專利名稱：中文點陣顯示智能卡能耗控制器的制作方法
技術領域：
本發明涉及中文點陣顯示智能卡的能耗控制器。該控制器包括一組模擬開關，通 過智能卡系統的微機控制單元的輸入輸出端口進行控制，且該能耗控制器特別適合于 集成于符合IS07681尺寸標準的智能卡系統內，從而有利于實現更多的智能卡功能。
技術背景目前在IS07681標準尺寸智能卡中內嵌柔性電源模塊沒有太大的困難。但是電池 的壽命問題是中文顯示智能卡的一個瓶頸，也是影響智能卡壽命的重要參數。德國 VARTA公司的二氧化錳薄膜電池目前廣泛應用于同類智能卡，其電壓3.0V，容量25 mAh,厚度為0.44毫米。ATMEL公司的ATmegal68/V型微控制器是目前電子系統 領域內經常用到的單片控制微機，其全速運行時消耗的直流電流大約為5 7毫安。因 此一組VARTA公司的鋰錳薄膜電池僅能夠支持ATmegal68/V系統連續工作3.5~5個 小時。中文點陣顯示系統對電池的容量要求非常高，為了使電源能夠被最大限度的延 長壽命，僅僅選擇系統的低功耗的元件還是遠遠是不夠的，并且顯示智能卡的電池一 旦封裝進卡體內，就不可能再次回收進行電池更新。因此電池的使用壽命成為同類智 能卡的使用壽命的最大瓶頸，也一直是智能卡領域發展的技術瓶頸之一。 發明內容本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種中文點陣顯示 智能卡能耗控制器。我們發現，雖然ATmegal68/V微控制器以及同類單片微機全速運行時能耗較大， 然而微控制器在等待或非全速運行模式下的消耗電流只有大約8 15pA。因此我們設 計了能夠用于智能卡系統集成的電源能耗控制器。為達到上述目的，本發明的構思是1. 通過該控制器，智能卡系統實現了 3個系統狀態全速運行模式，等待模式 以及掉電模式。大大增加了智能卡的電池壽命。2. 能耗控制器由以下2部分組成"模擬開關組"及"微控制器"。其中模擬開關組 是能耗控制器的執行單元，微控制器是能耗控制器的控制單元。3. 模擬開關組包含了兩個單獨的單刀雙擲模擬開關，即"模擬開關r及"模擬開關2"。兩個單刀雙擲模擬開關之間通過特殊的連接方式連接并組成一個模擬開關 組，從而實現微控制器與電源之間的控制流程，因此是系統控制能耗的執行單位。 根據上述的發明構思，本發明采用下述技術方案一種中文點陣顯示智能卡能耗控制器，包括兩個單刀雙擲模擬開關以及智能卡系 統內的微機控制器兩個輸入輸出端口，其特征在于所述的兩個單刀雙擲模擬開關中的 一個模擬開關1的一個輸入端口 i10聯接所述的微機控制器的PC1端，并經鍵K耳關 接VCC，另一輸入端ill聯接VCC，控制端C1聯接所述的微機控制器的PC2端， 輸出端01聯接另一個模擬開關2的控制端C2;所述的另一個模擬開關2的一個輸入 端i20聯接VCC*，另一輸入端i21聯接VCC，輸出端02聯接所述的微機控制器的P 端。與現有技術相比，本發明創新性地在智能卡系統內使用單刀雙擲模擬開關作為系 統能耗的執行單元，滿足了智能卡系統對電池能耗控制的要求，突破了中文顯示智能 卡能耗問題這項技術瓶頸，并且電路結構簡單，成本低廉，使用穩定。


附圖1為模擬開關示意圖。附圖2為中文點陣顯示智能卡能耗控制器電路原理圖。
具體實施方式
現將本發明的實施例敘述于后。 下面結合附圖對本發明作進一步說明。本中文點陣顯示智能卡能耗控制器有以下幾部分主要的功能模塊"微控制器"， 模擬開關l，及模擬開關2。附圖1為單個單刀雙擲模擬開關的結構示意圖。目前市場上典型的單刀雙擲模擬開關有MAX4684等，此類模擬開關價格低廉，易于實現成 本的控制。每個模擬開關都有四個端口，其中一個O輸入端口 (i0)， 一個l輸入端 口 (il)， 一個控制端口 (c)以及一個輸出端口 (o)。其中控制端口 c表達了模擬開 關的輸出選擇狀態。當給予控制端口邏輯電平O時，輸出端口信號跟隨O輸入端口電 平信號，當給予控制端口邏輯電平1時，輸出端口信號跟隨1輸入端口電平信號。即當c=0時，o=iO; 當c=l時，o=il。因此，根據以上闡述的原理，我們使用兩個模擬開關，組成一個電源控制流程模 塊(見附圖2)。 