Brevet FR2613101A1 — publié le 19880930

La présente invention concerne un dispositif électronique portable, connu généralement sous le nom de "carte à puce", qui contient un circuit intégré possédant, par exempLe, une mémoire de données non volatile et un élément de commande, tel qu'une unité centrale, et dans lequel des informations peuvent être introduites à partir d'un dispositif externe et d'où des informations peuvent être dé livrées à ce dispositif externe. La plupart des cartes à circuit intégré de ce type ne comportent pas de circuits d'interface. Une information peut être introduite dans la carte à partir d'un dispositif externe et la carte peut délivrer une information à ce dispositif lorsque L'élément de commande, conformément au logiciel, a permis l'accès et a établi les liaisons avec les bornes d'entrée/sortie de la carte à circuit intégré. Plus particulièrement, une information sortante est transmise au dispositif externe par la commutation du niveau d'un signal d'interface entrée/sortie à des intervalles de temps déterminés par un débit (en bauds) prescrit, et l'introduction d'une information dans la carte comprend le captage d'un signal d'interface entrée/sortie à ces intervalles de temps. (.'intervalle de temps est de 104,2 us si le débit en bauds est de 9600 bits par seconde. L'intervalle de temps est mesuré par un rythmeur logiciel (réalisé par logiciel). La précision de ce rythmeur dépend des performances de l'élément de commande (c'est-à-dire de l'unité centrale). Par exemple, s'il faut à l'unité centrale m impulsions d'une horloge externe pour exécuter une instruction d'un byte ou multiplet, elle est agencée pour exécuter une instruction de n bytes de manière que m x n x t soit voisin de 104,2 ps, t correspondant à une ou plusieurs périodes de l'horloge externe. Si le rythmeur logiciel gagne ou perd la durée y à chaque bit, une erreur de 10 y se produit chaque fois que la carte transmet un caractère comprenant 10 bits. Par conséquent, la vitesse de transmission des informations n'est pas constante, ce qui pose un grand problème dans l'échange des données entre la carte et le dispositif externe. Pour résoudre ce problème, on peut incorporer un circuit diviseur de fréquence et un circuit convertisseur série/parallèle et parallèle/série dans la carte à circuit intégré et on peut appliquer n à celle-ci un signal d'horloge ayant une fréquence de 9600 x 2 Hz. L'Organisation Internationale de Standardisation a proposé deux fréquences d'horloge pour les systèmes à cartes à circuits intégrés 4,9152 MHz et 3,579545 MHz. Lorsque la fréquence de 4,9152 MHz est choisie, les données peuvent être transférées entre la carte et le dispositif externe à la cadence de 9600 bits par seconde en utilisant un circuit diviseur de fréquence de structure simple. Lorsqu'on choisit la fréquence de 3,579545 MHz, l'emploi d'un tel circuit diviseur de fréquence ne permet pas de transférer les données à 9600 bits par seconde et il est nécessaire de prévoir un logiciel pour réaliser le transfert à cette cadence. On serait donc obligé de fabriquer deux types de cartes à circuits intégrés: un premier type avec un circuit diviseur de fréquence et un second type contenant une mémoire morte de programme.En termes de productivité, la fabrication de deux types de cartes n'est pas recommandable. Le débit en bauds actuellement adopté pour les cartes à circuits intégrés est de 9600 bits par seconde. Dans le futur, il sera probablement nécessaire d'introduire et de sortir les données de la carte à des débits plus élevés afin d'augmenter l'efficacité d'emploi des systèmes à cartes. En outre, comme de plus en plus de systèmes à cartes différents sont mis en service, il sera nécessaire d'introduire et de sortir les données de la carte à circuit intégré à des débits différents. La plupart des cartes à circuits intégrés disponibles actuellement ne comportent qu'un programme d'interface. Ce programme ne définit qu'un seul débit de transfert de données. De ce fait, lorsqu'un nouveau système de cartes est mis au point avec un débit en bauds particulier entre la carte à circuit intégré et un terminal de cartes, on est obligé de préparer un programme particulier, destiné à être utilisé exclusivement dans ce système. Les cartes existantes ne peuvent donc pas être utilisées dans des systèmes employant des débits différents. L'invention vise donc à procurer un dispositif électronique portable qui puisse recevoir et délivrer des données à une vitesse de transfert de