shè)計用來與另一標準的卡共同操作的主機一起使用。
一種此類標準是PC卡標準，其為三種類型的PC卡提供技術(shù)規(guī)范。PC卡標準最初公布于1990年，其目前涵蓋三種形式的矩形卡，其尺寸為85.6mm×54.0mm，厚度分別為3.3mm(I型)、5.0mm(II型)及10.5mm (III型)。沿該卡的狹窄邊緣設(shè)置有一個電連接器，其嚙合該卡以可拆卸方式插入的一槽中的插針。當前的筆記本式個人計算機及其它主機設(shè)備(尤其是便攜式裝置)中均包括PC卡槽。PC卡標準是個人計算機存儲卡國際協(xié)會(PCMCIA)的一個產(chǎn)物。PCMCIA最近公布的PC卡標準的日期是1995年2月，該標準以引用的方式并入本文中。
在1994年，SanDisk公司引進了CompactFlashTM卡(CFTM卡)，其在功能上可與PC卡相兼容但體積要小得多。CFTM卡為矩形形狀，其尺寸為43mm×36mm，厚度為3.3mm，且沿其一邊緣具有一承插式插針連接器。CFTM卡廣泛用于照相機供用于存儲視頻數(shù)據(jù)?，F(xiàn)有一種其中裝配有CFTM卡的無源適配器卡，其隨后可插入一主機計算機或其它裝置的PC卡槽中。CFTM卡內(nèi)的控制器與該卡的閃存存儲器一同工作以在其連接器上提供一ATA接口。亦即，一CFTM卡所連接的主機通過接口與該卡連接，好像該卡是一個磁盤驅(qū)動器。該卡的技術(shù)規(guī)范已由CompactFlash協(xié)會(CompactFlash Association)開發(fā)出來，此等技術(shù)規(guī)范的當前版本為1.4，此標準以引用的方式并入本文中。
SmartMediaTM卡的尺寸約為PC卡的三分之一，其尺寸為45.0mm×37.0mm，厚度極薄，僅為0.76mm厚。觸點以一規(guī)定圖案設(shè)置成該卡一表面上的多個區(qū)域。其技術(shù)規(guī)范已由1996年創(chuàng)建的固態(tài)軟盤卡(SSFDC)論壇加以定義。其包含閃存存儲器，尤其是NAND型的閃存存儲器。SmartMediaTM卡設(shè)計用于便攜式電子裝置，尤其是照相機及音頻裝置，以用于存儲大量數(shù)據(jù)。存儲器控制器被包含在主機裝置或以另一種格式(例如一種根據(jù)PC卡標準的格式)被包含在適配器卡中。SSFDC論壇已發(fā)布了用于SmartMediaTM卡的物理及電氣技術(shù)規(guī)范，該標準的當前版本為1.0，且該標準以引用的方式并入本文中。
另一種非易失性存儲卡是多媒體卡(MMCTM)。用于MMC的物理及電氣技術(shù)規(guī)范可參見“The MultiMediaCard System Specification”，其隨時由多媒體卡協(xié)會(MMCA)更新和公布。公布日期為2001年6月的該技術(shù)規(guī)范的3.1版本明確地以引用方式并入本文中。具有不同存儲容量(最高可達單個卡128兆字節(jié))的MMCTM產(chǎn)品目前可從SanDisk公司獲得。MMCTM卡為矩形，其大小與郵票相似。該卡的尺寸為32.0mm×24.0mm，厚1.4mm，在該卡的一表面上沿一同樣包含一切除角的狹窄邊緣具有一排電觸點。這些產(chǎn)品闡述于由SanDisk公司于2000年4月公布的″MultiMediaCard Product Manual″第二修正版中，該手冊明確地以引用的方式并入本文中。MMC產(chǎn)品的電氣操作的某些方面也闡述于1998年11月4日提出申請的美國專利第6,279,114號及專利申請案第09/186,064號中，二者均由Thomas N.Toombs和Micky Holtzman提出專利申請并轉(zhuǎn)讓給SanDisk公司。物理卡結(jié)構(gòu)及其制造方法闡述于轉(zhuǎn)讓給SanDisk公司的美國專利第6,040,622號中。該專利及專利申請案明確地以引用方式并入本文中。