本能耗控制器的工作過程可以根據下列系列表達式結合附圖2的標注進行描述( 1.上電過程 1)系統初始狀態(未上電狀態)cl=0，ilO=0 (常值),ill=l (常值),i20=0 (常值),i21=l (常值); c 1 =0 — ^o 1 =i 10=0~~*c2=o 1 =0*"^"8811o2=i20=0p=o2 (未上電)2)系統上電過程(瞬時閉合上電按鈕Kl):設丁=0時，上電按鈕K1閉合，T-tl時Kl斷開(一般情況下tKO.ls) 當T=0日寸，il0=l ，cl=0 -'2=i21=lC 1 — 1 ( g夕牛曰^+ =o2=l (系統瞬時上電) 一~^」=1 (瞬時信號)11=1;=1ill=l (常值)—=02=l(系統穩定上電) =1 (穩定信號)——卡cl=PC2=l (禾急定信號) 因此，當T-tl時，Kl斷開cl=PC2=l,系統實現穩定上電。當系統處于掉電模式(未上電狀態)時，兩個模擬開關的控制端口信號都為邏輯 0，因此輸出端口都是跟隨各自的0輸入端口電平，而整個系統此時也處于安全的掉 電狀態中。當系統的啟動按鈕被按下時，模擬開關l的"O輸入端口"被上拉為高電平 邏輯1，因此"模擬開關l"的輸出端口跟隨"O輸入端口"輸出電平邏輯電平1。由于"模 擬開關2"的控制端口輸入跟隨開關1的輸出，因此模擬開關2的輸出也隨即跟隨其"l 輸入端口"的電平，因此給予系統一個高電平，使系統上電。然后通過軟件設置，使微處理器在上電時即給"模擬開關r'的控制端口一個邏輯i，"模擬開關r的輸出端口隨即跟隨"l輸入端口"的高電平。隨即模擬開關2的輸出端口也跟隨其"l輸入端口" 的高電平，即模擬開關2輸出邏輯1。從而實現了整個系統的上電。 2.掉電過程 1)系統初始狀態(上電狀態)cl=l,il0=0 (常值)，ill=l (常值)，i20=0 (常值)，i21=l (常值)； 2)系統掉電過程(定時/計數器溢出掉電) 設丁=0時，定時/計數器開始定時/計數(本發明中使用了看門狗定時器，系統進入待機開始定時)，T=tl時計數溢出(tl可通過軟件設置，本發明中設置為看門狗8 秒定時溢出，使PC2發出低電平信號) 當T=tl時，PC2=0 —4=0，，:=0c2= — il0=0- :1=0o2=0 (系統掉電)一10=0i20=0 4=0il0=0 (常值) -—，)=o2=0 (進入未上電狀態)當系統需要關閉再次進入掉電狀態時，通過定時器中斷，使微控制器的PC2端 口發出一個低電平信號，"模擬開關l"的輸出信號將跟隨其"0輸入端口"的低電平， 從而整個系統進入掉電狀態。由于為電源的控制和使用設計了全速運行，待機以及掉電三個狀態，這樣就大大 地延長了電池和智能卡的壽命。
權利要求
1.一種中文點陣顯示智能卡能耗控制器，包括兩個單刀雙擲模擬開關以及智能卡系統內的微機控制器兩個輸入輸出端口，其特征在于所述的兩個單刀雙擲模擬開關中的一個模擬開關1的一個輸入端口i10聯接所述的微機控制器的PC1端，并經鍵K聯接VCC，另一輸入端i11聯接VCC，控制端C1聯接所述的微機控制器的PC2端，輸出端01聯接另一個模擬開關2的控制端C2；所述的另一個模擬開關2的一個輸入端i20聯接VCC*，另一輸入端i21聯接VCC，輸出端02聯接所述的微機控制器的P端。
全文摘要
本發明涉及一種中文點陣顯示智能卡能耗控制器。該控制器包括一組模擬開關，通過智能卡系統的微機控制單元的兩個輸入輸出端口進行控制，且該能耗控制器特別適合于集成于符合ISO7681尺寸標準的智能卡系統內，從而有利于實現更多的智能卡功能。與現有技術相比，本發明采用模擬開關進行能源上電斷電切換，通過使用系統微機的兩個輸入輸出端口實現能耗控制系統的控制。通過該能耗控制器，能夠將智能卡能耗的最小化，以及根據用戶需要實現各種靈活的能耗控制方案，突破了中文顯示智能卡電源能耗控制這項技術瓶頸，并且電路結構簡單，使用非常穩定。
文檔編號G06K19/07GK101149814SQ20071004749
公開日2008年3月26日 申請日期2007年10月26日 優先權日2007年10月26日
發明者上官東愷, 劉建影 申請人:上海大學