données précise, qui soit utilisable dans des systèmes employant des débits en bauds différents et qui puisse être fabriquée avec une haute productivité. A cet effet, L'invention procure un dispositif électronique portable, conçu pour être relié à un dispositif externe qui délivre un signal d'horloge et comportant une mémoire pour stocker des informations et un moyen de commande pour écrire des informations dans la mémoire et pour lire des informations de celle-ci, qui est caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, une interface pour opérer des transferts d'informations entre le moyen de commande et le dispositif externe à un débit en bauds qui est déterminé par un signal d'horloge obtenu par la division du signal d'horloge fourni par le dispositif externe, ainsi qu'un moyen de sélection pour choisir entre une opération de transfert d'information entre le moyen de commande et le dispositif externe à travers l'interface et une opération de transfert d'information entre le moyen de commande et le dispositif externe sans utilisation de l'interface. D'autres caractéristiques et avantages de L'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est le schéma synoptique d'un terminal, dans lequel est introduite une carte à circuit intégré selon l'invention lors de son utilisation; - la figure 2 est le schéma synoptique d'une carte à circuit intégré constituant le dispositif électronique portable selon l'invention; - la figure 3 est le schéma synoptique du circuit d'interface incorporé dans la carte de la figure 2; et - la figure 4 illustre schématiquement la sélection de l'information de départ stockée dans la carte. La figure 1 représente un terminal dans lequel est introduite, lors de son utilisation, une carte 1 à circuit intégré en tant que dispositif électronique portable selon l'invention. Le terminal est conçu pour être utilisé dans un système bancaire ou pour faire des achats et il comprend un dispositif 2 de lecture/ écriture de cartes, une section de commande 3, un clavier 4, un visuel 5 à tube cathodique, une imprimante 6 et une unité de disque souple 7. La carte 1 peut être connectée électriquement au dispositif de lecture/écriture 2. Celui-ci est couplé à la section de commande 3, laquelle contient une unité centrale et des organes semblables. La figure 2 montre la structure d'une carte 1 à circuit intégré. Comme on peut le voir, La carte 1 comprend une mémoire non volatile 11, un élément de commande 12, un circuit d'interface 13, un sélecteur 14 et un bloc de contact 15. La mémoire 11 est constituée, par exemple, par une mémoire morte programmable et effaçable électriquement (EEPROM) et elle sert à stocker des informations et des programmes divers. L'élément de commande 12 contient une unité centrale pour inscrire des données dans la mémoire 11 et pour en lire des données. Le circuit d'interface 13 est connecté par une ligne de signal 16 à l'élément de commande 12 pour la réception de données du terminal et la délivrance de données à celui-ci.Le sélecteur 14 est raccordé par une ligne de signal 17 au circuit d'interface 13, par une ligne de signal 18 à l'élément de commande 12 et par une ligne d'entrée/sortie 19 au bloc de contact 15. Le sélecteur 14 relie électriquement à la ligne d'entrée/sortie 19, soit la ligne de signal 17, soit la ligne de signal 18. Les composants représentés à l'intérieur du rectangle (en traits mixtes), c'est-àdire la mémoire 11, l'élément de commande 12, le circuit d'interface 13 et le sélecteur 14, sont incorporés dans une seule pastille ou un seul mobule à circuit intégré incorporé dans le corps de la carte porteuse 1. Il est possible aussi de former seulement L'élément 12 et le sélecteur avec, éventuellement, l'interface 13 sur une seule pastille à semi-conducteurs incorporée dans la carte. Le bloc de contact 15 est formé à la surface du corps de cette carte et peut être connecté électriquement au dispositif 2 de lecture/écriture de cartes du terminal. La mémoire 11, l'élément de commande 12, le circuit d'interface 13 et le sélecteur 14 sont alimentés en énergie depuis une source externe à travers le bloc de contact 15 et des lignes d'alimentation 2 1 et 202. Un signal de remise à l'état initial, délivré par le terminal à travers le bloc de contact 15, est appliqué à l'élément de commande 12 par une ligne 21 de signal de remise à l'état initial. Ce signal constitue un signal de commande pour faire fonctionner le circuit intégré de la carte 1. Le signal d'horloge, délivré par le