MMCTM卡的一改進型式是后來的安全數(shù)字(SD)卡。SD卡具有與MMC卡相同的矩形大小但厚度增加(2.1mm)，以便在需要時容納一額外的存儲器芯片。這兩種卡的一個主要差別在于，SD卡中包含了安全器件以便其用來存儲和拷貝諸如音樂數(shù)據(jù)等保護性專利數(shù)據(jù)。二者之間的另一差別在于，SD卡包括額外的數(shù)據(jù)觸點以便能夠在該卡與一主機之間更快速地傳送數(shù)據(jù)。SD卡的其它觸點與MMCTM卡的觸點相同以使得設(shè)計用來容納SD卡的插口也能容納MMCTMTM卡。在Yoram Cedar、Micky Holtzman和Yosi Pinto的PCT公開申請案第WO02/15020號(2002年2月21日公開)中對此加以闡述，此公開內(nèi)容以引用方式并入本文中。另外，SD卡的電氣接口一般可與MMCTM卡向后兼容，以便僅需對主機操作稍加變動便可容納兩種類型的卡。在每一卡中，存儲器控制器均包括一微處理器，該微處理器管控該存儲器的操作并對寫入該存儲器或從存儲器讀取的數(shù)據(jù)實施某些有限的操作。會員公司可從SD協(xié)會(SDA)獲得SD卡的技術(shù)規(guī)范。
另一種類型的存儲卡是用戶身份識別模塊(SIM)，其技術(shù)規(guī)范由歐洲電信標準協(xié)會(ETSI)公布。此等技術(shù)規(guī)范的一部分以GSM 11.11的形式出現(xiàn)，其最新版本為技術(shù)規(guī)范ETSI TS 100 977 V8.3.0(2000-08)，名稱為″Digital CellularTelecommunications System(Phase 2+)；Specification of the Subscriber IdentityModule-Mobile Equipment(SIM-ME)Interface″(GSM 11.118.3.0版，1999年發(fā)布)。該技術(shù)規(guī)范以引用的方式并入本文中。其中規(guī)定了兩種類型的SIM卡ID-1 SIM卡和插入式SIM卡。實際上，所有SIM卡的一主要組件是一集成電路芯片。
ID-1 SIM卡具有一根據(jù)國際標準化組織(ISO)和國際電工委員會(IEC)的ISO/IEC 7810及7816標準的格式和布局。ISO/IEC 7810標準的名稱為″Identification cards-Physical characteristics″(第2版，1995年8月)。ISO/IEC7816標準所具有的一總名稱為“標識卡-具有觸點的集成電路卡(Identificationcards-Integrated Circuit(s)cards with Contacts)”，且由日期分別為自1994年至2000年的第1-10部分組成。此等標準(其副本可從位于瑞士日內(nèi)瓦的ISO/EC獲得)明確地以引用的方式并入本文中。ID-1 SIM卡通常為一信用卡大小，其尺寸為85.60mm×53.98mm，厚度為0.76mm，且其卡角比信用卡更圓。此類卡可僅具有存儲器，或者也可包括一微處理器，后者通常被稱為“智能卡”。智能卡的一種應(yīng)用是作為借記卡，其中每當使用它購買一產(chǎn)品或一項服務(wù)時，卡中最初的貸方余額便會減少。
插入式SIM卡是一種非常小的卡，比MMCTM和SD卡小。上述GSM11.11技術(shù)規(guī)范要求該卡為25mm×15mm的矩形，其一個角被切除以便定向，且其厚度與ID-1SIM卡相同。插入式SIM卡主要用于移動電話及其他便攜式裝置中。在包括SIM的兩種類型的卡中，ISO/IEC 7816標準規(guī)定在卡的一個表面上設(shè)置8個電觸點(但也可使用少至5個觸點)以供一主機插孔接觸之用。
