专利名称：半导体器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在IC (Integrated Circuits:集成电路)卡功能中 附加有存储卡功能的半导体器件，例如涉及一种有效应用于IC卡模 块或者SIM ( Subscriber Identity Modul:用户识别模块)卡模块的功 能扩展的技术。
背景技术：
在专利文献l中记载了在MMC卡(Multi Media Card:多媒体卡 (注册商标))标准的卡基板上与存储卡单元一起装载了 SIM (Subscriber Identity Module:用户识别模块)卡单元的多功能存储 卡。设置在卡基板上的连接端子交错配置为两列，并具备对于MMC 卡、SD卡的兼容性。
在专利文献2中记载了如下的IC卡在基卡上装载有IC卡用微 型计算机、并在基卡的表面形成有用于访问该IC卡用微型计算机的 接触端子的IC卡上，追加了闪存器和用于访问该闪存器的接触端子。
在专利文献3中记载了装载有微型计算机、闪存器以及控制器芯 片并具有存储卡功能的SIM卡。
专利文献l:国际公开第01/84490号小册
专利文献2:日本特开平10- 334205公才艮
专利文献3:日本特开平2005 - 322109公报
发明内容
然而，在以往的技术中，没有研究考虑了在IC卡功能上附加存 储卡功能的半导体器件中的功能相互联合、 一部分功能的不可用、降 低不可用电路的电力消耗、与现有卡之间的兼容性等的动作模式。本发明人发现，虽然可以动态切换能够满足这些需要的动作模式，但提 高在IC卡功能上附加存储卡功能的半导体器件的便利性这一点是较 为重要的。
本发明的目的在于，提高具有IC卡功能和存储卡功能的半导体
器件的便利性。
从本说明书的描述和附图可知本发明的上述以及其它目的和新特征。
简单说明本申请公开的发明中的代表性技术方案的概要如下。《动作模式》在图1中例示的本发明的第一半导体器件包括
电可重写非易失性存储器；存储控制器，响应存储卡指令来控制上述
非易失性存储器，并且返回存储卡响应；第一微型计算机，响应IC
卡指令来进行动作，并且返回IC卡响应；第一总线，连接被用于存 储卡指令和存储卡响应的输入输出的存储卡接口端子与上述存储控
制器；配置在上述第一总线的途中的第一开关；第二总线，连接被用 于IC卡指令和IC卡响应的输入输出的IC卡接口端子与上述第一微 型计算机；配置在上述第二总线的途中的第二开关；第三总线，将上 述第二开关和第 一微型计算机之间的第二总线连接到上述存储控制 器；配置在上述第三总线的途中的第三开关；以及第二微型计算机， 被连接在上述IC卡接口端子和第二开关之间的第二总线上，并且被 连接在上述第 一开关和上述存储控制器之间的第 一总线上。作为能够 通过上述第二微型计算机的控制来进行选择的动作模式，该半导体器 件具有第一模式至第四模式。第一模式(SIM_MMC)是如下动作模 式将上述第三开关设为切断状态，将第二开关和第一开关设为连接 状态，能够分别进行响应来自上述存储卡接口端子的存储卡指令的上 述存储控制器的动作、和响应来自上述IC卡接口端子的IC卡指令的 上述第一微型计算机的动作。第二模式(SIM)是如下动作模式将 上述第一开关和第三开关设为切断状态，将第二开关设为连接状态， 能够进行响应来自上述IC卡接口端子的IC卡指令的上述第一微型计 算机的动作。第三模式(X—SIM)是如下动作模式将上述第一开关设为切断状态，将上述第二开关和第三开关设为连接状态，能够响应 来自上述IC卡接口端子的未定义IC卡指令使上述存储控制器和上述
第一微型计算机动作。第四模式(XMC)是如下动作模式将上述第 二开关设为切断状态，将上述第一开关和第三开关设为连接状态，能 够响应来自上述存储卡接口端子的存储卡指令来使上述存储控制器 和上述第 一微型计算机动作。
根据上述技术方案，第一模式能够分别单独使用IC卡功能和存 储卡功能，对于与分别具备单独的IC卡功能和存储卡功能的下位的 半导体器件对应的主装置，也能够实现下位兼容(backward compatibility)。第二模式有助于限制主装置与IC卡功能完全无关地 自由利用存储卡功能。在第三模式下可以使用IC卡指令来使用存储 卡功能，特别是可以将第 一微型计算机的保护功能使用于存储控制器 的存储访问控制。在第四模式下可以使用存储卡指令来将第一微型计 算机的保护功能使用于存储控制器的存储访问控制。能够通过第二微 型计算机的控制来选择上述第一模式至第四模式，因此半导体器件的 便利性提高。
《初始动作模式》作为具体方式之一，上述第二微型计算机通过 向半导体器件提供动作电源来设定上述第一模式。或者，上述第二微
与分:具备单:的ic卡功肖:和存储卡:能的下位的二导体4件对应
的主装置的下位兼容这一点，希望在响应接通电源的处理中自动设定
为第一模式或者第二模式。如果不这样则下位的主装置向第一模式或 者第二模式转换时请求特别的处理，难以实现下位兼容。特别是将第
二模式作为初始动作模式，是要限制主装置与IC卡功能完全无关地 自由利用存储卡功能的情况。
《动作模式的转换切断电源》作为具体方式之一，具有能够选 择性地切断对上述存储控制器的动作电源供给的电源开关，上述第二 微型计算机在设定上述第二模式时，将上述电源开关控制为切断状 态。另外，在具有能够选择性地切断对上述存储控制器和非易失性存储器的动作电源供给的电源开关的情况下，上述第二微型计算机在设 定上述第二模式时，也将上述电源开关控制为切断状态。有助于半导 体器件整体的低电力消耗。在第二模式下第一开关成为切断状态，因 此存储控制器的动作电源被切断，由此无论连接到第 一 总线的存储控 制器的输入输出电路的状态成为何种状态，都能够对从连接到存储卡 接口端子的主装置向半导体器件流入不希望的电流的主装置，预先防 止产生异常状态。
《动作模式的转换SIM_MMC—X—SIM》作为具体方式之一， 在上述第一模式下，上述第一微型计算机响应从上述第二总线输入第 一 IC卡指令，对上述第二微型计算机提供模式变更指示信号。上述 第二微型计算机响应于上述模式变更指示信号，将动作模式变更为第 三模式。在存在第一IC卡指令那样的对第一微型计算机定义的IC卡 指令的情况下，能够利用该指令使动作模式转换。
《动作才莫式的转换SIM—MMC—X—SIM》作为具体方式之一， 在上述第一模式下，上述第二微型计算机对从上述IC卡接口端子提 供给第二总线的第一未定义IC卡指令的图形进行监视，对于响应第 一未定义IC卡指令而由第一微型计算机返回的IC卡响应，在从上述 IC卡接口端子对第二总线提供了规定次数的第一未定义IC卡指令 时，以针对所提供的第一未定义IC卡指令的规定次数的监视结果与 规定图形一致的情况为条件，来从上述IC卡接口端子向外部输出IC 卡正常响应，将动作模式变更为上述第三模式。在不存在第一IC卡 指令那样的对第一微型计算机定义的IC卡指令的情况下，能够利用 第一未定义IC卡指令使动作模式转换。
《X—SIM的动作方式》作为具体方式之一，在上述第三模式下， 上述第二微型计算机解读从上述IC卡接口端子提供给第二总线的第 二未定义IC卡指令，对上述存 储控制器发出第一存储卡指令，作为 响应上述第一存储卡指令的处理结果而将从存储控制器返回的第一 存储卡响应转换为规定的IC卡响应，并输出到第二总线。能够应对 对第一微型计算机定义的IC卡指令所无法对应的那样的与存储控制器的联合动作。
《动作模式的转换X—SIM—SIM—MMC》作为具体方式之一， 在上述第三模式下，上述第二微型计算机响应从上述第二总线输入第 三未定义IC卡指令来确认存储控制器和第一微型计算机没有通过第 三总线进行联合动作的情况之后，将动作模式变更为第一模式。利用 没有对第一微型计算机定义的第三未定义IC卡指令，由此能够使动 作模式转换。
《动作才莫式的转换SIM—MMC—XMC》作为具体方式之一，在 上述第一模式下，上述第一微型计算机响应从上述第二总线输入第二 IC卡指令，对上述第二微型计算机提供模式变更指示信号，上述第二 微型计算机响应上述模式变更指示信号，将动作模式变更为第四模 式。在存在第二IC卡指令那样的对第一微型计算机定义的IC卡指令 的情况下，能够利用该指令使动作模式转换。
《动作模式的转换SIM—MMC—XMC》作为具体方式之一，在 上述第一模式下，上述第二微型计算机对从上述IC卡接口端子提供 给第二总线的第四未定义IC卡指令的图形进行监视，对于响应第四 未定义IC卡指令而由上述第一微型计算机返回的IC卡响应，在从上 述IC卡接口端子对第二总线提供了规定次数的第四未定义IC卡指令 时，以针对所提供的第四未定义IC卡指令的规定次数的监视结果与 规定图形一致的情况为条件，来对第二总线输出IC卡正常响应之后， 将动作模式变更为上述第四模式。在不存在第二 IC卡指令那样的对 第一微型计算机定义的IC卡指令的情况下，能够利用第四未定义IC 卡指令使动作模式转换。
《XMC的动作方式》作为具体方式之一，在上述第四模式下， 上述存储控制器解读从上述存储卡接口端子提供给第一总线的存储 卡指令，按照解读结果来控制非易失性存储器的访问，另外，按照解 读结果来控制利用了针对发出到上述第一微型计算机的IC卡指令的 响应的非易失性存储器的访问，将对于访问控制的存储卡响应输出到 第一总线。能够应对基于存储控制器和第一微型计算机的联合动作。《动作模式的转换XMC—SIM—MMC》作为具体方式之一，在 上述第四模式下，上述第二微型计算机响应从上述第二总线输入第五 未定义IC卡指令来确认存储控制器和第一微型计算机没有通过第三 总线进行联合动作的情况之后，将动作模式变更为第一模式。利用没 有对第一微型计算机定义的第五未定义IC卡指令，由此能够使动作 模式转换。
《XMC模式端子》作为具体方式之一，具有连接到上述存储控 制器和上述第二微型计算机的模式端子，上述第二微型计算机在上述 模式端子为第一状态时，通过向半导体器件提供动作电源来将动作模 式设定为第一模式，在上述模式端子为第二状态时，通过向半导体器 件提供动作电源来将动作模式设定为第四模式。这是为了在不支持从 第一模式向第四模式转换的过程的存储卡主装置上连接半导体器件 的情况下、或者在接口协议转换电路上连接半导体器件等情况下，可 以初始设定为它们所支持的第四模式。另外，作为上述模式端子的其 它应用而还可以使用于强制模式转换。
《机密保护》作为具体方式之一，上述非易失性存储器具有第一 非易失性存储区域和第二非易失性存储区域，上述存储控制器输入上 述第三开关的开关控制信号，在基于上述开关控制信号的上述第三开 关的切断指示状态下，仅允许访问上述第一非易失性存储区域，在基 于上述开关控制信号的上述第三开关的连接指示状态下，允许访问上 述第 一 非易失性存储区域和第二非易失性存储区域。排除存储控制器 单独访问第二非易失性储存区域，因此容易实现该储存区域的机密保 护。上述第一非易失性存储区域是普通区域，上述第二非易失性存储 区域是保护区域。
《接口端子》作为具体方式之一，IC卡接口端子包含具备以 ISO/IEC7816-2为标准的端子位置和端子功能的1位的IC卡用输入输 出端子、IC卡用时钟输入端子以及IC卡用复位端子，上述存储卡接 口端子包含被分配到由ISO/IEC7816-2规定的端子位置和端子功能中 的空端子的存储卡用时钟端子、1位的存储卡用指令端子以及1位的存储卡用数据端子。能够使IC卡接口端子和存储卡接口端子的两者
成为以ISO/IEC7816-2为标准的端子排列，能够实现对于支持IC卡 指令的主装置的下位兼容性。
《端子功能的转换》作为具体方式之一，具备与上述存储卡接口 端子不同的接口端子作为外部端子，还具有转换电路，该转换电路将 上述存储卡接口端子的端子功能转换为上述不同的接口端子的端子 功能，上述转换电路与上述存储卡接口端子和上述不同的接口端子连 接。因而，半导体器件中的用于存储卡接口的外部接口端子并不限于 特定的存储卡接口 ，还可以是其它存储卡接口或者USB等其它接口 。
《向非接触接口功能的转换》作为具体方式之一，具备与上述IC 卡接口端子不同的RF通信用端子作为外部端子，还具有转换电路， 该转换电路将上述IC卡接口端子的端子功能转换为使用上述RF通信 用端子的非接触接口 ，上述转换电路与上述IC卡接口端子和上述RF 通信用端子连接。能够通过非接触接口来实现IC卡接口功能。《动作模式》在图2中例示的本发明的第二半导体器件包括 电可重写非易失性存储器；存储控制器，响应存储卡指令来控制上述 非易失性存储器，并且返回存储卡响应；第一微型计算机，响应IC 卡指令来进行动作，并且返回IC卡响应；第二微型计算机，使用第 一端口而连接到上述存储控制器；第一总线，连接被用于存储卡指令 和存储卡响应的输入输出的存储卡接口端子、上述存储控制器以及上 述第二微型计算机的第二端口；第一开关，选择性地从存储卡接口端 子将上述第一总线设为切断状态；第二总线，连接被用于IC卡指令 和IC卡响应的输入输出的IC卡接口端子与上述第二微型计算机的第 三端口；第三总线，对上述第二微型计算机的第四端口和第一微型计 算机进行连接；以及第二开关，选择性地连接第二总线和第三总线。 作为能够通过上述第二微型计算机的控制来进行选择的动作模式，具 有第一模式至第四模式。第一模式(SIM—MMC)是如下动作模式 将上述第二开关和第一开关设为连接状态，能够分别进行响应来自上 述存储卡接口端子的存储卡指令的存储控制器的动作、和响应来自上述IC卡接口端子的IC卡指令的第一微型计算机的动作。第二模式
(SIM)是如下动作模式将上述第一开关设为切断状态，将第二开 关设为连接状态，能够进行响应来自上述IC卡接口端子的IC卡指令 的第一微型计算机的动作。第三模式(X—SIM)是如下动作模式将 上述第一开关设为切断状态，将上述第二开关设为连接状态，能够使 用第一端口、第三端口以及第四端口，响应来自上述IC卡接口端子 的未定义IC卡指令来使存储控制器和第一微型计算机一边避免总线 的冲突一边进行动作。第四模式(XMC)是如下动作模式将上述第 一开关设为连接状态，将上述第二开关设为切断状态，能够使用上述 第 一端口和第四端口响应来自上述存储卡接口端子的存储卡指令来
使存储控制器和第 一微型计算机动作。
根据上述方法，在第一模式下能够分别单独地使用IC卡功能和 存储卡功能，对于与分别具备单独的IC卡功能和存储卡功能的下位 的半导体器件对应的主装置，也能够实现下位兼容。在第二模式下有 助于限制主装置与IC卡功能完全无关地自由利用存储卡功能。在第 三模式下可以使用IC卡指令使用存储卡功能，特别是可以将第一微 型计算机的保护功能使用于存储控制器的存储访问控制。在第四模式 下可以使用存储卡指令将第一微型计算机的保护功能使用于存储控 制器的存储访问控制。能够通过第二微型计算机的控制来选择上述第 一模式至第四模式，因此半导体器件的便利性提高。
《初始动作模式》作为具体方式之一，上述第二微型计算机通过 向半导体器件提供动作电源来设定上述第一模式。或者，上述第二微