terminal à travers le bloc de contact 15, est appliqué à L'élément de commande 12 et au circuit d'interface 13 par une ligne 22 de signal d'horloge. La figure 3 représente la structure du circuit d'interface 13. On y voit que ce circuit comprend un registre 131, un diviseur 132 et un convertisseur 133. Le registre 131 sert à mémoriser une information fournie par l'élément de commande 12 par la ligne de signal 16 et représentant un rapport de démultiplication de fréquence. Le diviseur 132 divise la fréquence du signal d'horloge qui lui est appliqué depuis le bloc de contact 15, par la ligne de signal 22, conformément à l'information de démultiplication de fréquence charnée dans le registre 131. Le convertisseur 133 reçoit et délivre des donnes au débit en bauds déterminé par le signal d'horloge fourni par le diviseur de fréquence 132.Le convertisseur 133 convertit des données parallèles en données sérielles, lesquelles sont envoyées au sélecteur 14, et convertit les données sérielles provenant du sélecteur 14 en données parallèles. Plus spécialement, le convertisseur 133 convertit les données parallèles fournies par l'élément de commande 12, par la ligne de signal 16, en données sérielles, lesquelles il envoie par la ligne de signal 16 à l'élément de commande 12. Dans un cas comme dans l'autre, le convertisseur 133 fournit les données au débit qui a été déterminé par la fréquence du signal d'horloge délivré en sortie par le diviseur 132. Ainsi qu'il a été décrit, le sélecteur 14 réalise le couplage électrique de la ligne de signal 17 ou de la ligne de signal 18 à la ligne d'entrée/sortie 19. En d'autres termes, le circuit 14 détermine si oui ou non le circuit d'interface 13 doit être utilisé pour L'entrée de données dans l'élément de commande 12 et pour la sortie de données de-cet élément, conformément à une information de sélection fournie par l'élément de commande 12. Comme représenté schématiquement sur la figure 4, cette information de sélection de départ est stockée dans une zone spécifique de la mémoire 11. Il s'agit d'une information d'un byte (ou de 8 bits). Le dernier bit de L'information indique si oui ou non le circuit d'interface 13 est à utiliser pour l'entrée et la sortie de données de l'élément de commande 12. Les autres bits O à 6 sont utilisés pour l'information de démultiplication de fréquence. Lorsque le dernier bit, c'est-à-dire le bit 7, est "1", cela signifie que le circuit d'interface 13 doit être utilisé pour l'entrée et la sortie de données de l'élément de commande 12. Lorsque ce dernier bit est "O", cela signifie que les données sont à entrer et à sortir directement de l'élément de commande 12. L'information de démultiplication représente le rapport de division de fréquence du signal d'horloge fourni de l'extérieur par le diviseur 132. L'information de sélection de départ est stockée dans la mémoire 11 au moment où la carte 1 à circuit intégré est délivrée au titulaire de la carte. Le fonctionnement du circuit intégré de la carte 1 - décrite dans ce qui précède - va être expliqué dans ce qui suit. Pour commencer, la source d'alimentation externe fournit de l'énergie électrique à l'élément de commande 12 à travers le bloc de contact 15 et une horloge externe délivre un signal d'horloge à ce même élément, également par le bloc de contact 15. Au moment où le terminal envoie par le bloc de contact 15 un signal de remise à l'état de départ à l'élément de commande 12, celui-ci commence à fonctionner. L'élément 12 lit l'information de sélection de départ stockée dans la mémoire 11 et inscrit cette information dans une mémoire de travail (non représentée) incorporée dans cet élément 12. Le dernier bit de l'information de sélection de départ, c'està-dire le bit 7, est envoyé par la ligne de signal 18 au sélecteur 14 et est inscrit dans un registre (non représenté) incorporé dans ce sélecteur. L'information de démultiplication de fréquence est appliquée au circuit d'interface 13 et mémorisée dans le registre 131. Cette opération peut s'effectuer avant que le diviseur 132 ne commence à travailler, par exemple dès que l'élément 12 entre en action. Le sélecteur 14 remplit sa fonction conformément à l'information de sélection, c'està-dire le bit 7, mémorisée dans le registre. Plus précisément, si L'information de sélection est "O", le sélecteur 14 relie la ligne de signal 18 électriquement à la ligne d'entrée/sortie 19, de sorte que L'élément de commande 12 peut délivrer directement des données au terminal et recevoir