SIM的一個功能元件為在其中使用它的裝置提供一安全等級。在一例如蜂窩電話的移動通信裝置中，該裝置是通過下述方式得到驗證的通信網(wǎng)絡(luò)向該裝置發(fā)送一隨機數(shù)，由一既定算法進行處理，并將結(jié)果發(fā)回該網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)將這一結(jié)果與其自己通過使用相同算法計算出來的結(jié)果進行比較。如果結(jié)果吻合，則允許該裝置在該網(wǎng)絡(luò)上進行通信。一用戶驗證密鑰存儲在該SIM中，用于此種或其他安全算法。SIM也可操作來控制和支持其中以可拆卸方式安裝有SIM的裝置的各種操作。
對于利用非易失性存儲卡和SIM卡二者的各種應(yīng)用而言，可方便地將SIM集成電路電路芯片并入存儲卡內(nèi)。在Robert Wallace、Wesley Brewer和YosiPinto的PCT公開申請案第WO 02/13021號(2002年2月14日公開)中即對此加以闡述，此公開內(nèi)容以引用方式并入本文中。MMC或SD卡內(nèi)的SIM芯片共用存儲卡的外部觸點以供該存儲卡所連接的主機系統(tǒng)進行訪問。
Sony公司已將一種非易失性存儲卡商業(yè)化，其以存儲棒TM的形式銷售，并具有另外一套技術(shù)規(guī)范。其形狀為加長的矩形，在毗鄰其一個短邊的一表面上具有若干電觸點。通過這些觸點與其所連接的一主機的電氣接口是獨一無二的。此卡中不包括微處理器或其他處理單元，而是由以可拆卸方式插入此卡的主機提供必要的智能。
通過上述對主要電子卡標準的概述可知曉，各種卡在包括大小和形狀在內(nèi)的其物理特性、電觸點的數(shù)量、布置和結(jié)構(gòu)及在卡插入主機卡槽中時通過這些觸點與該主機系統(tǒng)連接的電氣接口等方面都存在許多差別。在這些卡內(nèi)進行的控制和數(shù)據(jù)處理量方面也存在差別。適配器(有源和無源兩種類型)允許電子卡在此等主機裝置中具有某種程度的互換性。Harari等人的美國專利第6,266,724號闡述了母女存儲卡的組合使用，此專利以引用方式并入本文中。

發(fā)明內(nèi)容
一單個小卡組合兩個或兩個以上卡標準中的多個功能。所述組合卡具有一根據(jù)這兩個或兩個以上卡標準中的任何一個卡標準的物理布置，或者另一選擇為，具有根據(jù)另一卡標準的物理布置。該卡中所包含的功能元件之一是第一卡標準的大量非易失性存儲器和一存儲器控制器。根據(jù)本發(fā)明的一具體特征，一第二卡標準的功能元件操作來控制對存儲系統(tǒng)的訪問及/或編碼和解碼存儲在存儲器中的數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的另一具體特征，第二卡標準的操作由第一卡標準的存儲器控制器進行控制。根據(jù)本發(fā)明的另一具體特征，第一和第二卡標準二者的協(xié)議標準分開構(gòu)建在一插件中，該插件具有一根據(jù)第一或第二卡標準其中之一的物理形狀，其或共用一組共用的外部插件觸點或利用根據(jù)第一和第二卡標準二者分開的數(shù)組觸點?？蓡为毨靡部稍谝粏蝹€卡中一起使用這些特征。
在一具體實例中，所述SIM功能元件與根據(jù)MMC或SD卡標準的非易失性存儲器及其控制器組合在一起。此組合卡的物理格式是插入式SIM、MMCTM或SD標準其中之一的格式。在一例示性形式中，插入式SIM卡格式是與添加到插入式SIM標準的觸點上的數(shù)個外部電觸點一起使用的，這些觸點對于所述MMCTM或SD標準的存儲器的操作而言可能是必不可少的。在一第二例示性形式中，一SIM集成電路芯片被包括在一具有根據(jù)MMC或SD卡標準的物理特性和觸點的卡中。在這兩個實例中，SIM芯片與存儲器控制器相連接，其連接方式使得主機可通過卡觸點訪問二者并且SIM芯片與存儲器控制器可與主機一同操作。舉例而言，從主機輸入到卡上的一安全代碼可在SIM芯片上得到檢驗，并在所輸入的安全代碼與存儲在SIM芯片中的安全代碼吻合時，可響應(yīng)地允許該存儲器控制器操作該卡的存儲器。SIM功能元件或芯片(其提供各種各樣應(yīng)用中的安全性)結(jié)合存儲器的使用以一合理的成本提高了存儲器的安全性。當添加一SIM電路芯片時，上文背景技術(shù)中所述的現(xiàn)有存儲卡的應(yīng)用(其中提高安全性至關(guān)重要)的數(shù)量便會增加。