型计算机通过向半导体器件提供动作电源来设定上述第二模式。对于 与分别具备单独的IC卡功能和存储卡功能的下位的半导体器件对应 的主装置的下位兼容这一点，希望在响应接通电源的处理中自动设定 为第一模式或者第二模式。如果不这样则下位的主装置向第一模式或 者第二模式转换时请求特别的处理，难以实现下位兼容。特别是将第 二模式作为初始动作模式，是要限制主装置与IC卡功能完全无关地 自由利用存储卡功能的情况。《动作模式的转换切断电源》作为具体方式之一，具有能够选 择性地切断对上述存储控制器的动作电源供给的电源开关，上述第二 微型计算机在设定上述第二模式时，将上述电源开关控制为切断状 态。另外，具有能够选择性地切断对上述存储控制器和非易失性存储 器的动作电源供给的电源开关，上述第二微型计算机在设定上述第二 模式时，将上述电源开关控制为切断状态。有助于半导体器件整体的 低电力消耗。在第二模式下第一开关成为切断状态，因此存储控制器 的动作电源被切断，由此无论连接到第一总线的存储控制器输入输出 电路的状态成为何种状态，都能够对于从连接到存储卡接口端子的主 装置向半导体器件流入不希望的电流的主装置，预先防止产生异常状 态。
《动作才莫式的转换SIM_MMC—X—SIM》作为具体方式之一， 在上述第一模式下，上述第一微型计算机响应从上述第二总线输入第 一 IC卡指令，对上述第二微型计算机提供模式变更指示信号。上述 第二微型计算机响应上述模式变更指示信号来设定第三模式。在存在 第一IC卡指令那样的对第一微型计算机定义的IC卡指令的情况下， 能够利用该指令使动作模式转换。
《动作模式的转换SIM_MMC—X—SIM》作为具体方式之一， 在上述第一模式下，上述第二微型计算机从上述第三端口对从上述IC 卡接口端子提供给第二总线的第 一 未定义IC卡指令的图形进行监视， 对于响应第一未定义IC卡指令而由第一微型计算机返回的IC卡响 应，在从上述IC卡接口端子对第二总线提供了规定次数的第一未定 义IC卡指令时，以针对所提供的第 一 未定义IC卡指令的规定多次的 监视结果与规定图形一致的情况为条件，来从上述第三端口通过IC 卡接口端子向外部输出IC卡正常响应，将动作模式变更为上述第三 模式。在不存在第一IC卡指令那样的对第一微型计算机定义的IC卡 指令的情况下，能够利用第一未定义IC卡指令使动作模式转换。
《X—SIM的动作方式》作为具体方式之一，在上述第三模式下， 上述第二微型计算机解读从上述IC卡接口端子通过第二总线提供给上述第三端口的第二未定义IC卡指令，对上述存储控制器发出第一 存储卡指令，作为响应上述第一存储卡指令的处理结果而将从存储控
制器返回的第一存储卡响应转换为规定的IC卡响应，并从上述第三 端口输出到第二总线。能够应对对第一微型计算机定义的IC卡指令 所无法对应的那样的与存储控制器的联合动作。
《动作才莫式的转换X—SIM—SIM—MMC》作为具体方式之一， 在上述第三模式下，上述第二微型计算机响应从上述第二总线向上述 第三端口输入第三未定义IC卡指令来确认存储控制器和第一微型计 算机没有通过上述第 一端口和上述第四端口进行联合动作的情况之 后，将动作模式变更为第一模式。利用没有对第一微型计算机定义的 第三未定义IC卡指令，能够使动作模式转换。
《动作模式的转换SIM_MMC—XMC》作为具体方式之一，在 上述第一模式下，上述第一微型计算机响应从上述第二总线输入第二 IC卡指令，对上述第二微型计算机提供模式变更指示信号，上述第二 微型计算机响应上述模式变更指示信号，将动作模式变更为第四模 式。在存在第二IC卡指令那样的对第一微型计算机定义的IC卡指令 的情况下，能够利用该指令使动作模式转换。
《动作模式的转换SIM—MMC—XMC》作为具体方式之一，在 上述第一模式下，上述第二微型计算机对从上述IC卡接口端子通过 第二总线提供给第三端口的第四未定义IC卡指令的图形进行监视， 对于响应第四未定义IC卡指令而由上述第一微型计算机返回的IC卡 响应，在从上述IC卡接口端子对第二总线提供了规定次数的第四未 定义IC卡指令时，以针对所提供的笫四未定义IC卡指令的规定多次 的监视结果与规定图形一致的情况为条件，来对第二总线输出IC卡 正常响应之后，将动作模式变更为上述第四模式。在不存在第二 IC 卡指令那样的对第一微型计算机定义的IC卡指令的情况下，能够利 用第四未定义IC卡指令使动作模式转换。
《XMC的动作方式》作为具体方式之一，在上述第四模式下， 上述存储控制器解读从上述存储卡接口端子提供给第 一 总线的储存卡指令，按照解读结果来控制非易失性存储器的访问，另外，按照解 读结果来控制利用了针对发出到上述第一微型计算机的IC卡指令的 响应的非易失性存储器的访问，将对于访问控制的存储卡响应输出到 第 一 总线。能够应对基于存储控制器和第 一微型计算机的联合动作。
《动作冲莫式的转换XMC—SIM—MMC》作为具体方式之一，在 上述第四模式下，上述第二微型计算机响应从上述第二总线输入第五 未定义IC卡指令来确认存储控制器和第一微型计算机没有通过第一 端口和第四端口进行联合动作的情况之后，将动作模式变更为第一模 式。能够利用没有对第一微型计算机定义的第五未定义IC卡指令， 来使动作模式转换。
《XMC模式端子》作为具体方式之一，具有与上述第二微型计 算机连接的模式端子，上述第二微型计算机在上述模式端子为第 一状 态时，通过向半导体器件提供动作电源来将动作模式设定为第一模 式，在上述模式端子为第二状态时，通过向半导体器件提供动作电源 来将动作模式设定为第四模式。这是为了在不支持从第一模式向第四 模式转换的过程的存储卡主装置上连接半导体器件的情况下、或者在 接口协议转换电路上连接半导体器件等情况下，可以初始设定为它们 所支持的第四模式。另外，作为上述模式端子的其它应用而还可以使 用于强制模式转换。
《机密保护》作为具体方式之一，上述非易失性存储器具有第一 非易失性存储区域和第二非易失性存储区域，上述存储控制器在上述 第一模式和第二模式下，仅允许访问上述第一非易失性存储区域，在 上述第三模式和第四模式下，允许访问上述第一非易失性存储区域和 第二非易失性存储区域。排除存储控制器单独访问第二非易失性储存 区域，因此容易实现该储存区域的机密保护。上述第一非易失性存储 区域是普通区域，上述第二非易失性存储区域是保护区域。
《接口端子》作为具体方式之一，IC卡接口端子包含具备以 ISO/IEC7816-2为标准的端子位置和端子功能的1位的IC卡用输入输 出端子、IC卡用时钟输入端子以及IC卡用复位端子，上述存储卡接口端子包含^皮分配到由IS0/IEC7816-2 ^见定的端子位置和端子功能中 的空端子的存储卡用时钟端子、1位的存储卡用指令端子以及1位的 存储卡用数据端子。能够使IC卡接口端子和存储卡接口端子的两者 成为以ISO/IEC7816-2为标准的端子排列，能够实现对于支持IC卡 指令的主装置的下位兼容性。
《端子功能的转换》作为具体方式之一，具备与上述存储卡接口 端子不同的接口端子作为外部端子，还具有转换电路，该转换电路将 上述存储卡接口端子的端子功能转换为上述不同的接口端子的端子 功能，上述转换电路与上述存储卡接口端子和上述不同的接口端子连 接。因而，半导体器件中的用于存储卡接口的外部接口端子并不限于 特定的存储卡接口，还可以是其它存储卡接口或者USB (universal serial bus:通用串行总线)等其它接口 。
《向非接触接口功能的转换》作为具体方式之一，具备与上述IC 卡接口端子不同的rf通信用端子作为外部端子，还具有转换电路， 该转换电路将上述IC卡接口端子的端子功能转换为使用上述RF通信 用端子的非接触接口 ，上述转换电路与上述IC卡接口端子和上述RF 通信用端子连接。能够通过非接触接口来实现IC卡接口功能。《动作模式》在图3中例示的本发明所的第三半导体器件包括 电可重写非易失性存储器；存储控制器，响应存储卡指令来控制上述 非易失性存储器，并且返回存储卡响应；第一微型计算机，响应IC 卡指令来进行动作，并且返回IC卡响应；第一总线，连接被用于存 储卡指令和存储卡响应的输入输出的存储卡接口端子与上述存储控
制器；配置在上述第一总线的途中的第一开关；第二总线，连接被用 于IC卡指令和IC卡响应的输入输出的IC卡接口端子与上述第一微 型计算机；配置在上述第二总线的途中的第二开关；第二微型计算机， 被连接在上述IC卡接口端子和第二开关之间的第二总线上，并且被 连接在上述第一开关和上述存储控制器之间的第一总线上；以及第三 微型计算机，被连接在上述存储控制器上。作为能够通过上述第二微 型计算机的控制来进行选择的动作模式，具有第 一 模式至第四模式。第一模式(SIM_MMC)是如下动作模式将第一开关和第二开关设 为连接状态，能够分别进行响应来自上述存储卡接口端子的存储卡指 令的存储控制器的动作、和响应来自上述IC卡接口端子的IC卡指令 的第一微型计算机的动作。第二模式(SIM)是如下动作模式将上 述第一开关设为切断状态，将第二开关设为连接状态，能够进行响应 来自上述IC卡接口端子的IC卡指令的第一微型计算机的动作。第三 模式(X一SIM)是如下动作模式将上述第一开关设为切断状态，将 上述第二开关设为连接状态，能够使用第一端口和第二端口响应来自 上述IC卡接口端子的未定义IC卡指令来使存储控制器和第三微型计 算机动作。第四模式(XMC)是如下动作模式将上述第二开关设为 切断状态，将上述第一开关设为连接状态，能够响应来自上述存储卡 接口端子的存储卡指令来使存储控制器和第三微型计算机动作。
根据上述方法，在第一模式下能够分别单独地使用IC卡功能和 存储卡功能，对于与分别具备单独的IC卡功能和存储卡功能的下位 的半导体器件对应的主装置，也能够实现下位兼容。在第二模式下有 助于限制主装置与IC卡功能完全无关地自由利用存储卡功能。在第 三模式下可以使用IC卡指令来使用存储卡功能，特别是可以将第三 微型计算机的保护功能使用于存储控制器的存储访问控制。在第四模 式下可以使用存储卡指令将第三微型计算机的保护功能使用于存储 控制器的存储访问控制。能够通过第二微型计算机的控制来选择上述 第一模式至第四模式,因此半导体器件的便利性提高。
《初始动作模式》作为具体方式之一，上述第二微型计算机通过 向半导体器件提供动作电源来设定上述第一模式。或者，上述第二微
与分:具备单二的ic卡功J或、者存储^功能的下位的半导二器件对
应的主装置的下位兼容这一点，希望在响应接通电源的处理中自动设
定为第一模式或者第二模式。如果不这样则下位的主装置向第一模式 或者第二模式转换时请求特别的处理，难以实现下位兼容。特别是将 第二模式作为初始动作模式，是要限制主装置与IC卡功能完全无关地自由利用存储卡功能的情况。
《动作模式的转换切断电源》作为具体方式之一，具有能够选
择性地切断对上述存储控制器的动作电源供给的电源开关，上述第二 微型计算机在设定上述第二模式时，将上述电源开关控制为切断状 态。另外，具有能够选择性地切断对上述存储控制器和非易失性存储 器的动作电源供给的电源开关，上述第二微型计算机在设定上述第二 模式时，将上述电源开关控制为切断状态。有助于半导体器件整体的 低电力消耗。在第二模式下第一开关成为切断状态，因此存储控制器 的动作电源被切断，由此无论连接到第 一总线的存储控制器的输入输 出电路的状态成为何种状态，都能够对从连接到存储卡接口端子的主 装置向半导体器件流入不希望的电流的主装置，预先防止产生异常状态。
《动作模式的转换SIM—MMC—X一SIM》作为具体方式之一， 在上述第一模式下，上述第一微型计算机响应从上述第二总线输入第 一 IC卡指令，对上述第二微型计算机提供模式变更指示信号，上述 第二微型计算机响应于上述模式变更指示信号，将动作模式变更为第 三模式。在存在第一IC卡指令那样的对第一微型计算机定义的IC卡 指令的情况下，能够利用该指令使动作模式转换。
《动作模式的转换SIM—MMC—X_SIM》作为具体方式之一， 在上述第一模式下，上述第二微型计算机对从上述IC卡接口端子提 供给第二总线的第一未定义IC卡指令的图形进行监视，对于响应第 一未定义IC卡指令而由第一微型计算机返回的IC卡的响应，在从上 述IC卡接口端子对第二总线提供了规定次数的第 一未定义IC卡指令 时，在对于所提供的第一未定义IC卡指令的规定多次的监视结果与 规定图形一致时，从上述IC卡接口端子向外部输出IC卡正常响应， 将动作模式变更为上述第三模式。在不存在第一 IC卡指令那样的对 第一微型计算机定义的IC卡指令的情况下，能够利用第一未定义IC 卡指令使动作模式转换。
《X—SIM的动作方式》作为具体方式之一，在上述第三模式下，上述第二微型计算机解读从上述IC卡接口端子提供给第二总线的第 二未定义IC卡指令，对上述存储控制器发出第一存储卡指令，作为 响应上述第 一存储卡指令的处理结果而将从存储控制器返回的第一 存储卡响应转换为规定的IC卡响应，并输出到第二总线。能够应对 对第一微型计算机定义的IC卡指令所无法对应的那样的与存储控制 器的联合动作。
《动作模式的转换X—SIM—SIM_MMC》作为具体方式之一， 在上述第三模式下，上述第二微型计算机响应从上述第二总线输入第 三未定义IC卡指令来确认存储控制器和第三微型计算机没有进行联 合动作的情况之后，将动作模式变更为第一模式。能够利用没有对第 一微型计算机定义的第三未定义IC卡指令来使动作模式转换。
《动作模式的转换SIM_MMC—XMC》作为具体方式之一，在 上述第一模式下，上述第一微型计算机响应从上述第二总线输入第二 IC卡指令，对上述第二微型计算机提供模式变更指示信号，上述第二 微型计算机响应上述模式变更指示信号，将动作模式变更为第四模 式。在存在第二IC卡指令那样的对第一微型计算机定义的IC卡指令 的情况下，能够利用该指令使动作模式转换。
《动作模式的转换SIM—MMC—XMC》作为具体方式之一，在 上述第一模式下，上述第二微型计算机对从上述IC卡接口端子提供 给第二总线的第四未定义IC卡指令的图形进行监视，对于响应第四 未定义IC卡指令而由第一微型计算机返回的IC卡响应，在从上述IC 卡接口端子对第二总线提供了规定次数的第四未定义IC卡指令时，
以针对所提供的第四未定义IC卡指令的规定次数的监视结果与规定 图形一致的情况为条件，来对第二总线输出IC卡正常响应之后，将 动作模式变更为上述第四模式。在不存在第二 IC卡指令那样的对第 一微型计算机定义的IC卡指令的情况下，能够利用第四未定义IC卡 指令使动作模式转换。
《XMC的动作方式》作为具体方式之一，在上述第四模式下， 上述存储控制器解读从上述存储卡接口端子提供给第一总线的存储卡指令，按照解读结果来控制非易失性存储器的访问，另外，按照解 读结果来控制利用了针对发出到上述第三微型计算机的IC卡指令的 响应的非易失性存储器的访问，将对于访问控制的存储卡响应输出到 第 一 总线。能够应对基于存储控制器和第三微型计算机的联合动作。
《动作模式的转换XMC—SIM_MMC》作为具体方式之一，在 上述第四模式下，上述第二微型计算机响应从上述第二总线输入第五 未定义IC卡指令来确认存储控制器和第三微型计算机没有进行联合 动作的情况之后，将动作模式变更为第一模式。能够利用没有对第一 微型计算机定义的第五未定义IC卡指令来使动作模式转换。
《XMC模式端子》作为具体方式之一，具有连接到上述第二微 型计算机的模式端子，上述第二微型计算机在上述模式端子为第一状 态时，通过向半导体器件提供动作电源来将动作模式设定为第一模 式，在上述模式端子为第二状态时通过向半导体器件提供动作电源来 将动作模式设定为第四模式。这是为了在不支持从第 一模式向第四模 式转换的过程的存储卡主装置上连接半导体器件的情况下、或者在接 口协议转换电路上连接半导体器件等情况下，可以初始设定为它们所 支持的第四模式。另外，作为上述模式端子的其它应用而还可以使用 于强制模式转换。