directement des données de celui-ci. Si L'information e sélection est "1", le sélecteur 14 relie électriquement la ligne de signal 17 à la ligne d'entrée/sortie 19, ce qui permet à l'éleent de commande 12 de fournir des données au terminal à travers le circuit d'interface 13 et de recevoir des données du terminal, également à travers le circuit d'interface 13.Autrement dit, si l'information de sélection est "0", l'élément de commande 12 exécute un programme qui ne comporte pas d'instructions pour le fonctionnement du circuit d'interface 13 et reçoit donc des données du terminal et envoie des données à ce terminal, sans utiliser le circuit: d'interface 13, à travers le sélecteur 14, le bloc de contact 15, la ligne de signal 18 et la ligne d'entrée/sortie 19. A l'inverse, lorsque l'information de sélection est "1", L'élément de commande 12 exécute un autre programme, lequel contient une instruction pour le fonctionnement du circuit d'interface 13, et revoit donc des données du terminal, et envoie des données à celui-ci, en passant par le circuit d'interface 13, le bloc de contact 15, la ligne de signal 16 et la ligne d'entrée/sortie 19. Le signal d'horloge fourni de l'extérieur est appliqué à une entrée du circuit d'interface 13 à travers le bloc de contact 15. Le diviseur 132 divise la fréquence de ce signal selon le rapport de division ou de démultiplication de fréquence chargé dans le registre 131. Le circuit d'interface 13 reçoit et délivre des données au débit déterminé par la fréquence du signal d'horloge délivré en sortie par le diviseur 132. Du fait que les données sont transférées entre L'été ment de commande 12 et le terminal, via le circuit d'interface 13 si nécessaire, la vitesse de transfert des données est bien plus précise que dans le cas d'une carte conventionnelle à circuit intégré, comprenant un rythmeur logiciel pour fixer la vitesse de transfert des données. De plus, comme Le débit peut être ajusté à toute valeur désirée, simplement en mémorisant un rapport de démultiplication de fréquence adéquat dans le registre 131 du circuit d'interface 13, la carte 1 peut être employée en différents systèmes de cartes à circuits intégrés, utilisant des débits différents. Il s'ensuit que la carte à circuit intégré selon l'invention peut être fabriquée avec une productivité plus élevée. En outre, comme le sélecteur 14 détermine -si oui ou non le circuit d'interface 13 est à utiliser pour opérer le transfert de donnees entre l'élément de commande 12 et le terminal, l'élément de commande 12 peut recevoir directement des données du terminal et lui fournir directement des données, conformément à un programme, lorsqu'un débit désiré ne peut pas être fixé par la division de la fréquence du signal d'horloge fourni de L'extérieur. Dans le mode de réalisation qui vient d'être décrit, le signal d'horloge fourni de l'extérieur est divisé en fréquence en vue de la définition d'un débit désiré en bauds. Il est cependant possible aussi d'incorporer dans la carte 1 un circuit générateur d'horloge et de diviser en fréquence le signal d'horloge fourni par ce circuit pour définir le débit désiré. REVENDICATIONS 1. Dispositif électronique portable, conçu pour être relié à un dispositif externe qui délivre un signal d'horloge et comportant une mémoire pour stocker des informations et un moyen de commande pour écrire des informations dans la mémoire et pour lire des informations de celle-ci, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, une interface (13) pour opérer des transferts d'informations entre le moyen de commande (12) et le dispositif externe à un débit en bauds qui est déterminé par un signal d'horloge obtenu par la division du signal d'horloge fourni par le dispositif externe, ainsi qu'un moyen de sélection (14) pour opérer la sélection entre un transfert d'information entre le moyen de commande (12) et le dispositif externe à travers L'interface (13) et un transfert d'information entre le moyen de commande (12) et le dispositif externe sans utilisation de l'interface (13). 2. Dispositif électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'interface (13) comporte un registre (131) pour mémoriser une information représentant un rapport de division, un moyen de division (132) pour diviser le signal d'horloge, fourni de l'extérieur, conformément à l'information mémorisée dans le registre (131), ainsi qu'un moyen de conversion (133) pour transférer des données entre le moyen de commande (12) et le dispositif externe au débit en bauds déterminé par le signal d'horloge délivré en sortie par le moyen de division (132). 