本發(fā)明的其它方面、特征和優(yōu)點包括在下文對代表性實施例的說明中，該說明內(nèi)容應(yīng)結(jié)合附圖來理解。


圖1A和1B分別以物理和邏輯視圖顯示SIM功能元件與非易失性存儲器被組合到一單個卡中的實例，該卡具有一種配置及設(shè)置有分開的多組外部觸點；圖2A和2B分別以物理和邏輯視圖顯示另一將所述SIM功能元件與非易失性存儲器組合到一單個卡中的實例，該卡具有一不同配置并設(shè)置有分開的多組外部觸點；圖3示意性說明一在具有單一組外部觸點的一單個卡中包括SIM功能元件與非易失性存儲器的組合的系統(tǒng)；圖4為一圖3所示系統(tǒng)的電子方塊圖，其顯示該系統(tǒng)的控制器的細節(jié)；圖5為一當構(gòu)建于具有一SD卡的外部觸點的一卡中時圖4所示系統(tǒng)的一部分的電路圖；圖6A、6B和6C說明圖5所示開關(guān)的三個操作連接；
圖7說明一與圖4中所說明的卡系統(tǒng)一起使用的命令數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；圖8為一圖4所示卡系統(tǒng)的操作流程圖；圖9顯示一其中可包含圖4和5所示系統(tǒng)的SD卡；圖10為一當構(gòu)建于具有一插入式SIM卡的外部觸點和額外觸點的一卡中時圖4所示系統(tǒng)的一部分的電路圖；及，圖11顯示一根據(jù)插入式SIM格式的卡，其具有一組修改的觸點且其中可包括圖4和10所示系統(tǒng)。
具體實施例方式
圖1A和1B中圖解顯示一例示性存儲卡11在一外表面上具有遵循兩種不同現(xiàn)有卡標準的兩組電觸點13和15。按照上述MMC或SD卡技術(shù)規(guī)范，沿具有一切除角的卡的一短邊緣將觸點13設(shè)置成一排。MMC標準要求7個觸點M1-M7。SD標準使用這7個觸點加上額外的觸點S8和S9。雖然MMC技術(shù)規(guī)范要求一單個觸點以通過其傳輸往來于卡內(nèi)一非易失性存儲器的數(shù)據(jù)，但如上所述，SD技術(shù)規(guī)范使用四個數(shù)據(jù)觸點以便更快地進行數(shù)據(jù)傳輸。在任一情況下，根據(jù)MMC或SD標準，觸點13均與卡內(nèi)的一存儲器控制器17和閃存EEPROM存儲器19相連接?？刂破?7和存儲器19可構(gòu)建于單獨的集成電路芯片上或組合在同一芯片上。
在此具體實例中，觸點組15遵循上述ISO/IEC 7816標準。觸點組15可與觸點組13設(shè)置在卡11的相同或相反一側(cè)上。ISO/IEC 7816標準涵蓋使用8個觸點C1-C8，盡管觸點C4和C8目前不使用。根據(jù)上述GSM11.11技術(shù)規(guī)范，其余的6個觸點與卡內(nèi)的SIM 21相連接，該卡可以是一可從市場上購得的單獨集成電路芯片。當然，SIM21或可與控制器17和存儲器19中任一個或二者組合在一單個集成電路芯片上，但這樣較為復(fù)雜和昂貴。根據(jù)觸點13分別遵循的是MMC技術(shù)規(guī)范還是SD技術(shù)規(guī)范，本發(fā)明涵蓋卡11具有MMC或SD卡中任一個的物理尺寸及其他屬性。
SIM 21可按照設(shè)計意圖操作，即允許其中安裝有卡11的蜂窩電話或其他主機裝置操作。此SIM功能元件可獨立于存儲器19及其控制器17操作，其中在同一卡中只設(shè)置SIM和存儲器功能元件。然而，SIM 21還可(例如)通過線23與存儲器17相連接，以便在已啟動其中設(shè)置有卡11的主機裝置的同時允許訪問存儲器19。這樣就在將卡11插入此卡經(jīng)配置以啟動的一個主機裝置或數(shù)個裝置中之前阻止了對存儲器19的訪問?；蛘撸谟脩敉ㄟ^觸點15向SIM 21提供正確的數(shù)據(jù)信號(例如一口令)時，SIM 21可用來允許訪問任一主機裝置中的存儲器19。