《机密保护》作为具体方式之一，上述非易失性存储器具有第一 非易失性存储区域和第二非易失性存储区域，上述存储控制器在上述 第一模式和第二模式下，仅允许访问上述第一非易失性存储区域，在 上述第三模式和第四模式下，允许访问上述第 一非易失性存储区域和 第二非易失性存储区域。排除存储控制器单独访问第二非易失性储存 区域，因此容易实现该储存区域的机密保护。上述第一非易失性存储 区域是普通区域，上述第二非易失性存储区域是保护区域。
《接口端子》作为具体方式之一，IC卡接口端子包含具备以 ISO/IEC7816-2为标准的端子位置和端子功能的1位的IC卡用输入输 出端子、IC卡用时钟输入端子以及IC卡用复位端子，上述存储卡接 口端子包含被分配到由ISO/IEC7816-2规定的端子位置和端子功能中的空端子的存储卡用时钟端子、1位的存储卡用指令端子以及1位的 存储卡用数据端子。能够使IC卡接口端子和存储卡接口端子的两者
成为以ISO/IEC7816-2为标准的端子排列，能够实现对于支持IC卡 指令的主装置的下位兼容性。
《端子功能的转换》作为具体方式之一，具备与上述存储卡接口 端子不同的接口端子作为外部端子，还具有转换电路，该转换电路将 上述存储卡接口端子的端子功能转换为上述不同的接口端子的端子 功能，上述转换电路与上述存储卡接口端子和上述不同的接口端子连 接。因而，半导体器件中的用于存储卡接口的外部接口端子并不限于 特定的存储卡接口 ，还可以是其它存储卡接口或者USB等其它接口 。
《向非接触接口功能的转换》作为具体方式之一，具备与上述IC 卡接口端子不同的RF通信用端子作为外部端子，还具有转换电路， 该转换电路将上述IC卡接口端子的端子功能转换为使用上述RF通信 用端子的非接触接口 ，上述转换电路与上述IC卡接口端子和上述RF 通信用端子连接。能够通过非接触接口来实现IC卡接口功能。
简单说明由本申请公开的发明中的代表性的技术方案得到的效 果如下。
即，能够提高具有IC卡功能和存储卡功能的半导体器件的便利性。
图1是例示本发明的半导体器件的第一 SIM卡的框图。 图2是例示本发明的半导体器件的第二 SIM卡的框图。 图3是例示本发明的半导体器件的第三SIM卡的框图。 图4是表示对存储卡接口端子和IC卡接口端子分配以
ISO/IEC7816-2为标准的端子位置的例子的俯-f见图。
图5是表示与图4的接口端子不同的接口端子排列的俯视图。 图6是在取下盖体的状态下例示SIM卡100中的电路模块的装载
布局的俯-f见图。图7是在取下盖体的状态下例示SIM卡300中的电路模块的装载 布局的俯-f见图。
图8是示意性表示第一模式(SIM一MMC模式)下的电路的连接 方式的说明图。
图9是示意性表示第二模式(SIM模式)下的电路的连接方式的
说明图。
图IO是示意性表示第三模式(X—SIM模式)下的电路的连接方 式的说明图。
图ll是示意性表示第四模式(XMC模式)下中的电路的连接方
式的说明图。
图12是例示接通电源时的初始化顺序的流程图。 图13是例示接通电源时的初始化顺序的流程图。 图14是例示使用未定义IC卡指令来使动作模式从SIM_MMC模
式向X—SIM模式转换的控制过程的流程图。
图15是例示使用未定义IC卡指令来使动作模式从SIM—MMC模
式向X—SIM模式转换的控制过程的流程图。
图16是例示单读指令动作来作为X—SIM模式下的动作方式之一
的流程图。
图17是例示单读指令动作来作为X一SIM模式下的其它动作方式 之一的流程图。
图18是例示使用未定义IC卡指令来使动作模式从X—SIM模式 向SIM—MMC模式转换的控制过程的流程图。
附图标记说明
100、 200、 300: SIM卡；101 、 201 、 301:存储卡接口端子(MMCIF ); 102、 202、 302: IC卡接口端子(ISOIF) ; 104、 204、 304:闪存器 (FLASH) ; 105、 205、 305:存储控制器(MCNT) ; 106、 206、 306:第一微型计算机(SMCU) ; 320:第二微型计算机(MMCU ); 107、 207、 307:第一总线(BUS1 ); 108、 208、 308:第一开关(SW1 );109、 209、 309:第二总线(BUS2); 110、 210、 310:第二开关(SW2); 111:第三总线(BUS3); 112:第三开关(SW3); PRT:第一端口； PRT2:第二端口； 113、 213、 313:第二微型计算机(AMCU) ; (H、 (})2、 cj)3:开关控制信号；114、 214、 314:电源开关(PSW); cj)4: 开关控制信号；115、 215、 315:模式端子(MD) ; 118:主装置； IC—10(C7端子)l位的IC卡用输入输出端子；IC—CLK( C3端子) IC卡用时钟输入端子；IC—RES (C2端子)IC卡用复位端子； CLK—MMC ( C6端子)存储卡用时钟端子；CMD_MMC ( C8端子) 存储卡用指令端子；DAT—MMC ( C4端子)存储卡用数据端子； IC_VCC (Cl端子)电源端子；VSS (C5端子)接地端子。
具体实施例方式
《第一 SIM卡的结构图》
图1示出了本发明的半导体器件的第一 SIM卡100的框图。
SIM卡100是具有IC卡功能和存储卡功能、可联合相互的功能 的半导体器件。该SIM卡100作为存储卡功能例如具备以Secure MMC 2.0 Interface Layer Specification Versionl.O MMCA Technical Committee ( Multi Media Card Association, Inc., October 2005 )为才示准 的功能、作为IC卡功能例如具有以ISO/IEC 7816-3 Second edition 1887—12—15， Electric signal and transmission protocols为才示准的功能。
在此，作为SIM卡100的具体用途而说明安装到便携电话机上来 使用的情况。此时，作为IC卡功能的用途，可举出用于保护私人信 息的保存加入者信息和帐单信息、以及保存用于实现用于进行加入者 ID认证/结算等的应用的程序等。另外，作为存储卡功能的用途，可 举出保存照片等图像数据、来电铃声等音乐数据以及地址数据等的数 据存储用途。另外，存储卡功能与IC卡功能相比，需要大容量且高 速的数据输入输出，因此使用容量比IC卡功能所使用的非易失性存 储器的容量大的非易失性存储器。
SIM卡100为了进行外部接口，例如在卡基板上包括存储卡接口端子(MMCIF) 101,其被用于输入输出存储卡指令和存储卡响应； 以及IC卡接口端子(ISOIF) 102，其被用于输入输出IC卡指令和IC 卡响应。在卡基板上包括闪存器(FLASH) 104,其作为电可重写 非易失性存储器；存储控制器(MCNT) 105，其响应存储卡指令来 控制上述闪存器104,并且返回存储卡响应；以及第一微型计算机
(SMCU) 106，其响应IC卡指令来进行动作，并且返回IC卡响应。 为了连接这些电路要素而具有第一总线(BUS1) 107,其连接存储 卡接口端子101和上述存储控制器105;第一开关(SW1 ) 108,其被 配置在上述第一总线途中；第二总线(BUS2) 109,其连接IC卡接 口端子102和上述第一微型计算机106;第二开关(SW2) 110，其被 配置在上述第二总线109途中；第三总线(BUS3) 111,其将在上述 第二开关IIO与第一微型计算机106之间的第二总线109连接到上述 存储控制器105上；以及第三开关(SW3) 112,其被配置在上述第 三总线途中。并且，具备第二微型计算机(AMCU) 113,该第二微 型计算机(AMCU) 113通过第一端口 (PRT1)连接到上述IC卡接 口端子102与第二开关IIO之间的第二总线109,并且通过第二端口
(PRT2)连接到上述第一开关108与上述存储控制器105之间的第 一总线107。第二微型计算机113控制SIM卡IOO的动作模式，并且 控制IC卡功能和存储卡功能的调停以及联合。cM、小2、小3是第一 开关108、第二开关110、第三开关112的开关控制信号，被从第二 微型计算机113的规定的端口输出。开关控制信号cf)3同时还被提供 给上述存储控制器105。
114是被存储控制器105和闪存器104专用的电源开关(PSW), 由第二微型计算机113从规定端口输出的开关控制信号d) 4来控制。 115是特定的模式端子(MD)，与开关控制信号cj)3的信号线连接。 118是主装置，例如是便携电话机、便携终端装置。在此为模式端子 115为浮置，第二微型计算机113控制开关控制信号4)3。此外，在本 说明书中只要不对微型计算机的端口特别进行说明就意味着为输入 输出端口 。《接口端子》
在此为了便于理解，作为存储卡功能，假设为将数据端子设为1
位的MMC模式，存储卡接口端子101与IC卡接口端子102例如寻皮 分配到以ISO/IEC7816-2为标准的端子位置。即，如图4所示，IC卡 接口端子102包含具备以ISO/IEC7816-2为标准的端子位置和端子功 能的1位的IC卡用输入输出端子IC—10 ( C7端子)、IC卡用时钟输 入端子IC—CLK( C3端子)以及IC卡用复位端子IC—RES( C2端子)。 上述存储卡接口端子101包含被分配到由ISO/IEC7816-2规定的端子 位置和端子功能中的空端子上的存储卡用时钟端子CLK_MMC (C6 端子)、1位的存储卡用指令端子CMD—MMC ( C8端子)以及1位 的存储卡用数据端子DAT_MMC ( C4端子)。IC_VCC ( Cl端子) 是电源端子，VSS (C5端子)是接地端子，被用作SIM卡100内的 公共电源提供用端子。在图4的端子排列这一点，能够得到对于支持 IC卡指令的主装置118的下位兼容性。
图6在在取下盖体的状态下例示SIM卡100中的电路模块的装载 布局。另外，将本实施方式中的盖体作为由后述的热固化性树脂构成 的密封树脂、由热塑性树脂构成的壳体、或者包括上述两者而进行说 明。卡基板120例如具有平面尺寸15mmx25mm、厚度0.76mm的外 形尺寸。存储控制器105、第一微型计算机106、闪存器104以及第 二微型计算机113分别由单独的半导体芯片构成。使用接合膏将闪存 器104和第二微型计算机113接合在卡基板上，存储控制器105以及 第一微型计算机106依次被重叠固定在闪存器104之上。另外，闪存 器104的平面尺寸大于存储控制器105、第一微型计算机106以及第 二微型计算机113的平面尺寸。这样，使存储控制器105和第一微型 计算机106层叠在闪存器104之上，由此能够提高SIM卡100内的布 局自由度，并且能够装载较多的半导体芯片。另外，在本实施方式中， 记载了闪存器104为一个芯片的情况，但是，例如通过装载多个性能 与闪存器104相同的芯片也能够谋求存储卡功能的大容量化。另外， 层叠这些多个闪存器104,由此能够装载较多的闪存器。在卡基板的空区域内不均匀分布有开关108、 110、 112、 114,另 外不均匀分布有旁路电容器121和用于上拉(pull up)等的电阻元件 122。并不一定需要这些旁路电容器121和电阻元件122,可以根据需 要而配置规定个数。虽未特别进行图示，但各个电路元件的电极焊盘 例如通过金属线与卡基板120上的对应的焊接引线(lead)结合。上 述焊接引线与卡基板120的布线层连接，布线层的一部分与卡基板 120表面露出的存储卡接口端子(MMCIF) 101和IC卡接口端子 (ISOIF) 102结合。
另外，包含这些存储控制器105、第一微型计算机106、闪存器 104以及第二微型计算机113等半导体芯片的各元件例如与卡基板的 表面一起被由由热固化性树脂构成的密封树脂(未图示)所覆盖，并 且覆盖密封树脂而以由热塑性树脂构成的壳体来进行覆盖，卡基板和 壳体形成如图4或者图5所示那样的SIM卡100的外形。另外，作为 其它形成方法，还能够不使用上述壳体而仅使用由热固化性树脂构成 的密封树脂来形成如图4或者图5所示那样的SIM卡100的外形。在 这种情况下，没有壳体的厚度，从而能够促进SIM卡100的小型化。 《动作模式》
作为能够通过上述第二微型计算机113的控制来进行选择的动作 模式，SIM卡100具有第一模式至第四模式。
如图8所示，第一模式(SI1VLMMC模式)是如下动作模式将 上述第三开关112设为切断状态(OFF),将第二开关110和第一开 关108设为连接状态(ON),能够分别进行响应来自上述存储卡接 口端子101的存储卡指令的上述存储控制器105的动作、和响应来自 上述IC卡接口端子102的IC卡指令的上述第一微型计算机106的动 作。
如图9所示，第二模式(SIM模式)是如下动作模式将上述第 一开关108和第三开关112设为切断状态，将第二开关110设为连接 状态，能够进行响应来自IC卡接口端子102的IC卡指令的上述第一 微型计算机106的动作。如图IO所示，第三模式(X—SIM模式)是如下动作模式将上 述第一开关108设为切断状态，将上述第二开关IIO和第三开关112 设为连接状态，能够响应来自上述IC卡接口端子102的未定义IC卡 指令来使上述存储控制器105和上述第一微型计算机106动作。
如图ll所示，第四模式(XMC模式)是如下动作模式将上述 第二开关IIO设为切断状态，将上述第一开关108和第三开关112设 为连接状态，能够响应来自上述存储卡接口端子101的存储卡指令来 使上述存储控制器105和上述第一微型计算机106动作。
在第一模式(SIM一MMC模式)下能够分别单独地使用IC卡功能 和存储卡功能，对于与分别具备单独的IC卡功能和存储卡功能的下 位的SIM卡对应的主装置也能够实现下位兼容(backward compatibility)。在第二模式(SIM模式)下有助于限制主装置与IC 卡功能完全无关地自由利用存储卡功能。在第三模式(X—SIM模式) 下可以使用IC卡指令来使用存储卡功能，特别是可以将第一微型计 算机106的保护(security)功能用于存储控制器105的存储器访问控 制。在第四模式(XMC模式)下可以使用存储卡指令来将第一微型 计算机106的保护功能用于存储控制器105的存储器访问控制。没有 特别进行限制，存储控制器105作为存储卡模式而具有保护MMC模 式和标准MMC模式，响应所提供的开关指令来对存储卡模式进行切 换。上述保护MMC模式是能够将第一微型计算机106的保护功能用 于存储控制器105的存储器访问控制的动作模式。总之，是存储控制 器105可以与第一微型计算机106联合动作的存储卡模式。在这种意 义上，标准MMC模式是不能够进行上述联合动作的存储卡模式。
能够通过第二微型计算机113的控制来选择上述第一模式至第四 模式，因此SIM卡100的便利性提高。 《接通电源时的初始化动作》
