专利名称：基于flash存储介质的sim卡的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用户识别卡(SIM卡)，尤其是指一种基于FLASH存储介质的SIM卡。
背景技术：
SIM卡是用于GSM用户身份鉴别和数据存储的一种智能卡，它可以插入任何一部符合GSM规范的移动电话中，与移动电话机共同构成移动通信终端设备。普通的SIM卡是带有微处理器的智能芯片卡，以EPROM/EEPROM作为存储介质，如图1所示，其结构一般包括(1)中央处理单元(CPU)(2)程序存储器(ROM)储存操作系统主程序，不可更改。
(3)工作存储器(RAM)易失性的存储介质，提供工作中程序和数据的暂存空间。
(4)数据存储器(EPROM/EEPROM)非易失性的存储介质，作为操作系统应用程序和数据的存储器。
(5)串行IO接口逐位输入/输出数据。
一般认为，EEPROM可进行单bit(位)或者单Byte(字节)数据的读写，支持单bit/单Byte的读写速度比较快，所以现有的SIM卡都以EEPROM为存储介质。由此，SIM卡的存储容量取决于卡的EEPROM的容量。由于EEPROM比较耗费芯片面积(DIE SIZE)，芯片面积直接对应于芯片成本，因此大容量EEPROM实现起来比较困难，实际商业化应用起来容量做不大，一般都只有4KB、8KB、16KB、32KB、64KB等(KB单位表示1024字节)，目前SIM卡多为16KB和32KB。
从半导体器件角度来分析，同样容量的存储空间，如16KB，假设用EEPROM、EPROM技术实现的集成电路芯片面积为1，用FLASH技术实现的集成电路芯片面积则为1/N，根据不同的工艺和设计，N在3-20之间。而集成电路芯片面积和成本，基本上是平方关系，即同样容量，EEPROM、EPROM的实现成本是FLASH的N2倍，这个就是制约目前SIM卡容量从KB数量级，走向MB(＝1024KB)数量级甚至GB(＝1024MB)数量级的瓶颈。
随着手机开始支持百万像素的拍照功能、摄像、音频、视频流等多媒体业务，手机对存储容量的需求越来越大，EEPROM几十KB的容量渐渐不能满足手机的存储需求，为此，许多手机厂家通过配备外接FLASH存储卡接口来满足手机上百兆、上千兆的存储需求。这样，手机就需要插两张卡，即SIM卡和FLASH存储卡，这不仅仅增加了手机的体积，也增加了手机的成本。
发明内容
本发明提供了一种基于FLASH存储介质的SIM卡，在保留现有SIM卡外形特征的基础上，以大容量存储空间的FLASH替代原有的EEPROM作为存储介质，可直接支持上百兆，上千兆的存储空间，适合大容量存储。
一种基于FLASH存储介质的SIM卡，包括外壳、接口界面单元、中央处理单元、工作存储器、程序存储器和数据存储器，所述的数据存储器采用基于FLASH存储介质的闪存模块，闪存模块通过FLASH总线经闪存访问界面与中央处理单元通讯。
所述的接口界面单元为混合接口单元，包括串行IO接口和FLASH存储卡接口，串行IO接口为传统SIM卡接口，FLASH存储卡接口符合下列接口规范之一SD规范、MMC规范、MS规范。
所述的闪存模块通过标准FLASH总线接口与闪存访问界面连接，总线的每一个信号对应闪存访问界面的一个引脚，中央处理单元控制这些引脚，使其按各种FLASH的时序要求输出对应信号线的波形，实现对闪存模块的操作。
本发明SIM卡能够提供足够的存储空间，众多的信息量可直接存储在SIM卡上，没有配备FLASH存储卡插槽的手机也同样能拥有大容量的信息存储空间。因而用户应用信息(比如通信录、E-MAIL等)可直接储存在SIM卡内，客户更换手机的时候，只要保留原有SIM卡，就可把所有个人信息轻松移栽到新手机，而不需要经过重新输入或拷贝等操作。
和现有普通的SIM卡相比，本发明SIM卡的优点如下1.以FLASH作为存储介质，能提供超大容量的存储空间。
2.闪存模块可作为单独的模块，和卡的其它模块分开，用户可以选择不同容量的SIM卡。也可以把闪存模块和卡的其他模块集成为单一电路芯片。
3.闪存模块不仅可用于存放数据，也可用于存放程序。卡的应用程序预置于闪存模块中，CPU利用ROM中的基本程序，自动去读取预先存放于闪存模块中的程序，然后执行SRAM中的应用程序。
4.根据3描述的特点，闪存模块中存放的程序可以根据需要更新，因此，可支持用户或厂家更新卡的应用程序，增加新的功能，以满足不断变化的市场的需要。
本发明SIM卡是后向兼容的，即虽然增加了上述特点，但是依旧保留了现有SIM卡的特点和功能，是对现有SIM卡方案的改进，同时兼容现有SIM卡方案。
本发明所指的FLASH存储介质具体指以AND/NAND结构构造的FLASH或者以OR/NOR结构构造的FLASH。
图1为现有普通SIM卡的结构示意图；图2为本发明SIM卡的结构示意图。
具体实施例方式
