一种提高FlashNFC‑SIM智能卡接口响应能力的方法与流程

本发明应用于Flash NFC-SIM智能卡设计领域，可以用集成电路实现。

背景技术：

NFC是移动支付的一种技术实现方案，是一种非接触式识别和互联技术。NFC手机内置CLF和安全芯片，组成非接触模块的一部分，可以当作非接触卡或非接触读写器使用。典型系统结构如图1所示，其中UICC与Terminal之间的接口包括SWP接口和7816接口。7816接口与基带芯片通信完成电信或其他远程支付应用，SWP接口与CLF芯片通信完成近场非接应用。在手机有电时，支持非接应用和电信应用同时进行，即支持在拨打接听电话以及收发短信的同时进行非接触交易，7816接口和SWP接口可同时工作。

为了保证SWP接口和7816接口并行工作，UICC芯片通常需要支持以下功能：

●识别7816和SWP接口是否存在，支持自动接口检测；

●避免一个接口的复位影响另一个接口的正常通信，将接口复位作为中断进行处理；

●外部接口存在时，芯片能按照接口协议要求，在给定时间内输出正确应答信息；

●芯片进入Standby状态后，任一接口通信能够唤醒芯片。

根据上述第3条，为保证接口数据传输的独立性，UICC芯片的硬件接口模块通常实现7816和SWP接口数据链路层的协议，数据传输完成后通过中断方式通知CPU，软件完成上层命令的处理。

在SWP协议中，对UICC响应时间有一定要求，例如从deactived状态激活后，应在500us内发送ACT_SYNC帧。软件应在限定时间内响应中断，完成响应处理，否则，可能导致接口激活失败，或命令响应超时等问题。

以Flash为主存储器的NFC-SIM智能卡芯片，软件保存在Flash存储器中。对于Flash存储器，在进行擦除和编程操作时，不支持进行读数据操作。因此，在芯片进行Flash擦除和编程操作时，CPU无法从Flash中读取指令，也无法执行程序。当7816接口的电信应用在进行Flash擦写时，无法及时响应SWP接口的中断，这段时间约2～3ms，将导致SWP接口的响应超时。

为了解决此问题，本发明提出了一种中止Flash擦写操作、快速响应接口中断的软硬件协同操作方法，使CPU在接收到需要快速响应的中断时，能够中止当前的Flash擦写操作，及时完成接口中断处理；中断处理完成后还能够继续完成前次被中止的Flash擦写操作，从而能够保证多接口通信的并行进行。

技术实现要素：

本发明旨在解决以Flash为主存储器的NFC-SIM芯片在Flash擦写期间的接口响应速度问题，通过软硬件协同操作，能够确保NFC-SIM芯片支持7816和SWP接口并行工作。

本发明所述的提高Flash NFC-SIM智能卡接口响应能力的方法，包括：

1)Flash存储器支持复位信号，复位信号有效时，Flash存储器当前操作被停止，一定时间后进入复位状态；复位信号无效后，可以进行读写擦除等操作；

2)接口模块在接收到命令或检测到接口状态变化时产生中断信号，如该中断必须快速响应，则同时产生中止请求信号；在中断被响应后，清除中止请求信号；

3)Flash控制器在接收到中止请求信号后，如当前正在进行Flash擦写操作，则产生Flash复位信号，中止Flash擦写操作，同时设置中止状态标志；否则，忽略该中止请求信号；

4)Flash复位完成后，CPU恢复执行程序，可以响应接口中断，快速完成接口命令处理；

5)中断响应完成后，CPU可以通过中止状态标志，确定前一次Flash擦写操作已被中止，重新发起该操作。

通过以上软硬件协同操作，接口中断能够得到快速响应，Flash擦写操作被中止后也可以被正确恢复，有效的实现了Flash擦写期间快速响应接口中断的要求，解决了NFC-SIM智能卡芯片应用中多接口并行工作的问题。

附图说明

图1 NFC-SIM应用系统结构图；

图2 NFC-SIM智能卡芯片系统结构图；

图3软硬件协同操作流程图；

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图对其工作过程进行详细说明。

如图2所示，为NFC-SIM智能卡芯片系统结构图，其中CPU执行的程序保存在Flash存储器中。CPU通过总线向Flash控制器发起读写擦除等操作请求，Flash控制器产生Flash存储器所需的控制信号时序，完成CPU的操作请求。CPU通过总线控制接口模块；接口模块完成数据发送接收，或检测到接口状态变化时，通过中断方式通知CPU进行处理。

如图3所示，为中止Flash擦写操作、快速响应接口中断的软硬件协同操作流程。

由于Flash存储器擦写期间不允许进行读操作，在Flash擦写期间，Flash控制器通过总线挂起或停CPU时钟的方式使CPU处于停止状态，CPU停止读取后续指令。Flash擦写操作完成后，Flash控制器恢复总线或CPU时钟，CPU才可以继续执行后续程序。为了快速响应接口中断，Flash控制器在Flash擦写期间持续检测中止请求Abort_req信号。Abort_req信号有效，表示接口中断需要快速响应，Flash控制器检测到该信号有效后，立即复位当前擦写操作，设置中止标志AbortFlag，快速恢复CPU运行。

CPU运行恢复后，立即响应接口产生的中断(Irq)。中断响应完成后，软件回到原Flash擦写函数中，为了避免Flash擦写中止导致的擦写错误，软件可以通过判断中止标志AbortFlag＝1，确定前一次擦写操作被接口中断中止了，从而再次启动Flash擦写操作。擦写操作完成，且判断中止标志AbortFlag＝0，则表示此次Flash擦写成功，可以正常进行后续操作。

通过以上软硬件协同操作，需要快速响应的接口中断得到了及时响应，Flash擦写操作中止后也得到正确恢复，保证了Flash NFC-SIM智能卡芯片应用中多接口的并行工作。