上述第二微型计算机113通过向SIM卡IOO接通动作电源来设定 上述第一模式(SIM—MMC模式)或者第二模式(SIM模式)。对于 与分别具备单独的IC卡功能或存储卡功能的下位的SIM卡对应的主装置的下位兼容这一点，希望在响应接通电源的处理中自动地设定为
第一模式或者第二模式。如果不这样则下位的主装置向第一模式或者 第二模式转换时请求特别的处理，难以实现下位兼容。特别是，在要
限制主装置118与IC卡功能完全无关地自由利用存储卡功能的情况 下，优选选择第二模式作为初始动作模式。
在图12和图13中例示接通电源时的初始化顺序。当对SIM卡 100的电源端子IC一VCC接通动作电源时(Sl),第二微型计算机
(AMCU) 113将第一开关108、第二开关110以及第三开关112设 为切断状态(OFF) (S2),接着，根据d)3-L (低电平)将电源开 关114控制为连接状态(ON),并且根据控制信号cf)3将第三开关 112控制为连接状态(ON) (S3)。其后，第二微型计算机(AMCU) 113进行动作，对从主装置118提供给复位端子IC_RES的复位信号 的复位指示被解除(L—H)进行检测(S4)。其另一方面，第二微 型计算机(AMCU) 113按照MMC协议对存储控制器105进行初始 化(S5)。例如，第二微型计算机(AMCU) 113依次发出初始化
(initialize)指令CMD0、电源电压设定指令CMD1 、卡ID获取指令 CMD2、卡号指定指令CMD3、以及选卡指令CMD7作为存储卡指令， 在MMC模式下将存储控制器105初始化为可以进行动作。其后，第 二微型计算机(AMCU) 113以解除提供给复位端子IC—RES的复位 信号的复位指示(L—H)为条件，来通过数据输入输出端子IC—I/O 将ATR ( Answer To Reset:复位应答)的IC卡响应返回主装置118
(S6)。其后，第二微型计算机(AMCU) 113与主装置118之间进 行PPS ( Protocol and Parameters Selection: 协议和参数选择)交换， 代替第一微型计算机(SMCU) 106确定与主装置118之间的通信速 度条件(S7 )。
接着，第二微型计算机(AMCU) 113对卡控制器105发出保护 MMC模式指令CMD6，对卡控制器105发出在保护MMC模式下可 利用的写入指令WRITE—SEC—CMD,在卡控制器105的控制寄存器 或者闪存器104的控制数据保存区域内设定与通过上述PPS交换确定的通信速度条件相等的通信速度条件(S8)。接着，卡控制器105通 过第三总线111根据复位信号对第一微型计算机106指示复位指示。 当第一微型计算机106被指示复位动作时，进行初始化动作，将ATR (Answer to Reset:复位应答)的IC卡响应返回到卡控制器105。接 收到该响应的卡控制器105与第一微型计算机(SMCU) 106之间进 行PPS ( Protocol and Parameters Selection: 协议和参数选择)交换, 对上述第一微型计算机(SMCU) 106设定与最初确定的通信速度条 件(确定通信速度条件)相同的通信速度条件(S9)。由此，第二微 型计算机113和第一微型计算机106能够按照上述确定通信速度条件 来与主装置118交换IC卡指令和IC卡响应，另外，第二微型计算机 113和存储控制器105能够按照上述确定通信速度条件来交换存储卡 指令和存储卡响应，另外，存储控制器105和第一微型计算机106能 够按照上述确定通信速度条件来交换IC卡指令和IC卡响应。
其后，第二微型计算机113根据信号cj)3将第三开关112设为切 断状态(S10 )、根据控制信号d) 2将第二开关110设为连接状态(S11 )。 第二微型计算机113根据需要将第一开关108设为连接状态(S12)。 在此，所述根据需要例如是如下情况在第二微型计算机113的步骤 S13的处理程序(routine)根据条件分歧而将第一开关108控制为连 接状态的情况下，根据规定的条件成立而设为连接状态，根据不成立 而设为不作为(维持非连接状态)。规定的条件是指从主装置118得 到的存储卡功能使用许可条件等。在选择了第三开关112的连接状态 的情况下，SIM卡100被初始设定为第一模式(SIM—MMC模式)。 在第三开关112维持切断状态的情况下，SIM卡100被初始设定为第 二模式(SIM模式)(S13)。由此，完成接通电源顺序(S14)。 《切断电源》
在图13的步骤S12中在不将第一开关(SW1 ) 108设为连接状态 的情况下、即对SIM模式进行初始设定时，上述第二微型计算机113 根据控制信号d)4将上述电源开关114控制为切断状态。在SIM模式 下实际上存储卡功能是不可利用的，因此能够停止向不可利用的电路105、 104供电来实现低电力消耗。在SIM模式下第一开关108为切 断状态，因此存储控制器105的动作电源被切断，由此无论连接在第 一总线107上的存储控制器105的输入输出电路的状态成为何种状 态，都能够对于从连接到存储卡接口端子101的主装置118向SIM卡 100流入不希望的电流的主装置118预先防止产生异常状态。还可以 将切断电源对象设为存储控制器105和闪存器104中的任一个。与闪 存器104相比，存储控制器105待机时的消耗电流较大，因此在这一 点上与闪存器104相比，切断存储控制器105的电源更有效果。 《动作才莫式的转换SIM_MMC—X_SIM》
说明使用第一微型计算机106能够识别的已定义的IC卡指令来 使动作模式从SIM—MMC模式向X—SIM模式转换的控制过程。在上 述SIM—MMC模式下，上述第一微型计算机106响应从上述第二总线 109输入已定义的规定的第一 IC卡指令，从第二输入输出端口 ( 1/02 ) 对上述第二微型计算机113提供模式变更指示信号d)5。上述第二微 型计算机113响应上述模式变更指示信号d)5，将动作模式变更为 X一SIM模式。在存在第一IC卡指令那样的对第一微型计算机106定 义的IC卡指令的情况下，能够利用该指令来使动作模式转换。 《动作模式的转换SIM—MMC—X_SIM》
在图14以及图15中例示了使用未定义IC卡指令来使动作模式 从SIM一MMC模式向X—SIM模式转换的控制过程。
在此首先说明IC卡指令的指令格式。IC卡指令和IC卡响应的交 换由ISO/IEC7816-4规定。按照该规定，IC卡指令也被称为APDU (Application Protocol Data Unit:应用协议数据单元)，在该指令中 规定由等级、指令、参数以及数据等字段(field)构成的格式。例如 作为IC卡指令的开头字节的等级的"00，，意味着为全领域共用IC卡指 令、"90"意味着为用户定义IC卡指令。
当主装置118要使SIM卡100从SIM_MMC转换到X_SIM模式 时，首先，主装置118将与SIM卡100之间预先决定的规定的第一未 定义IC卡指令APDU—al (例如"90 Al Bl CI 00")提供给IC卡接口端子102 ( S21 )。在SIM—MMC模式下，第二微型计算机113对从 上述IC卡接口端子102提供给第二总线109的指令进行监视并存储 到内部。在这期间，第一微型计算机106在对第一未定义IC卡指令 APDU_al进行检测时，响应该第一未定义IC卡指令APDU—al,从第 二总线109对主装置118返回"6D OO"的状态字作为IC卡错误响应 (S22)。主装置118响应该状态字，将下一个第一未定义指令 APDU—a2 (例如"90 A2 B2 C2 00")提供给IC卡接口端子102 ( S23 )。 同样，第一微型计算机106在对第一未定义IC卡指令APDU—a2进行 检测时，响应该第一未定义IC卡指令APDU_a2，从第二总线109对 主装置118返回"6D00"的状态字作为IC卡错误响应(S24)。下面， 同样地进行规定次数的如下处理，即每当依次从主装置118提供第一 未定义指令APDU_ak (例如"90 Ak Bk Ck 00")时，第 一微型计算机 106对主装置118返回"6D00"的状态字作为IC卡错误响应(S25)的 处理，当作为规定次数的最后的第n次的第一未定义IC卡指令 APDU_an (例如"90 An Bn Cn 00")从主装置118被提供给第一孩t型 计算机106时(S26),第一微型计算机106对主装置118返回"6D 00" 的状态字作为IC卡错误响应(S27)。第二微型计算机113在n次提 供的第一未定义IC卡指令APDU_al APDU—an的监视结果与规定图 形一致的情况下，将第二开关IIO控制为切断状态(S28)。主装置 118响应步骤S27的状态字，作为第n+l次而将其它的第一未定义指 令APDU—aC (例如"90 Ac Be Cc 00")提供给IC卡接口端子102，在 步骤S28中进行第二开关110的切断时，接收该指令的第二微型计算 机113从IC卡接口端子102对主装置118返回状态字("90 00")作 为IC卡正常响应(S29 )。第二微型计算机113返回状态字("90 00") 作为正常响应之后，将控制信号cb3反转为低电平(L)并将第三开 关112设为连接状态，将动作模式从SIM—MMC模式切换为X—SIM 模式(S30)。第二微型计算机106在X一SIM模式下等待对于闪存器 104的访问指令等。
在步骤S28的判断中不一致的情况下，在步骤S29中不作为正常响应而返回状态字("90 00")。主装置118判断作为对于第一未定义 指令APDU—aC (例如"90 AcBcCc00")的响应而返回的此次的状态 字("90 00")是否为正常响应("90 00") (S31),如果正常则正常 结束模式切换处理，但是在异常的情况下，如果此次的异常响应没有 连续达到第i次，则返回步骤S21并重复进行上述处理(S32)。如 果达到规定次数第i次则主装置118中断模式切换处理，进行作为卡 错误的异常处理(S33)。由此，异常结束模式切换处理。
这样，在不存在第一 IC卡指令那样的对第一微型计算机106定 义的IC卡指令的情况下，能够利用第一未定义IC卡指令来使动作模 式从SIM—MMC模式9转换到X_SIM模式。 《X_SIM模式下的动作方式》
在图16中作为X—SIM模式下的动作方式之一而例示单读指令动 作。在S—SIM模式下，APDU_READ ( 90ArBrCrElE2E3E4LlL2L3 ) 作为第二未定义IC卡指令而被从主装置118提供给IC卡接口端子 102 (S41)。等待来自第二总线109的指令提供的第二微型计算机 113解读APDU—READ作为该第二未定义IC卡指令，作为与此对应 的第一存储卡指令，例如将单读指令代码(CMD17) 、 32位的块地 址参数E1E2E3E4输出到第一总线107,并提供给存储控制器105 (S42)。存储控制器105对其进行响应而访问闪存器104，例如将 一块512字节的数据附加CRC ( cyclic redundancy checksum:循环冗 余校验和)并返回到第二微型计算机113 ( S43 )。当CRC与接收数 据不一致时，使存储控制器105再次执行指令代码CMD17 (S44)。 在CRC与接收数据一致的情况下，第二微型计算机113使接收到的 一块数据符合IC卡接口的格式，将由L1L2L3指定的字节数的数据 和正常状态(9000)从IC卡接口端子102提供给主装置118 (S45)。 在图17中作为X一SIM模式下的其它动作方式之一而例示单写指 令动作。在S一SIM模式下，从主装置118作为第二未定义IC卡指令 而向IC卡接口端子102提供APDU—WRITE ( 90AwBwCwElE2E3E4 D1 D512L1L2L3) ( S51 )。等待来自第二总线109的指令提供的第二微型计算机113作为该第二未定义IC卡指令而解读APDU—WRITE,作为与此对应的第 一存储卡指令，例如将单写指令代码(CMD24 )、32位的块地址参数E1E2E3E4、 512字节的写入数据D1 D512、写入数据D1 D512的CRC分别输出到第一总线107，并提供给存储控制器105 (S52)。存储控制器105对其进行响应而对写入数据D1 D512进行CRC检查，访问闪存器104，例如将一块512字节的数据附加CRC并写入闪存器104,在完成正常写入时将正常响应返回到第二微型计算机113 (S53)。当由于CRC检查错误等而不能返回正常响应时，第二微型计算机113使存储控制器105再次执行指令代码CMD24(S54)。第二微型计算机113从存储控制器105接收到写入正常完成的正常响应时，按照IC卡接口的格式将正常写入结束的正常状态9OOO从IC卡接口端子102提供给主装置118 (S55)。
这样，如果利用以APDU—READ 、 APDU_WRITE为代表的第二未定义IC卡指令代码，则能够应对对第一微型计算机106定义的IC卡指令所无法对应的那样的与存储控制器105的联合动作。《动作模式的转换X—SIM—SIM_MMC》
在图18中例示使用未定义IC卡指令来使动作模式从X—SIM模式向SIM一MMC一莫式转换的控制过程。
主装置118在要使SIM卡100从X—SIM模式转换到SIM—MMC时，首先，作为与SIM卡100之间预先决定的规定的第三未定义IC卡指令而将APDU—Return (例如"90 As Bs Cs 00")提供给IC卡接口端子102 (S60)。第二微型计算机113响应该指令来确认存储控制器105和第一微型计算机106没有通过第三总线111进行联合动作的情况之后，对存储控制器105发送指示从保护MMC模式向标准MMC模式的存储卡切换的开关指令CMD6 (S61)。存储控制器105执行开关指令，将存储卡模式从保护MMC模式切换为标准MMC模式，将切换结束响应返回到第二微型计算机113 (S62)。该第二微型计算机113使用存储卡指令将存储控制器105的状态、例如数据位宽度等设定变更为标准MMC模式用(S63)。第二微型计算机113完成对于存储控制器105所需的设定变更之后，根据需要，还能够通过第
三总线111对第一微型计算机106进行基于使用复位信号IC—RES的 软件复位、PPS交换的通信速度变更等(S64)。并且，第二微型计 算机113将控制信号d)3控制为高电平(H),并将第三开关112变 更为切断状态，切断存储控制器105与第一微型计算机106的连接 (S65)。第二微型计算机113对主装置118返回指令正常结束的状 态9000 (S66)。在步骤S62等中发生异常时，微型计算机113将规 定的错误响应返回主系统118,主系统进行规定的错误处理。最后， 第二微型计算机113将端口 PRT2设为输入端口 ，将第二开关110反 转为连接状态(S67)，完成向SIM—MMC模式的切换。在主装置118 需要识别动作模式的转换完成的情况下，对IC卡接口端子102提供 规定的未定义IC卡指令，在动作模式的正常切换完成的情况下，第 二微型计算机113响应该指令，将意味着正常切换完成的指令响应返 回到主装置118即可。
根据上述处理过程，能够利用没有对第一微型计算机106定义的 第三未定义IC卡指令来使动作模式从X—SIM模式转换为SIM_MMC 模式。
《动作模式的转换SIM—MMC—XMC》