3. Dispositif électronique selon la revendication 2, caractérisé en ce que L'information représentant le rapport de division est stockée dans la mémoire (11) et le moyen de commande lit cette information dans la mémoire (11) et l'inscrit dans le registre (131) avant le fonctionnement du moyen (132) de division de la fréquence. 4. Dispositif électronique selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de commande (12) lit l'information représentant le rapport de division et inscrit cette information dans le registre (131) quand le moyen de commande (12) commence à fonctionner. 5. Dispositif électronique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de conversion (133) produit la conversion de données parallèles en données sérielles, de même que la conversion de données sérielles en données parallèles. 6. Dispositif électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de commande (12), l'interface (13) et le moyen de sélection (14) sont formés sur la même pastille à semiconducteurs. 7. Dispositif électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mémoire (11), le moyen de commande (12), l'interface (13) et le moyen de sélection (14) sont formés sur la même pastille à semiconducteurs. 8. Dispositif électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de sélection (14) opère conformément à une information de sélection fournie par le moyen de commande (12). 9. Dispositif électronique selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'information de sélection est stockée dans la mémoire (11) et le moyen de commande (12) lit l'information de sélection dans cette mémoire (11) et l'envoie au moyen de sélection (14). 10. Dispositif électronique portable, comportant une mémoire (11) pour stocker les informations et un moyen de commande (12) pour écrire des informations dans la mémoire (11) et pour lire des informations de celle-ci, dispositif électronique portable qui reçoit également des informations d'un dispositif externe et fournit des informations à ce dispositif, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un circuit d'interface (13) destiné à transférer des informations entre le moyen de commande (12) et le dispositif externe et comprenant un premier moyen (133) relié au moyen de commande (12) et destiné à recevoir des données du dispositif externe et à lui en fournir, un deuxième moyen (131) destiné à fournir un signal d'horloge au premier moyen et un troisième moyen (132) pour diviser le signal d'horloge fourni au deuxième moyen selon un rapport de division qui a été enregistré préalablement, de manière à déterminer le débit en bauds pour la réception et la délivrance de données par le premier moyen, de même qu'un circuit de sélection (14) pour opérer la sélection entre une opération de transfert d'information entre le moyen de commande (12) et le dispositif externe à travers le circuit d'interface (13) et une opération de transfert d'information entre le moyen de commande (12) et le dispositif externe sans utilisation du circuit d'interface (13). 11. Dispositif électronique selon la revendication 10, caractérisé en ce que Le circuit de sélection (14) opère conformément à une information de sélection fournie par le moyen de commande (12). 12. Dispositif électronique selon la revendication 10, caractérisé en ce que L'information représentant le rapport de division est stockée dans La mémoire (11) et le moyen de commande (12) lit cette information et la fournit au circuit d'interface (13) avant le fonctionnement du premier moyen (133). 13. Dispositif électronique selon la revendication 10, caractérisé en ce que le circuit d'interface (13) effectue la conversion de données parallèles en données sérielles, de même que la conversion de données sérielles en données parallèles. 14. Dispositif électronique selon la revendication 10, caractérisé en ce que le moyen de commande (12), le circuit d'interface (13) et le circuit de sélection (14) sont formés selon la même pastille à semiconducteurs. 15. Dispositif électronique selon la revendication 10, caractérisé en ce que la mémoire (11), le moyen de commande (12), le circuit d'interface (13) et le circuit de sélection (14) sont formés sur la même pastille à semiconducteurs. 16. Dispositif électronique selon la revendication 10, caractérisé en ce que le moyen de commande (12) et le circuit de sélection (14) sont formés sur la même pastille à semiconducteurs.