圖2A和2B中圖解顯示另一例示性卡12包括與卡11(圖1A和1B)相同的功能組件但具有一不同的形狀因數(shù)。此處，卡12符合插入式SIM卡標準，一組觸點14也如此。但此卡上添加了一排通過控制器17與存儲器19通信的觸點16。觸點16沿包括一切除角的該卡的狹窄末端定位，因此不需要遵循任何現(xiàn)有卡標準的觸點圖案。
不是通過單獨的數(shù)組觸點與存儲器控制器及SIM進行通信，可將其操作整合至如圖3所示允許一卡與一單組觸點25一起使用的程度。觸點25的格式可來自MMC、SD或插入式SIM卡技術(shù)規(guī)范或其修改版本其中之一，或根據(jù)已公布的某一其他卡標準。其他物理特性通常將根據(jù)與所述觸點相同的標準，或至少大致相同的標準。在圖3所示的實施例中，與SIM 21的通信是通過存儲器控制器17進行。除控制存儲器19的操作外，控制器17還經(jīng)配置以識別SIM命令并將其傳遞至SIM 21，而不影響存儲器19的操作。以一正常方式處理通過觸點25接收的存儲器命令，以控制存儲器19而不對SIM 21造成任何影響。同樣地，SIM21直接與控制器17通信，以提供對閃存存儲器19的訪問或以其它方式操作存儲器19。
圖4顯示一圖3所示系統(tǒng)的更具體的構(gòu)建方案，該系統(tǒng)使用一存在于MMC和SD卡的類型的控制器?？刂破?7包括一與卡觸點25連接并連接至SIM 21的線23的主機接口27?？刂破?7的中央是一微處理器或微控制器形式的處理器29。處理器29以一正常方式操作以通過一存儲器接口31控制存儲器19。在無需做任何大的處理的情況下，處理器29還可識別并在卡觸點25與SIM 21之間傳遞與SIM 21相關(guān)聯(lián)的命令和數(shù)據(jù)。一緩沖存儲器35用于臨時存儲要編程至存儲器19內(nèi)或正從存儲器19讀取的數(shù)據(jù)。隨機存取存儲器37和只讀存儲器39通常也是提供給處理器29使用的。
作為一其中存儲器控制器17和存儲器19符合MMC技術(shù)規(guī)范或SD技術(shù)規(guī)范的實例，可使得用于SIM 21的命令成為MMC系統(tǒng)規(guī)范說明書(APP_CMD)中所述的專用命令。當控制器17接收到一專用命令時，處理器29隨后檢查緊隨其后從所述主機接收到的下一命令中的指令。根據(jù)MMC技術(shù)規(guī)范，該下一命令是作為操作存儲器的一部分來執(zhí)行的。然而，一遵循APP_CMD命令的命令可為一通過使用ISO/IEC 7816技術(shù)規(guī)范訪問SIM 21的命令。在此情況下，處理器29使得該命令及任何相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)包被發(fā)送至SIM 21。響應(yīng)于此ISO/EEC7816命令，不對存儲器實施操作。SIM 21然后根據(jù)GSM 11.11或SIM 21符合的其他技術(shù)規(guī)范接收并執(zhí)行此命令。
圖5說明一當卡觸點25(M1-M7，S8和S9)的信號協(xié)議符合SD標準時主機接口27的一前端的例示性布線連接。來自觸點M2-M7中每一個的線均直接選路至存儲器控制器的其他組件。然而，來自觸點M1、S8和S9中的線與響應(yīng)于線32中的開關(guān)控制信號實施連接的相應(yīng)開關(guān)電路26、28和30相連接。如圖6A-6C中使用開關(guān)26作為一實例所單獨顯示的那樣，這些開關(guān)電路中的每一個均配備有三個可能的連接。在圖6A中，根據(jù)SD卡技術(shù)規(guī)范，卡觸點S8與連接至存儲器控制器的DAT1線相連接。在此狀態(tài)下，數(shù)據(jù)通過控制器17在S8卡觸點與閃存存儲器19之間來回傳遞。