没有特别进行图示，说明使用可以由第一微型计算机106识别的 已定义的IC卡指令来使动作模式从SIM—MMC模式转换为XMC模 式的控制过程。在SIM—MMC模式下，上述第一微型计算机106响应 从上述第二总线输入第二 IC卡指令，对上述第二微型计算机133提 供模式变更指示信号，上述第二微型计算机113响应上述模式变更指 示信号，将动作模式变更为XMC模式。在存在第二IC卡指令那样的 对第一微型计算机106定义的IC卡指令的情况下，能够利用该指令 使动作模式转换到XMC模式。此外，此时的模式变更指示信号必须 是与在使用第一 IC卡指令来变更为X—SIM模式的情况下使用的信号 4)5不同的信号。
《动作才莫式的转换SIM MMC—XMC》没有特别进行图示，说明使用未定义IC卡指令来使动作模式从
SIM—MMC模式转换为XMC模式的控制过程。基本的处理过程与在图14和图15中说明的处理过程相同，使用第四未定义IC卡指令这一点具有较大差异。即，在上述SIM—MMC模式下，上述第二微型计算机113对从上述IC卡接口端子102提供给第二总线109的第四未定义IC卡指令的图形进行监视，对于响应第四未定义IC卡指令而由上述第一微型计算机106返回的IC卡错误响应("6D00")那样的IC卡错误响应，在从上述IC卡接口端子102对第二总线l-9提供了规定次数的第四未定义IC卡指令时，以针对所提供的第四未定义IC卡指令的规定多次的监视结果与规定图形 一致的情况为条件，来对第二总线109输出IC卡正常响应之后，将动作模式变更为上述XMC模式。在不存在第二 IC卡指令那样的对第 一微型计算机106定义的IC卡指令的情况下，能够利用第四未定义IC卡指令来使动作模式转换。
《XMC的动作方式》在上述XMC模式下，上述存储控制器105解读从上述存储卡接口端子101提供给第一总线107的存储卡指令，按照解读结果来控制闪存器104的访问，另外，按照解读结果来控制利用了针对发出到上述第一微型计算机106的IC卡指令的响应的闪存器104的访问，将对于访问控制的存储卡响应输出到第一总线107。能够与基于存储控制器105和第一微型计算机106的联合动作对应。
《动作模式的转换XMC—SIM—MMC》
没有特别进行图示，说明使用未定义IC卡指令来使动作模式从XMC模式转换为SIM—MMC模式的控制过程。基本的处理过程与在图18中说明的处理过程大致相同，使用第五未定义IC卡指令这一点具有较大差异。即，在上述XMC模式下，上述第二微型计算机113响应从上述第二总线109输入第五未定义IC卡指令来确认存储控制器105和第一微型计算机106没有通过第三总线111进行联合动作的情况之后，将动作模式变更为SIM一MMC模式。能够利用没有对第一微型计算机106定义的第五未定义IC卡指令来使动作模式从XMC模式转换为SIM一MMC模式。
此外，在本实施方式中记载的第五未定义IC卡指令包含进行特 定动作的用户定义指令、XMC模式以外的通常IC指令。以下的记载 也是同样的。
《XMC模式端子》
图1中示出的模式端子(MD)115例如是可强制使SIM卡为XMC 模式的模式端子。模式端子115与上述存储控制器105和开关控制信 号小3的信号线连接。对上述第二微型计算机中的信号4)3的输出分 配规定的输入输出端口，第二微型计算机113在接通电源时的初始化 处理中，在决定动作模式时，通过用于信号小3的输出的输入输出端 口来参照模式端子115的状态。即，如图12和图13中所说明那样， 上述第二微型计算机在上述模式端子115为低电平(第一状态)时， 响应对SIM卡100的动作电源接通，将动作模式设定为SIM—MMC 模式。在上述模式端子115为低电平(第二状态)时，响应对SIM卡 100的动作电源接通，第二微型计算机113将动作模式设定为XMC 模式。这是为了在不支持从SIM—MMC模式向XMC模式转换的过程 的主装置上连接SIM卡100的情况下，或者在将USB转换为MMC 存储卡接口的接口协议转换电路上连接SIM卡100等情况下，可以通 过接口协议转换电路来初始设定为PC ( Personal Computer:个人计算 机)等主装置所支持的XMC模式。另外，作为模式端子(MD) 115 的其它应用而可以使用于强制模式转换。
《机密保护》
上述闪存器104作为第一非易失性存储区域而具有普通区域、作 为第二非易失性存储区域而具有保护存储区域。上述存储控制器105 输入上述第三开关112的开关控制信号(J)3，在根据上述开关控制信 号cf)3的上述第三开关112的切断指示状态下，仅允许访问上述标准 存储区域，在根据上述开关控制信号cj)3的上述第三开关112的连接 指示状态下，允许访问上述标准存储区域和保护存储区域。排除存储 控制器105单独访问保护存储区域，当不是存储控制器105和第一微型计算机106能够进行联合动作的状态时，则不允许访问保护存储区域，因此容易实现保护存储区域的机密保护。《端子功能的转换》用于存储卡功能的外部接口并不仅限于存储卡接口端子101。没有特别进行图示，但具备与上述存储卡接口端子101不同的接口端子作为外部端子，并具备将上述存储卡接口端子的端子功能转换为上述其它接口端子的端子功能的转换电路即可。上述转换电路与上述存储
卡接口端子和上述其它接口端子连接。因而，SIM卡中的用于存储卡
接口的外部接口端子并不限于特定的存储卡接口 ，也可以是其它存储
卡接口或者USB等其它接口 。
《向非接触接口功能的转换》
用于IC卡功能的外部接口并不限于接触接口 ，也可以是非接触接口。没有特别进行图示，但具备与上述IC卡接口端子102不同的RF通信用端子作为外部端子，并具有将上述IC卡接口端子102的端子功能转换为使用了上述RF通信用端子的非接触接口的转换电路即可。上述转换电路与上述IC卡接口端子102和上述RF通信用端子连接。能够通过非接触接口来实现IC卡接口功能。《第二 SIM卡的框图》
图2示出本发明的半导体器件的第二 SIM卡200的框图。第二 SIM卡200是具有IC卡功能和存储卡功能、并可联合相互的功能的半导体器件。该SIM卡200作为存储卡功能例如具备以Secure MMC 2.0 Interface Layer Specification Version 1.0 MMCATechnical Committee ( Multi Media Card Association, Inc., October2005 )为标准的功能、作为IC卡功能例如具有以ISO/IEC 7816-3Second edition 1887—12-15， Electric signal and transmission protocols为标准的功能。SIM卡200构成为将第二微型计算机U3、第三开关112、第三总线111汇总到第二微型计算机213，这一点与上述SIM卡100存在差异。其它基本结构与上述SIM卡100相同。下面，以与图1的SIN卡100之间的差异为中心来详细"i兌明图2的SIM卡200。SIM卡200为了进行外部接口，例如在卡基板上包括存储卡接口端子(MMCIF) 201,其被利用于输入输出存储卡指令和存储卡响应；IC卡接口端子(ISOIF) 202,其^^皮利用于输入输出IC卡指令和IC卡响应。在卡基板上包括闪存器(FLASH) 204,其作为电可重写非易失性存储器；存储控制器(MCNT) 205，其响应存储卡指令来控制上述闪存器204，并且返回存储卡响应；以及第一微型计算机(SMCU) 206，其响应IC卡指令来进行动作，并且返回IC卡响应。还包括第二微型计算机(AMCU) 213,其使用第一端口 ( PRT1 )而连接到上述存储控制器205;第一总线(BUS1 ) 207,其连接被用于存储卡指令和存储卡响应的输入输出的存储卡接口端子201、上述存储控制器205和上述第二微型计算机的第二端口 (PRT2);第一开关208 ( SW1 )，其选择性地从存储卡接口端子201将上述第一总线207设为切断状态；第二总线209 ( BUS2 ),其连接被用于IC卡指令和IC卡响应的输入输出的IC卡接口端子202和上述第二微型计算机213的第三端口 (PRT3);第三总线212 ( BUS3 ),其连接上述第二微型计算机213的第四端口 (PRT4)和第一微型计算机206;以及第二开关210 (SW2),其选择性地连接第二总线和第三总线。第二微型计算机113对SIM卡100的动作模式进行控制，并且对IC卡功能和存储卡功能的调停以及联合进行控制。(1)1、 (j)2是第一开关108、第二开关110的开关控制信号，被从第二微型计算机113的规定的端口输出。214是根据控制信号4 4来进行开关控制的电源开关。215是被连接到第二微型计算机的模式端子，与上述模式端子115同样地进行使用。
作为能够通过上述第二微型计算机213的控制来进行选择的动作模式，具有第一模式至第四模式。第一模式(SIM—MMC)是如下动作模式将第二开关210 (SW2)和第一开关208 ( SW1 )设为连接状态，能够分别进行响应来自上述存储卡接口端子201的存储卡指令的存储控制器205的动作、和响应来自上述IC卡接口端子202的IC卡指令的对第一微型计算机206的动作。第二模式(SIM)是如下动作模式将上述第一开关208 (SW1)设为切断状态，将第二开关210(SW2)设为连接状态，能够进行响应来自上述IC卡接口端子202的IC卡指令的第一微型计算机206的动作。第三模式(X_SIM)是如下动作模式将上述第一开关208设为切断状态，将上述第二开关209设为连接状态，能够使用第一端口 PRT1、第三端口PRT3、以及第四端口 PRT4响应来自上述IC卡接口端子202的未定义IC卡指令来使存储控制器205和第一微型计算机206动作。第四模式(XMC)是如下动作模式将上述第一开关208设为连接状态，将上述第二开关209设为切断状态，能够使用第一端口 PRT1和第四端口 PRT4响应来自上述存储卡接口端子201的存储卡指令来使存储控制器205和第一微型计算机206动作。
根据SIM卡200,在第一模式(SIM—MMC)下能够分别单独地使用IC卡功能和存储卡功能，对于与分别具备单独的IC卡功能和存储卡功能的下位的SIM卡对应的主装置也能够实现下位兼容。在第二模式(SIM)下有助于限制主装置218与IC卡功能完全无关地自由利用存储卡功能。在第三模式(X一SIM)下可以使用IC卡指令来使用存储卡功能，特别是可以将第一微型计算机206的保护功能使用于存储控制器205的存储器访问控制。在第四才莫式(XMC)下可以使用存储卡指令将第一微型计算机206的保护功能使用于存储控制器205的存储器访问控制。能够通过第二微型计算机213的控制来选择上述第一模式至第四模式，因此SIM卡200的便利性提高。《接通电源时的初始动作模式》
上述第二微型计算机213通过向SIM卡200接通动作电源来设定上述第一模式(SIM—MMC)或者第二模式(SIM)。对于与分别具备单独的IC卡功能或者存储卡功能的下位的SIM卡对应的主装置的下位兼容这一点，希望在响应接通电源的处理中自动地设定为第一模式或者第二模式。如果不这样则下位的主装置向第一模式或者第二模式转换时请求特别的处理，难以实现下位兼容。特别是，在要限制主装置218与IC卡功能完全无关地自由利用存储卡功能的情况下，优选选择第二模式作为初始动作模式。接通电源时的初始化顺序与图12
和图13的处理大致相同，因此省略其详细的:^兌明。 《切断电源》
在图13的步骤S12那样的处理中，在不将第一开关(SW1)208 设为连接状态的情况下、即对SIM模式进行初始设定时，上述第二微 型计算机213根据控制信号(j) 4将上述电源开关214控制为切断状态。 在SIM模式下，实际上存储卡功能是不可利用的，因此能够停止向不 可利用的电路205、 204供电来实现低电力消耗。在SIM模式下，第 一开关208为切断状态，因此存储控制器205的动作电源被切断，由 此无论连接到第一总线207的存储控制器205的输入输出电路的状态 成为何种状态，都能够对于从与存储卡接口端子201连接的主装置 218向SIM卡200流入不希望的电流的主装置218预先防止产生异常 状态。还可以将切断电源对象设为存储控制器205和闪存器204中的 任一个。与闪存器204相比，存储控制器205待机时的消耗电流较大， 因此在这一点上与闪存器204相比，切断存储控制器205的电源更有 效果。
《动作模式的转换SIM—MMC —X—SIM》
说明使用第一微型计算机206能够识别的已定义的IC卡指令来 使动作模式从SIM—MMC模式向X—SIM模式转换的控制过程。在上 述SIM一MMC模式下，上述第一微型计算机206响应从上述第二总线 209输入第一 IC卡指令，对上述第二微型计算机213提供模式变更指 示信号cj) 5。上述第二微型计算机213响应上述模式变更指示信号4) 5 来设定X—SIM模式。在存在第一 IC卡指令那样的对第一微型计算机 206定义的IC卡指令的情况下，能够利用该指令使动作模式转换。 《动作才莫式的转换SIM—MMC—X_SIM》
说明使用未定义IC卡指令使动作模式从SIM—MMC模式向 X—SIM模式转换的控制过程。该控制过程与在图14和图15中说明的 过程相同，因此没有特别进行图示，但在上述SIM—MMC模式下，上 述第二微型计算机213从上述第三端口 PRT3对从上述IC卡接口端子202提供给第二总线209的第一未定义IC卡指令的图形进行监视， 对于响应第一未定义IC卡指令而由第一微型计算机206返回的IC卡 错误响应，在从上述IC卡接口端子202对第二总线209提供了规定 次数的第一未定义IC卡指令时，以针对所提供的第一未定义IC卡指 令的规定多次的监视结果与规定图形 一致的情况为条件，来从上述第 三端口 PRT3通过IC卡接口端子202向外部输出IC卡正常响应，将 动作模式变更为X—SIM模式。在不存在第一IC卡指令那样的对第一 微型计算机206定义的IC卡指令的情况下，能够利用第一未定义IC 卡指令使动作模式转换。
《X—S1M模式下的动作方式》 在X一SIM模式下，进行以与图16和图17中说明的动作大致相 同的单读指令动作、单写指令动作为代表的动作。没有特别进行图示，
但在上述X—SIM模式下，上述第二微型计算机206解读通过第二总 线209而从上述IC卡接口端子202提供给上述第三端口 PRT3的第 二未定义IC指令，对上述存储控制器205发出第一存储卡指令，作 为响应上述第 一存储卡指令的处理结果而将从存储控制器205返回的 第一存储卡响应转换为规定的IC卡响应，并从上述第三端口 0RT3 输出到第二总线209。能够应对对第一微型计算机206定义的IC卡指 令所无法对应的那样的与存储控制器的联合动作。
《动作模式的转换X—SIM—SIM—MMC》 使用未定义IC卡指令来使动作模式从X一SIM模式向SIM_MMC 模式转换的控制过程与在图18中说明的过程大致相同。概括地进行 说明，在X—SIM模式下，上述第二微型计算机213响应从上述第二 总线209对上述第三端口 PRT3输入第三未定义IC卡指令来确认存 储控制器205和第一微型计算机206没有通过上述第一端口 PRT1和 上述第四端口 PRT4进行联合动作的情况之后，将动作模式变更为 SIM—MMC模式。能够利用没有对第 一微型计算机206定义的第三未 定义IC卡指令来使动作模式转换。
