(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信装置（ＷＣＤ）（１０４）におけるモデム（１２０）をサブスクライバインタフェースモジュール（ＳＩＭ）（１２２）に仲介するための回路（１３０）であって、前記ＳＩＭはシリアルデータを送信及び受信するための入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポート（２０６）と、ＳＩＭクロックを受信するためのクロック入力（２０８）とを含み、
前記回路は、
モデムコントローラ（３０２）と、
前記モデムコントローラに接続されたユニバーサル非同期受信機／送信機（ＵＡＲＴ）（３１２）であって、共通データライン（２１２）を介してそれぞれ、前記ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポートにデータを送信し該ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポートからのデータを受信するために送信機（３３４）及び受信機（３３６）を含むユニバーサル非同期受信機／送信機（ＵＡＲＴ）（３１２）と、
プログラマブルクロック回路（３１６、３１４）であって、このプログラマブルクロック回路に供給された共通クロック（３５０）に基づいてＳＩＭクロック及びＵＡＲＴクロックを生成するのに適し、前記モデムコントローラからのクロック制御信号（３５２，３５４または３５６）に応答して、互いに別個に前記ＳＩＭクロックと前記ＵＡＲＴクロックとを生成するのに適したプログラマブルクロック回路（３１６、３１４）と、
前記ＵＡＲＴ送信機に結合された入力と、前記共通データラインに結合された出力とを有するバスインタフェース（Ｉ／Ｆ）回路（２１４）と、を具備し、
前記ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポートは、オープンドレインＩ／Ｏポートとして構成され、前記共通データラインは前記ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート及び前記ＵＡＲＴ受信機間に接続され、
前記バスインタフェース（Ｉ／Ｆ）回路は、前記ＵＡＲＴ送信機が前記バスＩ／Ｆインタフェース回路の入力に対して第１ロジックレベルを印加したときに前記共通データラインに対して高インピーダンスを呈し、前記ＵＡＲＴ送信機が前記バスＩ／Ｆインタフェース回路の入力に対して第２ロジックレベルを印加したときに前記共通データラインに対して低インピーダンスを呈する回路。
【請求項２】
前記モデムコントローラ、前記ＵＡＲＴ、そして前記プログラマブルクロック回路はそれぞれ同じ集積回路（ＩＣ）チップ（３０１）上に構成されている請求の範囲第１項に記載の回路。
【請求項３】
前記プログラマブルクロック回路は、ＳＩＭクロックイネーブル／ディセーブル制御信号（３５６）に応答して、ＵＡＲＴクロックとは別個に前記ＳＩＭクロックを選択的にイネーブル及びディセーブルするのに適している請求項１記載の回路。
【請求項４】
前記プログラマブルクロック回路は、
前記共通クロックに基づいてかつ前記モデムコントローラからの第１周波数制信号（３５４）に従ってＳＩＭクロックを生成するための第１プログラマブルデバイダ（３１６）と、
前記共通クロックに基づいてかつ前記モデムコントローラからの第２周波数制御信号（３５２）に従って前記ＵＡＲＴクロックを生成するための第２プログラマブルデバイダ（３１４）と
を具備する請求の範囲第１項に記載の回路。
【請求項５】
前記ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート及び前記ＵＡＲＴ送信機にいずれか一方は、シリアルデータバイトを前記共通データラインを介して前記ＵＡＲＴに送信するのに適し、前記モデムコントローラは、前記ＵＡＲＴ受信機が前記シリアルデータバイトを収集するバイトモードで動作するように前記ＵＡＲＴを構成するのに適し、かつ、前記ＵＡＲＴから前記データバイトを読み出すのに適する請求の範囲第１項に記載の回路。
【請求項６】
前記ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート及び前記ＵＡＲＴ送信機のいずれか一方は、所定のボーレートでシリアルデータビットを前記共通データラインを介して前記ＵＡＲＴ受信機に送信するのに適し、かつ、前記モデムコントローラは前記ＵＡＲＴを、前記ＵＡＲＴ受信機がサンプルデータバイトを収集するために、前記所定のボーレートの倍数であるサンプルレートで共通データラインの信号状態を反復的にサンプルするサンプルモードで動作するように構成するのに適し、さらに、前記モデムコントローラは、前記サンプルデータバイトを読み出し、前記ＵＡＲＴ受信機によって収集された前記サンプルデータバイトに基づいて前記ＳＩＭに関連するエラー状態を検出するのに適した請求の範囲第１項に記載の回路。
【請求項７】
前記ＳＩＭは、ＳＩＭリセット信号を受信するためのリセット入力（２１０）を含み、前記回路はさらに、前記モデムコントローラからのＳＩＭリセット制御信号（３６０）に応答して、前記ＳＩＭリセット信号を引き出して、当該ＳＩＭリセット信号を選択的にアサート及びデ・アサートするのに適するリセット回路（３２０）をさらに具備する請求の範囲第１項に記載の回路。
【請求項８】
パワーを前記バスＩ／Ｆ回路に供給するのに使用される前記ＷＣＤのパワー供給レールと、前記バスＩ／Ｆ回路のパワー入力間に接続されたパワースイッチ（２４４）であって、スイッチ制御信号に応答して前記ＷＣＤパワー供給レールを前記バスＩ／Ｆ回路のパワー入力に選択的に接続及び分離するのに適したパワースイッチ（２４４）と、