但當線32中存在適當?shù)目刂菩盘枙r，如圖6B所示，來自S8觸點的線與SIM 21的觸點C2相連接，從而允許命令和數(shù)據(jù)在卡觸點S8與SIM觸點C2(重置)之間傳遞。如圖6C所示，開關(guān)電路26的第三位置將SIM 21的觸點C2直接與存儲系統(tǒng)的線DAT 1相連接。這樣就允許在SIM 21與存儲器控制器17之間直接進行通信，而不牽涉該卡所連接的主機。舉例而言，在一從主機輸入至SIM 21的口令已得檢驗之后，此直接連接可提供允許一主機訪問閃存存儲器19的權(quán)限。其他兩個開關(guān)28和30以相同方式操作，但連接至不同的線。開關(guān)28與卡觸點M1、SIM觸點C3(時鐘)和存儲器線DAT 3相連接。同樣，開關(guān)30與卡觸點S9、SIM觸點C7(輸入/輸出)及存儲器線DAT 2相連接。由此可看出，開關(guān)26、28和30以可控制方式將三個卡插針連接至存儲器控制器17和存儲器19或連接至SIM21的三個端子，或作為一第三連接，將SIM 21的這三個端子與控制器和存儲器相連接。SIM電源(Vcc)觸點C1和接地觸點C5分別與卡觸點M4和M3永久連接，卡觸點M4和M3還給控制器17和存儲器19供電?？梢远喾N方法構(gòu)建開關(guān)電路26、28和30，包括使用一組晶體管、一組雙向驅(qū)動器或一群邏輯門以確保一邏輯信號如本文所述在不同端子之間傳送。
SD卡的三個共用觸點M1、S8和S9為按照SD卡技術(shù)規(guī)范添加到MMC的單一數(shù)據(jù)觸點上的三個數(shù)據(jù)觸點。這樣，甚至在SIM 21連接至卡觸點的其他觸點或直接連接至該控制器時，此也使得第四個數(shù)據(jù)觸點7可一直由控制器17和存儲器19用來進行數(shù)據(jù)傳送。一構(gòu)建圖5所示電路的卡的較佳物理特性(包括外部觸點)為圖9所示的SD卡。
圖7說明一例示性命令數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而圖8所示的流程圖概述了控制器17接收到一命令所做的響應(yīng)。在接收(圖8的塊47)到一初始命令41(圖7)時，處理器29確定它是否是一專用命令(塊49)。如果不是，處理器則作為控制存儲器19的正常操作的一部分來執(zhí)行該命令(塊51)。如果初始命令41確實包含MMC專用命令，則該處理繼續(xù)確定(塊53)接收到的下一命令(圖7的43)是否與SIM 21相關(guān)。如果不相關(guān)，則該處理器在存儲器19的操作中根據(jù)MMC技術(shù)規(guī)范執(zhí)行該命令(塊55)。如果第二個命令是對SIM 21的訪問，該命令和與該命令相關(guān)聯(lián)的所有其他數(shù)據(jù)則被引導(dǎo)(塊57)至SIM 21。無論采用三個路徑51、55或57中的哪一個來響應(yīng)解碼一所接收的命令，一最終命令45(圖7)致使該命令的執(zhí)行終止。
訪問SIM 21的一替代方式是使用一特殊的專用命令進入SIM操作模式。在卡接受此命令后，其會將任何進一步的命令解釋為SIM相關(guān)命令，直到接收到下一專用命令為止。
圖10和11中說明另一例示性卡，其包括具有MMC或SD存儲器特性的SIM功能元件。圖10顯示一位于控制器17(圖4)前端的電路，該電路的類型與圖5所示的電路相同，只不過該單組外部卡觸點25為一SIM卡的修改版本，如圖11所示。根據(jù)ISO/IEC 7816技術(shù)規(guī)范，觸點C1-C8位于卡的表面。已經(jīng)添加了兩個額外的觸點C9和C10，以便該單組觸點可處理閃存存儲器(通過其控制器)和SIM功能元件二者。圖11所示卡的其余物理特性與SIM卡的特性相同，只不過前者更厚以容納額外的存儲器和控制器集成電路芯片。