《动作模式的转换SIM MMC—XMC》没有特别进行图示，说明使用可由第 一微型计算机206识别的已 定义IC卡指令来使动作模式从SIM—MMC模式转换为XMC模式的 控制过程。在上述SIM—MMC模式下，上述第一微型计算机206响应 从上述第二总线209输入第二 IC卡指令，对上述第二微型计算机213 提供模式变更指示信号，上述第二微型计算机213响应上述模式变更 指示信号来将动作模式变更为XMC模式。在存在第二IC卡指令那样 的对第一微型计算机206定义的IC卡指令的情况下，能够利用该指 令使动作模式转换。此外，此时的模式变更指示信号必须是与在使用 第一 IC卡指令来变更为X—SIM模式的情况下使用的信号d)5不同的 信号。
《动作模式的转换SIM—MMC—XMC》
没有特别进行图示，说明使用未定义IC卡指令使动作模式从 SIM—MMC模式转换为XMC模式的控制过程。基本处理过程与在图 14和图15中说明的处理过程相同，使用第四未定义IC卡指令这一点 与上述情况存在差异。即，在上述SIM一MMC模式下，上述第二微型 计算机213对从上述IC卡接口端子202通过第二总线209提供给第 三端口 PRT3的第四未定义IC卡指令的图形进行监视，对于响应第 四未定义IC卡指令而由第一微型计算机206返回的IC卡错误响应， 在从上述IC卡接口端子202对第二总线209提供了规定次数的第四 未定义IC卡指令时，以针对所提供的第四未定义IC卡指令的规定多 次的监视结果与规定图形一致的情况为条件，来在对第二总线209输 出IC卡正常响应之后，将动作模式变更为上述X—MC模式。在不存 在第二 IC卡指令那样的对第一微型计算机206定义的IC卡指令的情 况下，能够利用第四未定义IC卡指令使动作模式转换。 《XMC的动作方式》
XMC才莫式下的动作方式与SIM卡IOO的情况大致相同，在上述 XMC模式下，上述存储控制器205解读从上述存储卡接口端子201 提供给第一总线208的存储卡指令，按照解读结果来控制非易失性存 储器的访问，另外，按照解读结果来控制利用了针对发出到上述第一微型计算机206的IC卡指令的响应的闪存器204的访问，将对于访 问控制的存储卡响应输出到第 一总线208。能够与基于存储控制器205 和第一微型计算机206的联合动作对应。
《动作模式的转换XMC—SIM_MMC》
没有特别进行图示，说明使用未定义IC卡指令来使动作模式从 XMC模式转换为SIM—MMC模式的控制过程。基本处理过程与图18 中说明的处理过程大致相同，使用第五未定义IC卡指令这一点存在 差异。即，在上述XMC模式下，上述第二微型计算机213响应于从 上述第二总线209输入第五未定义IC卡指令来确认存储控制器205 和第一微型计算机206没有通过第一端口 PRT1和第四端口 PRT4进 行联合动作的情况之后，将动作模式变更为SIM一MMC模式。能够利 用没有对第一微型计算机206定义的第五未定义IC卡指令来使动作 模式转换。
《XMC模式端子》
图2中示出的模式端子(MD)215例如是可强制使SIM卡为XMC 模式的模式端子。模式端子215与第二微型计算机213结合。上述第 二微型计算机213在接通电源时的初始化处理中，在决定动作模式时 参照模式端子215的状态。即，上述第二微型计算机213在上述模式 端子215为低电平(第一状态)时，响应对SIM卡200接通动作电源， 如上所述那样将动作模式设定为SIM一MMC模式。在上述模式端子 215为低电平(第二状态)时，响应对SIM卡200接通动作电源，第 二微型计算机213将动作模式设定为XMC模式。这是为了在不支持 从SIM—MMC模式转换为XMC模式的过程的主装置上连接有SIM卡 200的情况下，或者在将USB转换为MMC存储卡接口的接口协议转 换电路上连接有SIM卡200等情况下，通过接口协议转换电路，可以 初始设定为PC ( Personal Computer:个人计算机)等主装置所支持的 XMC模式。另外，作为模式端子(MD) 215的其它应用而可以使用 于强制模式转换。 《机密保护》上述闪存器204作为第一非易失性存储区域而具有普通区域、作 为第二非易失性存储区域而具有保护存储区域。上述存储控制器205 在SIM—MMC模式和SIM才莫式下，仅允许访问上述标准存储区域。 在X—SIM模式和XMC模式下，允许访问上述标准存4诸区域和保护存 储区域。排除存储控制器205单独访问保护存储区域，如果不是存储 控制器205和第一微型计算机206能够进行联合动作的状态，则不允 许访问保护存储区域，因此容易实现保护存储区域的机密保护。
对于存储卡接口功能的端子功能的转换、从IC接口的接触接口 功能向非接触接口功能的转换的情况与SIM卡IOO的情况完全相同， 在此省略其详细i兌明。
《第三SIM卡的框图》
图3示出本发明的半导体器件的第三SIM卡300的框图。 SIM卡300是具有IC卡功能和存储卡功能、并可联合相互的功 能的半导体器件。该SIM卡300作为存储卡功能例如具备以Secure MMC 2.0 Interface Layer Specification Version 1.0 MMCA Technical Committee ( Multi Media Card Association, Inc., October 2005 )为标准 的功能、作为IC卡功能例如具有以ISO/IEC 7816-3 Second edition 1887—12—15, Electric signal and transmission protocols为才示准的功能。 SIM卡300构成为分别设置IC卡功能专用的第二微型计算机(SMCU) 306、存储卡功能专用的第三微型计算机(MMCU) 320、随之废除了 第三总线111和第三开关112，这一点与上述SIM卡100存在差异。 其它基本结构与上述SIM卡100相同。下面，以与图1的SIM卡100 之间的差异为中心来详细说明图3的SIM卡300。
SIM卡300为了进行外部接口，例如在卡基板上包括存储卡接 口端子(MMCIF)301，其被用于输入输出存储卡指令和存储卡响应； 以及IC卡接口端子(ISOIF ) 302,其被用于输入输出IC卡指令和IC 卡响应。在卡基板上包括闪存器(FLASH) 304,其作为电可重写 非易失性存储器；存储控制器(MCNT) 305,其响应存储卡指令来 控制上述闪存器304,并且返回存储卡响应；以及第一微型计算机(SMCU) 306,其响应IC卡指令来进行动作，并且返回IC卡响应。 具有第一总线307 (BUS1 ),其连接存储卡接口端子301和上述存 储卡控制器305;第一开关308 ( SW1 )，其被配置在上述第一总线 307的途中；第二总线309 (BUS2)，其连接IC卡接口端子302和 上述第一微型计算机306;以及第二开关310 (SW2)，其被配置在 上述第二总线309的途中。包括第二微型计算机(AMCU) 313, 其被连接到与上述IC卡接口端子302和第二开关310之间的第二总 线309,并且被连接到上述第一开关308和上述存储控制器305之间 的第一总线307;以及第三微型计算机(MMCU) 320，其被连接到 上述存储控制器305。第二微型计算机313对SIM卡300的动作模式 进行控制，并且对IC卡功能和存储卡功能的调停以及联合进行控制。 4)1、 cj)2是第一开关308、第二开关310的开关控制信号，被从第二 微型计算机313的规定的端口输出。314是根据控制信号(j)4来进行 开关控制的电源开关。315是连接到第二微型计算机的模式端子，与 上述模式端子115同样地进行使用。图7在取下盖体的状态下例示出 SIM卡300中的电路模块的装载布局。与图6的差异是在闪存器304 的芯片上分别堆叠了第 一微型计算机306和第二微型计算机320的芯 片，其它没有变化。
作为能够通过上述第二微型计算机313的控制来进行选择的动作 模式，具有第一模式至第四模式。第一模式(SIM—MMC)是如下动 作模式将第一开关308和第二开关310设为连接状态，能够分别进 行响应来自上述存储卡接口端子301的存储卡指令的存储控制器305 的动作、和响应来自上述IC卡接口端子302的IC卡指令的第一微型 计算机306的动作。第二模式(SIM)是如下动作模式将上述第一 开关308设为切断状态，将第二开关310设为连接状态，能够进行响 应来自上述IC卡接口端子301的IC卡指令的第一微型计算机306的 动作。第三模式(X一SIM)是如下动作模式将上述第一开关308设 为切断状态，将上述第二开关310设为连接状态，能够使用第一端口 PRT1和第二端口 PRT2响应来自上述IC卡接口端子302的未定义IC卡指令来使存储控制器305和第三微型计算机320动作。第四模式 (XMC)是如下动作模式将上述第二开关310设为切断状态，将上 述第一开关308设为连接状态，能够响应来自上述存储卡接口端子 301的存储卡指令来使存储控制器305和第三微型计算机320动作。
根据SIM卡300,在SIM—MMC模式下能够分别单独地使用IC 卡功能和存储卡功能,对于与分别具备单独的IC卡功能和存储卡功 能的下位的SIM卡对应的主装置，也能够实现下位兼容。在SIM模 式下有助于限制主装置与IC卡功能完全无关地自由利用存储卡功能。 在X一SIM模式下可以使用IC卡指令来使用存储卡功能，特别是可以 将基于第三微型计算机320的保护功能使用于基于存储控制器305的 存储访问控制。在XMC模式下可以使用存储卡指令将基于第三微型 计算机320的保护功能使用于基于存储控制器305的存储访问控制。 可通过第二微型计算机313的控制来选择上述第一模式至第四模式， 因此SIM卡300的便利性提高。
《接通电源时的初始动作模式》
上述第二微型计算机313通过向SIM卡300接通动作电源来设定 上述第一模式(SIM_MMC)或者第二模式(SIM)。对于与分别具 备单独的IC卡功能或者存储卡功能的下位的SIM卡对应的主装置的 下位兼容这一点，希望在响应接通电源的处理中自动地设定为第一模 式或者第二模式。这是因为如果不这样则下位的主装置向第一模式或 者第二模式转换时请求特别的处理，难以实现下位兼容。特别是，在 要限制主装置318与IC卡功能完全无关地自由利用存储卡功能的情 况下，优选选择第二模式作为初始动作模式。接通电源时的初始化顺 序与图12和图13的处理大致相同，因此省略其详细的说明。 《切断电源》
在图13的步骤S12那样的处理中，在不将第一开关(SW1) 308 设为连接状态的情况下、即对SIM模式进行初始设定时，上述第二微 型计算机313根据控制信号(}) 4将上述电源开关314控制为切断状态。 在SIM模式下，实际上存储卡功能是不可利用的，因此能够停止向不可利用的电路305、 304、 320的供电来实现低电力消耗。在SIM模式 下，第一开关308为切断状态，因此存储控制器305的动作电源被切 断，由此无论连接到第一总线307的存储控制器305的输入输出电路 的状态成为何种状态，都能够对从与存储卡接口端子301连接的主装 置318向SIM卡300流入不希望的电流的主装置318，预先防止产生 异常状态。还能够将切断电源对象设为存储控制器305、闪存器304、 第三微型计算机320中的 一部分。与闪存器304相比，存储控制器305、 第三微型计算机320待机时的消耗电流较大，因此在这一点上与闪存 器304相比，切断存储控制器205和第三微型计算机320的电源更有 效果。
《动作模式的转换SIM—MMC —X_SIM》 说明使用第一微型计算机306能够识别的已定义的IC卡指令来 使动作模式从SIM_MMC模式向X一SIM模式转换的控制过程。在上 述SIM—MMC模式下，第一微型计算机306响应从上述第二总线309 输入第一 IC卡指令，对上述第二微型计算机313提供模式变更指示 信号cj) 5。上述第二微型计算机313响应上述模式变更指示信号4) 5， 将动作模式变更为X—SIM模式。在存在第一IC卡指令那样的对第一 微型计算机306定义的IC卡指令的情况下，能够利用该指令使动作 模式转换。
《动作模式的转换SIM—MMC—X—SIM》 说明使用未定义IC卡指令使动作模式从SIM—MMC模式向 X—SIM模式转换的控制过程。该控制过程与图14和图15中说明的过 程大致相同，因此没有特别进行图示，但在上述SIM—MMC模式下， 上述第二微型计算机313对从上述IC卡接口端子302提供给第二总 线309的第一未定义IC卡指令的图形进行监视，对于响应第一未定 义IC卡指令而由第一微型计算机306返回的IC卡错误响应，在从上 述IC卡接口端子302对第二总线309提供了规定次数的第一未定义 IC卡指令时，在对于所提供的第一未定义IC卡指令的规定多次的监 视结果与规定图形一致时，从上述IC卡接口端子302向外部输出IC卡正常响应，将动作模式变更为上述X—SIM模式。在不存在第一IC 卡指令那样的对第一微型计算机306定义的IC卡指令的情况下，能 够利用第一未定义IC卡指令使动作模式转换。 《X_SIM下的动作方式》 在X一SIM模式下，进行以与图16和图17中说明的动作大致相 同的单读指令动作、单写指令动作为代表的动作。没有特别进行图示，
在X一SIM模式下，上述第二微型计算机313解读从上述IC卡接口端 子302提供给第二总线309的第二未定义IC指令，对上述存储控制 器305发出第一存储卡指令，作为响应上述第一存储卡指令的处理结 果而将从存储控制器305返回的第一存储卡响应转换为规定的IC卡 响应，并输出到第二总线309。能够应对对第一微型计算机306定义 的IC卡指令所无法对应的那样的与存储控制器305的联合动作。 《动作模式的转换X—SIM—SIM—MMC》 使用未定义IC卡指令使动作模式从X_SIM模式向SIM_MMC模 式转换的控制过程与在图18中说明的过程大致相同。概括地进行说 明，在X—SIM模式下，上述第二微型计算机313响应从上述第二总 线309输入第三未定义IC卡指令来确认存储控制器305和第三微型 计算机320没有进行联合动作的情况之后，将动作模式变更为 SIM—MMC模式。能够利用没有对第一微型计算机306定义的第三未 定义IC卡指令来使动作模式转换。
《动作模式的转换SIM_MMC—XMC》
没有特别进行图示，说明使用可由第 一微型计算机306识别的已 定义IC卡指令来使动作模式从SIM—MMC模式转换为XMC模式的 控制过程。在SIM—MMC模式下，上述第一微型计算机306响应从上 述第二总线309输入第二 IC卡指令，对上述第二微型计算机313提 供模式变更指示信号，上述第二微型计算机313响应上述模式变更指 示信号，将动作模式变更为XMC模式。在存在第二IC卡指令那样的 对第一微型计算机306定义的IC卡指令的情况下，能够利用该指令 使动作模式转换。此外，此时的模式变更指示信号必须是与在使用第一IC卡指令来变更为X—SIM模式的情况下使用的信号4)5不同的信 《动作模式的转换SIM—MMC—XMC》