如图2所示，一种基于FLASH存储介质的SIM卡，包括外壳1、接口界面单元2、中央处理单元4、工作存储器3、程序存储器5和数据存储器，数据存储器采用基于FLASH存储介质的闪存模块7，闪存模块7通过FLASH总线经闪存访问界面6与中央处理单元4通讯。
外壳1具有与现行标准的普通SIM卡相同的外形结构和接口信号定义。
接口界面单元2该单元为混合接口单元，包括串行IO接口和FLASH存储卡接口串行IO接口为传统SIM卡接口，用于兼容传统的SIM卡，FLASH存储卡接口适合大容量信息的通讯，符合下列接口规范之一SD规范、MMC规范、MS规范。
混合接口的实现方法可以利用传统SIM卡接口的NC脚，以在传统SIM卡接口中加入MMC3.3接口规范为例来说明传统的SIM卡接口有8个引脚，包括5个信号脚(电源、地、复位、时钟、串行输入输出)和3个NC，把3个NC脚分别定义为MMC3.3规范中的时钟(CLK)、命令(CMD)和数据(DATA)线，则该混合接口既包括了传统SIM卡接口，也包括了MMC3.3规范。
工作存储器(RAM)3此单元为易失性的存储介质，提供工作中程序和数据的暂存空间。当卡电源关闭时，存储在RAM里面的所有数据都会丢失。
中央处理单元(CPU)4完成对所接收数据和控制信号的处理、传送和配置，同时也和闪存访问界面一起，完成对FLASH存储模块的操作，如读、写、擦、备份等的命令。
程序存储器(ROM)5存储CPU基本程序，不可更改。上电后，该程序运行，判断闪存模块7的FLASH存储介质类型，读取预置于闪存模块7中的应用程序，并自动切换至工作存储器RAM3执行。该程序也支持应用程序下载至闪存模块7的操作。
闪存访问界面(FLASHAccess Interface)6闪存访问界面6由中央处理单元4控制，产生访问闪存模块7所需的界面信号，闪存访问界面6和闪存模块7之间为FLASH总线信号。
闪存模块(FLASH)7采用FLASH作为存储介质，可作为SIM卡应用程序和数据的存储器，也可以作为多媒体应用程序和数据的存储器。FLASH存储介质具有非易失性，当卡电源关闭时，存储在FLASH里面的所有数据都会继续保存。
本发明SIM卡，具有和普通SIM卡完全相同的外壳，保留了现有标准SIM卡的接口，从而保证了本发明所述的SIM卡和现有的SIM卡是兼容的，可用在现有SIM卡的应用领域。
闪存访问界面6和闪存模块7通过标准FLASH总线接口连接，包括CE1_、CE0_、RE_、WE_、CLE_、ALE_、WP_、BUSY_、DA[7:0]等引脚信号，定义每个引脚信号对应一个寄存器，由中央处理单元4控制对应的寄存器产生高、低电平，按各种FLASH的时序要求形成每个引脚信号的波形，实现对闪存模块(7)的读、写、擦等各种操作。
闪存模块7可用至少一个独立的FLASH器件实现，也可和其他模块集成在一起，成为一个单一的大规模集成电路芯片。
本发明SIM卡的应用程序可被预置于闪存模块7中，预置的过程可通过程序存储器5中的CPU基本程序实现。
上电后，程序存储器5中的CPU基本程序首先启动，读取预置于闪存模块7中的应用程序，并自动切换至工作存储器3执行，运行真正的SIM卡应用程序。
权利要求
1.一种基于FLASH存储介质的SIM卡，包括外壳(1)、接口界面单元(2)、中央处理单元(4)、工作存储器(3)、程序存储器(5)和数据存储器，其特征在于所述的数据存储器采用基于FLASH存储介质的闪存模块(7)，闪存模块(7)通过FLASH总线经闪存访问界面(6)与中央处理单元(4)通讯。
2.如权利要求1所述的基于FLASH存储介质的SIM卡，其特征在于所述的接口界面单元(2)包括串行IO接口和FLASH存储卡接口，FLASH存储卡接口符合SD规范、MMC规范或MS规范的一种。
3.如权利要求1所述的基于FLASH存储介质的SIM卡，其特征在于所述的闪存模块(7)通过标准FLASH总线接口与闪存访问界面(6)连接，总线的每一个信号对应闪存访问界面(6)的一个引脚，中央处理单元(4)控制这些引脚，使其按各种FLASH的时序要求输出对应信号线的波形，实现对闪存模块(7)的操作。
全文摘要
本发明公开了一种基于FLASH存储介质的SIM卡，包括外壳、接口界面单元、中央处理单元、工作存储器、程序存储器和数据存储器，所述的数据存储器采用基于FLASH存储介质的闪存模块，闪存模块通过FLASH总线经闪存访问界面与中央处理单元通讯。接口界面单元为混合接口单元，包括串行IO接口和FLASH存储卡接口。本发明SIM卡在不改变原有SIM卡外形结构的基础上，以大容量存储空间的FLASH替代原有的EEPROM作为存储介质，大大的增加了SIM卡的存储空间，适合大容量存储。
文档编号G06F3/06GK1851733SQ20061005172
公开日2006年10月25日 申请日期2006年5月29日 优先权日2006年5月29日
发明者骆建军, 楚传仁 申请人:骆建军, 楚传仁