為此目的，三個外部卡觸點以一類似于參照圖5和圖9的實例所述的方式在存儲器控制器與SIM之間切換。參看圖10，圖11所示卡的觸點C1-C5和C7-C9或直接連接至存儲器控制器或響應(yīng)線65上的一控制信號通過開關(guān)電路59、61和63連接至存儲器控制器或SIM 21。這些開關(guān)電路以與上文參照圖6A-6C所述相同的方式連接和操作。觸點C2、C3及C7以此方式被共用。如上所述，這些開關(guān)還允許將SIM 21直接連接至存儲器控制器17。控制器17、存儲器19及SIM 21均自共用觸點C1和C5接收電力。較佳以上文參照圖7和圖8所述相同的方式操作此卡。
雖然已闡述了本發(fā)明的數(shù)個具體實例，但應(yīng)了解，本發(fā)明享有在隨附權(quán)利要求書的整個范圍內(nèi)受到保護的權(quán)利。
權(quán)利要求
1.一種存儲卡，其包括一非易失性可重寫數(shù)據(jù)存儲器；一經(jīng)連接以控制所述存儲器操作的控制器；所述卡的一外表面上的復(fù)數(shù)個電觸點，所述電觸點與所述存儲器控制器相連接；及，一SIM功能元件，其以可通過所述外部觸點進行訪問并能夠直接與所述存儲器控制器通信的方式與所述存儲器控制器相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的存儲卡，其中所述SIM器件以一允許響應(yīng)所述SIM器件通過所述外部觸點所接收的一適當安全代碼來操作所述數(shù)據(jù)存儲器的方式與所述存儲器控制器相連接。
3.如權(quán)利要求1所述的存儲卡，其中所述SIM器件可通過所述存儲器控制器從所述外部觸點訪問。
4.如權(quán)利要求3所述的存儲卡，其中所述存儲器控制器根據(jù)命令的結(jié)構(gòu)將通過所述外部觸點接收的命令和數(shù)據(jù)引導(dǎo)至所述SIM功能元件或所述數(shù)據(jù)存儲器。
5.如權(quán)利要求1所述的存儲卡，其中所述SIM功能元件設(shè)置在一與所述控制器和數(shù)據(jù)存儲器分開的集成電路芯片上。
6.如權(quán)利要求1所述的存儲卡，其中所述控制器包括一微處理器。
7.如權(quán)利要求1所述的存儲卡，其中所述存儲卡具有根據(jù)一插入式SIM卡標準的物理尺寸。
8.如權(quán)利要求7所述的存儲卡，其中所述存儲卡包括多個根據(jù)所述插入式SIM卡標準的外部觸點加上至少兩個毗鄰根據(jù)所述插入式SIM卡標準的外部觸點的附加觸點。
9.如權(quán)利要求1所述的存儲卡，其中所述存儲卡具有根據(jù)一SD卡標準的物理尺寸和外部觸點。
10.如權(quán)利要求1所述的存儲卡，其中所述存儲卡具有根據(jù)一存儲棒(Memory Stick)標準的物理尺寸和外部觸點。
11.如權(quán)利要求1所述的存儲卡，其中所述控制器和SIM功能元件連接至所述復(fù)數(shù)個電觸點中的數(shù)個共用電觸點。
12.如權(quán)利要求1所述的存儲卡，其中所述控制器和SIM功能元件連接至在所述卡的一表面上空間分離的不同組的所述復(fù)數(shù)個電觸點。
13.一種存儲系統(tǒng)卡，其包括一個或多個提供一非易失性存儲器的集成電路芯片、所述存儲器的一控制器及一單獨的安全功能元件，所述集成電路芯片包封在一卡中，而所述存儲器控制器與設(shè)置在所述卡外側(cè)的導(dǎo)電觸點電連接，所述安全功能元件與所述存儲器控制器連接的方式使得能夠響應(yīng)適當?shù)陌踩珨?shù)據(jù)通過所述存儲器控制器從所述外部觸點訪問所述非易失性存儲器，所述安全數(shù)據(jù)是通過所述外部觸點和存儲器控制器提供給所述安全功能元件的。