没有特别进行图示，说明使用未定义IC卡指令使动作模式从 SIM—MMC模式转换为XMC模式的控制过程。基本处理过程与在图 14和图15中说明的处理过程相同，使用第四未定义IC卡指令这一点 与上述情况具有差异。即，在SIM—MMC模式下，上述第二微型计算 机313对从上述IC卡接口端子302提供给第二总线309的第四未定 义IC卡指令的图形进行监视，对于响应第四未定义IC卡指令而由第 一微型计算机306返回的IC卡错误响应，在从上述IC卡接口端子302 对第二总线309提供了规定次数的第四未定义IC卡指令时，以针对 所提供的第四未定义IC卡指令的规定多次的监视结果与规定图形一 致的情况为条件，来对第二总线309输出IC卡正常响应之后，将动 作模式变更为XMC模式。在不存在第二 IC卡指令那样的对第 一微型 计算机306定义的IC卡指令的情况下，能够利用第四未定义IC卡指 令使动作模式转换。
《XMC的动作方式》 XMC才莫式下的动作方式与SIM卡100的情况大致相同，在上述 XMC模式下，上述存储控制器305解读从上述存储卡接口端子301 提供给第一总线307的存储卡指令，按照解读结果来控制闪存器304 的访问，另外，按照解读结果来控制利用了针对发出到上述第三微型 计算机320的IC卡指令的响应的闪存器304的访问，将对于访问控 制的存储卡响应输出到第一总线307。能够应对基于存储控制器305 和第三微型计算机320的联合动作。
《动作模式的转换XMC—SIM—MMC》
没有特别进行图示，说明使用未定义IC卡指令使动作模式从 XMC模式转换为SIM—MMC模式的控制过程。基本处理过程与在图 18中说明的处理过程大致相同，使用第五未定义IC卡指令这一点具 有差异。即，在上述XMC模式下，上述第二微型计算机313响应从上述第二总线309输入第五未定义IC卡指令来确认存储控制器305 和第三微型计算机320没有进行联合动作的情况之后，将动作模式变 更为SIM一MMC模式。能够利用没有对第一微型计算机306定义的第 五未定义IC卡指令来使动作模式转换。 《XMC模式端子》
图3中示出的模式端子(MD) 315是例如是可强制使SIM卡为 XMC模式的模式端子。模式端子315与第二微型计算机313结合。 上述第二微型计算机313在接通电源时的初始化处理中，在决定动作 模式时参照模式端子315的状态。即，上述第二微型计算机313在上 述模式端子315为低电平(第一状态)时，响应对SIM卡300接通动 作电源，如上所述那样将动作模式设定为SIM—MMC模式。在上述模 式端子315为低电平(第二状态)时，响应对SIM卡300接通动作电 源，第二微型计算机313将动作模式设定为XMC模式。这是为了在 不支持从SIM_MMC模式转换为XMC模式的过程的主装置上连接 SIM卡300的情况下，或者在将USB转换为MMC存储卡接口的接 口协议转换电路上连接SIM卡300等情况下，能够通过接口协议转换 电路，初始设定为PC (Personal Computer:个人计算机)等主装置所 支持的XMC模式。另外，作为模式端子(MD) 315的其它应用而可 以使用于强制模式转换。
《机密保护》
上述闪存器304作为第一非易失性存储区域而具有普通区域、作 为第二非易失性存储区域而具有保护存储区域。上述存储控制器305 在SIM一MMC模式和SIM模式下，仅允许访问上述标准存储区域。 在X—SIM模式和XMC才莫式下，允许访问上述标准存储区域和保护存 储区域。排除存储控制器305单独访问保护存储区域，如果不是存储 控制器305和第三微型计算机320能够进行联合动作的状态则不允许 访问保护存储区域，因此容易实现保护存储区域的机密保护。
对于存储卡接口功能的端子功能的转换、从IC接口的接触接口 功能向非接触接口功能的转换的情况，与SIM卡100的情况完全相同，在此省略其详细说明。
在图5中表示与图4的接口端子不同的例子。在图5中，IC卡接 口端子302与图4相同。图5的存储卡接口端子301为可以将数据输 入输出位数扩展到多个位的端子排列。考虑能够对图4的端子排列所 对应的主装置选择1位数据的存储接口模式，在卡基板内部， DAT—MMC ( C4 )与DAT0结合，CMD—MMC ( C8 )与CMD结合， CLK—MMC (C6)与CLK结合。关于电源端子，当专门用于存储卡 功能的半导体芯片与专门用于IC卡功能的半导体芯片的各个动作电 源电压相等时，则如图示那样连接IC_VCC (Cl )和VCC即可，但 是在动作电源电压存在差异时，需要电分离IC_VCC (Cl)和VCC。 另外，MD是上述各模式选择用的端子115 (215、 315)。作为预备 的扩展端子RSV而形成其它端子。
这些扩展端子也可以露出，但是使用之前可以设为利用抗焊剂、 密封剂等绝缘材料覆盖的不可使用的状态。由此，在不使用扩展端子 的情况下能够防止不希望的误动作。
另外，还可以将这些扩展端子R S V用作闪存器10 4的测试用端子。 通过设置这种测试端子，能够有效进行安装后的半导体器件的测试。 另外，在存储控制器105由于静电破坏等而不能够进行存储控制动作 时，能够从外部通过测试端子直接对闪存器104进行访问控制。由此， 当闪存器104中残留有数据时，能够容易使这些数据恢复。另外，在 将这些扩展端子R S V使用于测试用端子的情况下，利用上述抗焊剂、 密封剂等绝缘材料覆盖。
以上，根据实施方式具体说明了由本发明人完成的发明，但是本 发明并不限于此，当然在不脱离其主旨的范围内可以进行各种变更。
例如，用于IC卡功能的第一微型计算机并不一定接受 ISO/IEC15408的评价/认证部门的认证。本发明的半导体器件并不限 于应用于GSM标准的〗更携电话才几。还可以应用于3G、 W-CDMA、 CDMA2001X等便携电话机。并且，本发明并不限于应用于便携电话 机，还能够广泛应用于支付卡、交通部门的月票、预付卡、信用卡、其它通信用或者ID卡等中。另夕卜，构成SIM卡的微型计算机(AMCU)、 存储控制器(MCNT)等各电路模块并不限于如图1至图3所示那样 分别由不同的芯片构成，也可以将适当的多个芯片或者电路汇总到一 个芯片上。例如在图2中还可以由一个芯片构成微型计算机213和开 关210，或者由一个芯片构成微型计算机205和闪存器204。在图1 中，也可以由一个芯片构成除了闪存器104以外的全部电路。 产业上的可利用性
本发明能够广泛应用于便携电话机、支付卡、交通部门的月票、 预付卡、信用卡、其它通信用或者ID卡等。
权利要求
1. 一种半导体器件，其特征在于，包括电可重写非易失性存储器；存储控制器，响应存储卡指令来控制上述非易失性存储器，并且返回存储卡响应；第一微型计算机，响应IC卡指令来进行动作，并且返回IC卡响应；第一总线，连接被用于存储卡指令和存储卡响应的输入输出的存储卡接口端子与上述存储控制器；配置在上述第一总线的途中的第一开关；第二总线，连接被用于IC卡指令和IC卡响应的输入输出的IC卡接口端子与上述第一微型计算机；配置在上述第二总线的途中的第二开关；第三总线，将上述第二开关和第一微型计算机之间的第二总线连接到上述存储控制器；配置在上述第三总线的途中的第三开关；以及第二微型计算机，与上述IC卡接口端子和第二开关之间的第二总线连接，并且与上述第一开关和上述存储控制器之间的第一总线相连接，作为能够通过第二微型计算机的控制来进行选择的动作模式，具有第一模式，将上述第三开关设为切断状态，并将第二开关和第一开关设为连接状态，能够分别进行响应来自上述存储卡接口端子的存储卡指令的上述存储控制器的动作、和响应来自上述IC卡接口端子的IC卡指令的上述第一微型计算机的动作；和第二模式，将上述第一开关和第三开关设为切断状态，并将第二开关设为连接状态，能够进行响应来自上述IC卡接口端子的IC卡指令的上述第一微型计算机的动作。
2. 根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于作为能够通过上述第二微型计算机的控制来进行选择的动作模 式，还具有第三模式将上述第一开关设为切断状态，并将上述第二 开关和第三开关设为连接状态，能够响应来自上述IC卡接口端子的 未定义IC卡指令来使上述存储控制器和上述第一微型计算机动作。
3. 根据权利要求2所述的半导体器件，其特征在于作为能够通过上述第二微型计算机的控制来进行选择的动作模 式，还具有第四模式将上述第二开关设为切断状态，并将上述第一 开关和第三开关设为连接状态，能够响应来自上述存储卡接口端子的 存储卡指令来使上述存储控制器和上述第 一微型计算机动作。
4. 根据权利要求3所述的半导体器件，其特征在于述第一模式。 w、 。 " a 、— ；、
5. 根据权利要求3所述的半导体器件，其特征在于述第二模式。 ^ 口 " J 、_
6. 根据权利要求4或者5所述的半导体器件，其特征在于 具有能够选择性地切断向上述存储控制器提供的动作电源的电源开关，上述第二微型计算机在设定上述第二模式时将上述电源开关 控制为切断状态。
7. 根据权利要求4或者5所述的半导体器件，其特征在于 具有能够选择性地切断对上述存储控制器和非易失性存储器的动作电源供给的电源开关，上述第二微型计算机在设定上述第二模式 时将上述电源开关控制为切断状态。
8. 根据权利要求4或者5所述的半导体器件，其特征在于 在上述第一模式或者第二模式下，上述第一微型计算机响应从上述第二总线输入第一 IC卡指令，来向上述第二微型计算机提供模式 变更指示信号，上述第二微型计算机响应上述模式变更指示信号，将动作模式变更为第三模式。
9. 根据权利要求4或者5所述的半导体器件，其特征在于 在上述第一模式或者第二模式下，上述第二微型计算机对从上述IC卡接口端子提供给第二总线的第 一 未定义IC卡指令的图形进行监 视，对于响应第一未定义IC卡指令而由第一微型计算机返回的IC卡 错误响应，在从上述IC卡接口端子向第二总线提供了规定次数的第 一未定义IC卡指令时，以针对所提供的第一未定义IC卡指令的规定 多次的监视结果与规定图形一致的情况为条件，来从上述IC卡接口 端子向外部输出IC卡正常响应，将动作模式变更为上述第三模式。
10. 根据权利要求8或者9所述的半导体器件，其特征在于 在上述第三模式下，上述第二微型计算机解读从上述IC卡接口端子提供给第二总线的第二未定义IC卡指令，对上述存储控制器发 出第一存储卡指令，作为响应上述第一存储卡指令的处理结果而将从 存储控制器返回的第一存储卡响应转换为规定的IC卡响应，并将其 输出到第二总线。
11. 根据权利要求8或者9所述的半导体器件，其特征在于 在上迷第三模式下，上述第二微型计算机在响应从上述第二总线输入第三未定义IC卡指令来确认存储控制器和第一微型计算机没有 通过第三总线进行联合动作的情况之后，将动作模式变更为第 一 模 式。
12. 根据权利要求4或者5所述的半导体器件，其特征在于 在上述第一模式或者第二模式下，上述第一微型计算机响应从上述第二总线输入第二 IC卡指令来向上述第二微型计算机提供模式变 更指示信号，上述第二微型计算机响应上述模式变更指示信号，将动作模式变 更为第四模式。
13. 根据权利要求4或者5所述的半导体器件，其特征在于 在上述第一模式或者第二模式下，上述第二微型计算机对从上述IC卡接口端子提供给第二总线的第四未定义IC卡指令的图形进行监视，对于响应第四未定义IC卡指令而由上述第一微型计算机返回的 IC卡响应，在从上述IC卡接口端子对第二总线提供了规定次数的第 四未定义IC卡指令时，以针对所提供的第四未定义IC卡指令的规定 多次的监视结果与规定图形 一 致的情况为条件，在向第二总线输出I c卡正常响应之后，将动作模式变更为上述第四模式。
14. 根据权利要求12或者13所述的半导体器件，其特征在于 在上述第四模式下，上述存储控制器解读从上述存储卡接口端子提供给第 一总线的存储卡指令，并按照解读结果来控制非易失性存储 器的访问，另外，按照解读结果来控制利用了针对发出到上述第一微 型计算机的IC卡指令的响应的非易失性存储器的访问，将对于访问 控制的存储卡响应输出到第 一 总线。
15. 根据权利要求12或者13所述的半导体器件，其特征在于 在上述第四模式下，上述第二微型计算机在响应从上述第二总线输入第五未定义IC卡指令来确认存储控制器和第一微型计算机没有 通过第三总线进行联合动作的情况之后，将动作模式变更为第 一 模 式。
16. 根据权利要求3所述的半导体器件，其特征在于 具有与上述存储控制器和上述第二微型计算机连接的模式端子，上述第二微型计算机在上述模式端子为第一状态时，通过向半导体器 件提供动作电源来将动作模式设定为第一模式，在上述模式端子为第 二状态时，通过向半导体器件提供动作电源来将动作模式设定为第四 模式。
17. 根据权利要求3所述的半导体器件，其特征在于 上述非易失性存储器具有第一非易失性存储区域和第二非易失性存储区域，上述存储控制器输入上述第三开关的开关控制信号，并在基于上 述开关控制信号的上述第三开关的切断指示状态下，仅允许访问上述 第一非易失性存储区域，在基于上述开关控制信号的上述第三开关的 连接指示状态下，允许访问上述第 一非易失性存储区域和上述第二非易失性存储区域。
18. 根据权利要求17所述的半导体器件，其特征在于上述第 一非易失性存储区域是普通区域，上述第二非易失性存储 区域是保护区域。
19. 根据权利要求1至3中任一项所述的半导体器件，其特征在于IC卡接口端子包含具备以ISO/IEC7816-2为标准的端子位置和 端子功能的1位的IC卡用输入输出端子、IC卡用时钟输入端子以及 IC卡用复位端子，上述存储卡接口端子包含被分配给由ISO/IEC7816-2规定的端 子位置和端子功能中的空端子的存储卡用时钟端子、1位的存储卡用 指令端子以及1位的存储卡用数据端子。
20. 根据权利要求1至19中任一项所述的半导体器件，其特征在于具备与上述存储卡接口端子不同的接口端子作为外部端子， 还具有转换电路，该转换电路将上述存储卡接口端子的端子功能转换为上述不同的接口端子的端子功能，上述转换电路与上述存储卡接口端子和上述不同的接口端子相连接。
21. 根据权利要求1至19中任一项所述的半导体器件，其特征在于具备与上述IC卡接口端子不同的RF通信用端子作为外部端子， 还具有转换电路，该转换电路将上述IC卡接口端子的端子功能 转换为使用了上述RF通信用端子的非接触接口 ，上述转换电路与上述IC卡接口端子和上述RF通信用端子相连接。
22. —种半导体器件，其特征在于，包括 电可重写非易失性存储器；存储控制器，响应存储卡指令来控制上述非易失性存储器，并且返回存储卡响应；第一微型计算机，响应IC卡指令来进行动作，并且返回IC卡响应；第二微型计算机，使用第一端口来与上述存储卡控制器相连接； 第一总线，连接被用于存储卡指令和存储卡响应的输入输出的存 储卡接口端子、上述存储控制器以及上述第二微型计算机的第二端第一开关，从存储卡接口端子选择性地将上述第一总线设为切断状态；第二总线，连接被用于IC卡指令和IC卡响应的输入输出的IC 卡接口端子与上述第二微型计算机的第三端口；第三总线，连接上述第二微型计算机的第四端口和第 一微型计算 机；以及第二开关，选择性地连接第二总线和第三总线， 作为能通过上述第二微型计算机的控制来进行选择的动作模式， 具有第一模式，将上述第二开关和第一开关设为连接状态，能够分别 进行响应来自上述存储卡接口端子的存储卡指令的存储控制器的动 作、和响应来自上述IC卡接口端子的IC卡指令的第一微型计算机的 动作，第二模式，将上述第一开关设为切断状态，将第二开关设为连接 状态，能够进行响应来自上述IC卡接口端子的IC卡指令的第一微型计算机的动作。