14.一種存儲系統(tǒng)，其包括一存儲系統(tǒng)，其被包在一卡中并包括與根據(jù)一第一已公布卡標準的外部一組電觸點相連接的第一復(fù)數(shù)條線；一附加功能元件，其被包在所述卡內(nèi)并具有第二復(fù)數(shù)條線；及，一開關(guān)電路，其被包在所述卡內(nèi)并與所述第一和第二復(fù)數(shù)條線中的至少某些線相連接，響應(yīng)通過所述外部的一組電觸點接收到的一命令，(1)將所述第一復(fù)數(shù)條線中的所述至少某些線連接至所述卡外部觸點中規(guī)定的觸點，同時使所述第二復(fù)數(shù)條線與其保持斷開，或(2)將所述第二復(fù)數(shù)條線中的所述至少某些線連接至所述卡外部觸點中所述規(guī)定的觸點，同時使所述第一復(fù)數(shù)條線與其保持斷開，或(3)將所述第一和第二復(fù)數(shù)條線連接在一起，使二者中任一個均不連接至所述卡外部觸點中所述規(guī)定的觸點。
15.如權(quán)利要求14所述的存儲系統(tǒng)，其中所述附加功能元件為一SIM功能元件，所述SIM功能元件設(shè)置在一與形成所述存儲系統(tǒng)的一個或多個集成電路芯片分離的附加集成電路芯片上，且所述第二已公布卡標準為插入式SIM標準。
16.如權(quán)利要求15所述的存儲系統(tǒng)，其中所述第一已公布卡標準選自一組由SD、MMC或存儲棒卡標準組成的卡標準。
17.如權(quán)利要求16所述的存儲系統(tǒng)，其中所述卡外部觸點中的所述規(guī)定的觸點包括由所述SD卡標準指定為數(shù)據(jù)觸點的那些觸點。
18.如權(quán)利要求17所述的存儲系統(tǒng)，其中所述卡外部觸點中的所述規(guī)定的觸點確切為所述SD卡標準的DAT1、DAT2和DAT3。
19.如權(quán)利要求18所述的存儲系統(tǒng)，其中所述第二復(fù)數(shù)條線中的所述至少某些線包括所述SIM集成電路芯片的輸入/輸出、復(fù)位及時鐘功能元件。
20.如權(quán)利要求19所述的存儲系統(tǒng)，其中所述第一已公布卡標準為一插入式卡標準。
21.如權(quán)利要求20所述的存儲系統(tǒng)，其中所述卡外部觸點中的所述規(guī)定的觸點確切為所述插入式卡標準的C2、C3和C7。
22.如權(quán)利要求14所述的存儲系統(tǒng)，其中所述附加功能元件通常設(shè)置于一卡內(nèi)，所述卡具有所述第二復(fù)數(shù)條線，所述第二復(fù)數(shù)條線與根據(jù)一不同于所述第一已公布卡標準的第二已公布卡標準的外部的一組電觸點相連接。
23.一種操作一電子卡的方法，其包括將一非易失性存儲器和一SIM器件包括在也具有一組外部電觸點的所述電子卡內(nèi)；響應(yīng)于通過所述一組觸點接收一命令，驗證所述接收的命令是用于操作所述非易失性存儲器的類型還是供所述SIM器件使用的命令；如果所述接收的命令經(jīng)驗證是用于操作所述非易失性存儲器的，則針對所述非易失性存儲器執(zhí)行所述命令，而不影響所述SIM器件；及，如果所述接收的命令經(jīng)驗證是用于所述SIM器件的，則將所述命令引導(dǎo)至所述SIM器件，而不影響所述非易失性存儲器的操作。
全文摘要
一種一已公布標準的存儲卡(例如多媒體卡(MMC)或安全數(shù)字卡(SD))經(jīng)修改以包括根據(jù)另一已公布標準的一用戶身份識別模塊(SIM)的功能元件。所述存儲卡的控制器在所述卡外側(cè)上的觸點與所述存儲器和所述SIM之間通信。在一具體形式中，所述存儲卡具有現(xiàn)行插入式SIM卡的物理配置，添加數(shù)個外部觸點以容納所述存儲器控制器和數(shù)據(jù)存儲器。在另一具體形式中，所述存儲卡具有包括外部觸點的所述現(xiàn)行SD卡的物理配置。
文檔編號G06K19/077GK1795457SQ200480014148
公開日2006年6月28日 申請日期2004年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月17日
發(fā)明者艾力亞胡·哈拉里, 約拉姆·錫達, 韋斯利·G·布魯爾, 約西·平托, 魯文·埃爾哈米阿斯, 米奇·霍爾茨曼 申請人:桑迪士克股份有限公司