23.根据权利要求22所述的半导体器件，其特征在于 作为能通过上述第二微型计算机的控制来进行选择的动作模式， 还具有第三模式将上述第一开关设为切断状态，并将上述第二开关 设为连接状态，能够使用第一端口、第三端口以及第四端口来响应来 自上述IC卡接口端子的未定义IC卡指令，从而使存储控制器和第一 微型计算机动作。
24. 根据权利要求23所述的半导体器件，其特征在于 作为能通过上述第二微型计算机的控制来进行选择的动作模式，还具有第四模式将上述第一开关设为连接状态，并将上述第二开关 设为切断状态，能够使用上述第一端口和第四端口响应来自上述存储 卡接口端子的存储卡指令来使存储控制器和第 一微型计算机动作。
25. 根据权利要求24所述的半导体器件，其特征在于 上迷第二微型计算机通过向半导体器件提供动作电源来设定上述第一模式。
26. 根据权利要求24所述的半导体器件，其特征在于上述第二微型计算机通过向半导体器件提供动作电源来设定上 述第二模式。
27. 根据权利要求25或者26所述的半导体器件，其特征在于 具有能够选择性地切断对上述存储控制器的动作电源供给的电源开关，上述第二微型计算机在设定上述第二模式时，将上述电源开 关控制为切断状态。
28. 根据权利要求25或者26所述的半导体器件，其特征在于 具有能够选择性地切断对上述存储控制器和非易失性存储器的动作电源供给的电源开关，上述第二微型计算机在设定上述第二模式 时，将上述电源开关控制为切断状态。
29. 根据权利要求25或者26所述的半导体器件，其特征在于 在上述第一模式或者第二模式下，上述第一微型计算机响应从上述第二总线输入第一 IC卡指令来向上述第二微型计算机提供模式变 更指示信号，上述第二微型计算机响应上述模式变更指示信号来设定第三模式。
30. 根据权利要求25或者26所述的半导体器件，其特征在于 在上述第一模式或者第二模式下，上述第二微型计算机从上述第三端口对从上述IC卡接口端子提供给第二总线的第一未定义IC卡指 令的图形进行监视，对于响应第一未定义IC卡指令而由第一微型计算机返回的IC卡响应，在从上述IC卡接口端子向第二总线提供了规定次数的第一未定义IC卡指令时，以针对所提供的第一未定义IC卡指令的规定多次的监视结果与规定图形一致的情况为条件，从上述第三端口通过IC卡接口端子向外部输出IC卡正常响应，将动作冲莫式变 更为上述第三模式。
31. 根据权利要求29或者30所述的半导体器件，其特征在于 在上述第三模式下，上述第二微型计算机解读从上述IC卡接口端子通过第二总线提供给上述第三端口的第二未定义IC卡指令来对 上述存储控制器发出第 一存储卡指令，作为响应上述第 一存储卡指令 的处理结果而将从存储控制器返回的第 一存储卡响应转换为规定的 IC卡响应，并将其从上述第三端口输出到第二总线。
32. 根据权利要求29或者30所述的半导体器件，其特征在于 在上述第三模式下，上述第二微型计算机在响应从上述第二总线向上述第三端口输入第三未定义IC卡指令来确认存储控制器和第一 微型计算机没有通过上述第 一端口和上述第四端口进行联合动作的 情况之后，将动作模式变更为第一模式。
33. 根据权利要求25或者26所述的半导体器件，其特征在于 在上述第一模式或者第二模式下，上述第一微型计算机响应从上述第二总线输入第二 IC卡指令来对上述第二微型计算机提供模式变 更指示信号，上述第二微型计算机响应上述模式变更指示信号来将动作模式 变更为第四模式。
34. 根据权利要求25或者26所述的半导体器件，其特征在于 在上述第一模式或者第二模式下，上述第二微型计算机对从上述IC卡接口端子通过第二总线提供给第三端口的第四未定义IC卡指令 的图形进行监视，对于响应第四未定义IC卡指令而由上述第一微型 计算机返回的IC卡响应，在从上述IC卡接口端子向第二总线提供了 规定次数的第四未定义IC卡指令时，以针对所提供的第四未定义IC 卡指令的规定多次的监视结果与规定图形一致的情况为条件，在对第二总线输出IC卡正常响应之后，将动作模式变更为上述第四模式。
35. 根据权利要求33或者34所述的半导体器件，其特征在于 在上述第四模式下，上述存储控制器解读从上述存储卡接口端子提供给第 一总线的储存卡指令，并按照解读结果来控制非易失性存储 器的访问，另外，按照解读结果来控制利用了针对发出到上述第一微 型计算机的IC卡指令的响应的非易失性存储器的访问，将对于访问 控制的存储卡响应输出到第 一 总线。
36. 根据权利要求33或者34所述的半导体器件，其特征在于 在上述第四模式下，上述第二微型计算机在响应从上述第二总线输入第五未定义IC卡指令来确认存储控制器和第一微型计算机没有 通过第一端口和第四端口进行联合动作的情况之后，将动作模式变更 为第一模式。
37. 根据权利要求24所述的半导体器件，其特征在于 具有与上述第二微型计算机连接的模式端子，上述第二微型计算机在上述模式端子为第一状态时，通过向半导体器件提供动作电源来 将动作模式设定为第一模式，在上述模式端子为第二状态时，通过向半导体器件提供动作电源来将动作模式设定为第四模式。
38. 根据权利要求24所述的半导体器件，其特征在于上述非易失性存储器具有第 一非易失性存储区域和第二非易失 性存储区域，上述存储控制器在上述第 一模式和第二模式下，仅允许访问上述 第一非易失性存储区域，在上述第三模式和第四模式下，允许访问上 述第一非易失性存储区域和上述第二非易失性存储区域。
39. 根据权利要求38所述的半导体器件，其特征在于上述第 一非易失性存储区域是普通区域，第二非易失性存储区域 是保护区域。
40. 根据权利要求22至24中任一项所述的半导体器件，其特征 在于IC卡接口端子包含具备以ISO/IEC7816-2为标准的端子位置和端子功能的1位的IC卡用输入输出端子、IC卡用时钟输入端子以及 IC卡用复位端子，上述存储卡接口端子包含被分配给由ISO/IEC7816-2规定的端 子位置和端子功能中的空端子的存储卡用时钟端子、1位的存储卡用 指令端子以及1位的存储卡用数据端子。
41. 根据权利要求22至40中任一项所述的半导体器件，其特征 在于具备与上述存储卡接口端子不同的接口端子作为外部端子， 还具有转换电路，该转换电路将上述存储卡接口端子的端子功能 转换为上述不同的接口端子的端子功能，上述转换电路与上述存储卡接口端子和上述不同的接口端子相连接。
42. 根据权利要求22至40中任一项所述的半导体器件，其特征 在于具备与上述IC卡接口端子不同的RF通信用端子作为外部端子， 还具有转换电路，该转换电路将上述IC卡接口端子的端子功能 转换为使用了上述RF通信用端子的非接触接口 ，上述转换电路与上述IC卡接口端子和上述RF通信用端子相连接。
43. —种半导体器件，其特征在于，包括 电可重写非易失性存储器；存储控制器，响应存储卡指令来控制上述非易失性存储器，并且 返回存储卡响应；第一微型计算机，响应IC卡指令来进行动作，并且返回IC卡响应；第一总线，连接被用于存储卡指令和存储卡响应的输入输出的存 储卡接口端子与上述存储控制器；配置在上述第一总线的途中的第一开关；第二总线，连接被用于IC卡指令和IC卡响应的输入输出的IC卡接口端子与上述第 一微型计算机；配置在上述第二总线的途中的第二开关；第二微型计算机，与上述IC卡接口端子和第二开关之间的第二总线连接，并且与上述第一开关和上述存储控制器之间的第一总线相连接，以及第三微型计算机，与上述存储控制器相连接，作为能通过上述第二微型计算机的控制来进行选择的动作模式，具有第一模式，将第一开关和第二开关设为连接状态，能够分别进行 响应来自上述存储卡接口端子的存储卡指令的存储控制器的动作、和 响应来自上述IC卡接口端子的IC卡指令的第 一 微型计算机的动作，第二模式，将上述第一开关设为切断状态，将第二开关设为连接 状态，能够进行响应来自上述IC卡接口端子的IC卡指令的第一微型 计算机的动作。
44. 根据权利要求43所述的半导体器件，其特征在于作为能通过上述第二微型计算机的控制来进行选择的动作模式， 还具有第三模式将上述第一开关设为切断状态，并将上述第二开关 设为连接状态，能够使用第一端口和第二端口响应来自上述IC卡接 口端子的未定义IC卡指令来使存储控制器和第三微型计算机动作。
45. 根据权利要求44所述的半导体器件，其特征在于 作为能通过上述第二微型计算机的控制来进行选择的动作模式，还具有第四模式将上述第二开关设为切断状态，并将上述第一开关 设为连接状态，能够响应来自上述存储卡接口端子的存储卡指令来使 存储控制器和第三微型计算机动作。
46. 根据权利要求45所述的半导体器件，其特征在于述第一模式。 " 。" r;、'
47. 根据权利要求45所述的半导体器件，其特征在于 上述第二微型计算机通过向半导体器件提供动作电源来设定上述第二模式。
48. 根据权利要求46或者47所述的半导体器件，其特征在于 具有能选择性地切断对上述存储控制器的动作电源供给的电源开关，上述第二微型计算机在设定上述第二模式时，将上述电源开关 控制为切断状态。
49. 根据权利要求46或者47所述的半导体器件，其特征在于 具有能选择性地切断对上述存储控制器和非易失性存储器的动作电源供给的电源开关，上述第二微型计算机在设定上述第二模式时 将上述电源开关控制为切断状态。
50. 根据权利要求46或者47所述的半导体器件，其特征在于 在上述第一模式或者第二模式下，上述第一微型计算机响应从上述第二总线输入第一 IC卡指令来向上述第二微型计算机提供模式变 更指示信号，上述第二微型计算机响应上述模式变更指示信号来将动作模式 变更为第三模式。
51. 根据权利要求46或者47所述的半导体器件，其特征在于 在上述第 一模式或者第二模式下，上述第二微型计算机对从上述IC卡接口端子提供给第二总线的第 一未定义IC卡指令的图形进行监 视，对于响应第一未定义IC卡指令而由第一微型计算机返回的IC卡 响应，在从上述IC卡接口端子对第二总线提供了规定次数的第一未 定义IC卡指令时，以针对所提供的第 一未定义1C卡指令的规定多次 的监视结果与规定图形一致的情况为条件，来从上述IC卡接口端子 向外部输出IC卡正常响应，将动作模式变更为上述第三模式。
52. 根据权利要求50或者51所述的半导体器件，其特征在于 在上述第三模式下，上述第二微型计算机解读从上述IC卡接口端子提供给第二总线的第二未定义IC卡指令，对上述存储控制器发 出第一存储卡指令，作为响应上述第一存储卡指令的处理结果而将从 存储控制器返回的第一存储卡响应转换为规定的IC卡响应，并将其 输出到第二总线。
53. 根据权利要求50或者51所述的半导体器件，其特征在于 在上述第三模式下，上述第二微型计算机在响应从上述第二总线输入第三未定义IC卡指令来确认存储控制器和第三微型计算机没有 进行联合动作的情况之后，将动作模式变更为第 一模式。
54. 根据权利要求46或者47所述的半导体器件，其特征在于 在上述第一模式或者第二模式下，上述第一微型计算机响应从上述第二总线输入第二 IC卡指令来对上述第二微型计算机提供模式变 更指示信号，上述第二微型计算机响应上述模式变更指示信号，将动作模式变 更为第四模式。
55. 根据权利要求46或者47所述的半导体器件，其特征在于 在上述第一模式或者第二模式下，上述第二微型计算机对从上述IC卡接口端子提供给第二总线的第四未定义IC卡指令的图形进行监 视，对于响应第四未定义IC卡指令而由上述第一微型计算机返回的 IC卡响应，在从上述IC卡接口端子向第二总线提供了规定次数的第 四未定义IC卡指令时，以针对所提供的第四未定义IC卡指令的规定 多次的监视结果与规定图形 一致的情况为条件，在向第二总线输出IC 卡正常响应之后，将动作模式变更为上述第四模式。
56. 根据权利要求54或者55所述的半导体器件，其特征在于 在上述第四模式下，上述存储控制器解读从上述存储卡接口端子提供给第一总线的存储卡指令，并按照解读结果来控制非易失性存储 器的访问，另外，按照解读结果来控制利用了针对发出到上述第三微 型计算机的IC卡指令的响应的非易失性存储器的访问，将对于访问 控制的存储卡响应输出到第 一总线。
57. 根据权利要求54或者55所述的半导体器件，其特征在于 在上述第四模式下，上述第二微型计算机在响应从上述第二总线输入第五未定义IC卡指令来确认存储控制器和第三微型计算机没有 进行联合动作的情况之后，将动作模式变更为第一模式。
58. 根据权利要求45所述的半导体器件，其特征在于具有与上述第二微型计算机连接的模式端子，上述第二微型计算 机在上述模式端子为第 一状态时，通过向半导体器件提供动作电源来 将动作模式设定为第一模式，在上述模式端子为第二状态时，通过向半导体器件提供动作电源来将动作模式设定为第四模式。
59. 根据权利要求45所述的半导体器件，其特征在于 上述非易失性存储器具有第一非易失性存储区域和第二非易失性存储区域，上述存储控制器在上述第一模式和第二模式下，仅允许访问上述 第一非易失性存储区域，在上述第三模式和第四模式下，允许访问上 述第 一非易失性存储区域和上述第二非易失性存储区域。
60. 根据权利要求59所述的半导体器件，其特征在于 上述第一非易失性存储区域是普通区域，上述第二非易失性存储区域是保护区域。
61. 根据权利要求43至45中任一项所述的半导体器件，其特征 在于IC卡接口端子包含具备以ISO/IEC7816-2为标准的端子位置和 端子功能的1位的IC卡用输入输出端子、IC卡用时钟输入端子以及 IC卡用复位端子，上述存储卡接口端子包含被分配到由ISO/IEC7816-2规定的端 子位置和端子功能中的空端子的存储卡用时钟端子、1位的存储卡用 指令端子以及1位的存储卡用数据端子。
62. 根据权利要求43至61中任一项所述的半导体器件，其特征 在于具备与上述存储卡接口端子不同的接口端子作为外部端子， 还具有转换电路，该转换电路将上述存储卡接口端子的端子功能 转换为上述不同的接口端子的端子功能，上述转换电路与上述存储卡接口端子和上述不同的接口端子相连接。
63. 根据权利要求43至61中任一项所述的半导体器件，其特征在于具备与上述IC卡接口端子不同的RF通信用端子作为外部端子， 还具有转换电路，该转换电路将上述IC卡接口端子的端子功能 转换为使用了上述RF通信用端子的非接触接口 ，上述转换电路与上述IC卡接口端子和上述RF通信用端子相连接。
全文摘要
本发明提供一种半导体器件，具有能够通过第二微型计算机(113)的控制来进行选择的动作模式。在第一模式下，分别进行响应来自存储卡接口端子的存储卡指令的存储控制器(105)的动作、和响应来自IC卡接口端子的IC卡指令的第一微型计算机(106)的动作。在第二模式下，响应来自IC卡接口端子的IC卡指令，第一微型计算机进行动作。在第三模式下，响应来自IC卡接口端子的未定义IC卡指令，存储控制器和第一微型计算机进行动作。在第四模式下，响应来自存储卡接口端子的存储卡指令，存储控制器和第一微型计算机进行动作。由此，提高具有IC卡功能和存储卡功能的半导体器件的便利性。
文档编号G06K19/07GK101460963SQ200780020070
公开日2009年6月17日 申请日期2007年5月16日 优先权日2006年6月2日
发明者和田环, 大迫润一郎, 片山国弘, 盐田茂雅, 筱原稔, 西泽裕孝 申请人:株式会社瑞萨科技