前記モデムコントローラからの制御信号（３３２）に応答して前記スイッチ制御信号を引き出すのに適したスイッチ制御回路（３１０）であって、これによって、前記モデムコントローラは選択的に前記バスＩ／Ｆ回路に対してパワーを印加したり前記バスＩ／Ｆ回路からパワーを除去するスイッチ制御回路（３１０）と、
をさらに具備する請求の範囲第１項に記載の回路。
【請求項９】
パワーを前記ＳＩＭに供給するのに使用されるＷＣＤのパワー供給レールと、前記ＳＩＭのパワー入力間に接続された第２パワースイッチ（２３２）であって、前記第２パワースイッチは、第２スイッチ制御信号に応答して、前記ＷＣＤパワー供給レールを選択的に前記ＳＩＭパワー入力に接続したり分離する請求の範囲第８項に記載の回路。
【請求項１０】
前記回路は、さらに、
パワーを前記ＳＩＭに供給するのに使用される前記ＷＣＤのパワー供給レールと、前記ＳＩＭのパワー入力間に接続されたパワースイッチ（２３２）であって、スイッチ制御信号に応答して、前記ＷＣＤパワー供給レールを選択的に前記ＳＩＭパワー入力に接続したり前記ＳＩＭパワー入力から分離するのに適したパワースイッチ（２３２）と、
前記モデムコントローラからの制御信号（３３０）に応答して、前記スイッチ制御信号を引き出すのに適したスイッチ制御回路（３０８）であって、これによって、前記モデムコントローラは、選択的に前記ＳＩＭにパワーを供給したり前記ＳＩＭからパワーを除去するスイッチ制御回路（３０８）と、
をさらに具備する請求の範囲第１項に記載の回路。
【請求項１１】
さらにインターバルタイマ（３１８）を具備し、前記インターバルタイマ（３１８）は、前記インターバルタイマによって受信されたクロック（３５０）に基づいてかつ前記モデムコントローラからの遅延制御信号（３５８）に従ってプログラマブル遅延時間の後に、前記モデムコントローラに対するインタラプト（３０６）を生成するのに適している請求の範囲第１項に記載の回路。
【請求項１２】
無線通信装置（ＷＣＤ）（１０４）におけるモデム（１２０）をサブスクライバインタフェースモジュール（ＳＩＭ）（１２２）に仲介するために集積回路（ＩＣ）チップ（３０１）上に設けられた回路（１３０ａ）であって、前記ＳＩＭは、シリアルデータ、ＳＩＭクロックを受信するためのクロック入力（２０８）、ＳＩＭリセット信号を受信するためのリセット入力（２１０）とを送信及び受信するための入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポート（２０６）を含み、
前記回路（１３０ａ）は、
モデムコントローラ（３０２）と、
前記モデムコントローラに接続されたユニバーサル非同期受信機／送信機（ＵＡＲＴ）（３１２）であって、共通データライン（２１２）を介してそれぞれ前記ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポートにデータを送信したり前記ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポートからデータを受信する送信機（３３４）及び受信機（３３６）を含むユニバーサル非同期受信機／送信機（ＵＡＲＴ）（３１２）と、
前記プログラマブルクロック回路に供給された共通クロック（３５０）に基づいて前記ＳＩＭクロック及び前記ＵＡＲＴクロックを生成するのに適したプログラマブルクロック回路（３１４，３１６）であって、前記モデムコントローラからのクロック制御信号（３５２）に応答して、互いに別個に前記ＳＩＭクロック及び前記ＴＡＲＴクロックを生成するのに適したプログラマブルクロック回路（３１４，３１６）と、
前記モデムコントローラからのＳＩＭリセット制御信号（３６０）に応答して、前記ＳＩＭリセット信号を引き出して選択的にアサート及びデ・アサートするのに適したリセット回路（３２０）と、
前記ＵＡＲＴ送信機に結合された入力と、前記共通データラインに結合された出力とを有するバスインタフェース（Ｉ／Ｆ）回路（２１４）と、を具備し、
前記ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポートは、オープンドレインＩ／Ｏポートとして構成され、前記共通データラインは前記ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート及び前記ＵＡＲＴ受信機間に接続され、
前記バスインタフェース（Ｉ／Ｆ）回路は、前記ＵＡＲＴ送信機が前記バスＩ／Ｆインタフェース回路の入力に対して第１ロジックレベルを印加したときに前記共通データラインに対して高インピーダンスを呈し、前記ＵＡＲＴ送信機が前記バスＩ／Ｆインタフェース回路の入力に対して第２ロジックレベルを印加したときに前記共通データラインに対して低インピーダンスを呈する回路。
【請求項１３】
無線通信装置（ＷＣＤ）（１０４）におけるモデム（１２０）をサブスクライバインタフェースモジュール（ＳＩＭ）に仲介するための回路（１３０）であって、前記ＳＩＭは、シリアルデータを送信及び受信するための入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポート（２０６）を含み、前記ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポートはオープンドレイン構成を有し、
前記回路（１３０）は、
モデムコントローラ（３０２）と、
前記モデムコントローラに接続されたユニバーサル非同期受信機／送信機（ＵＡＲＴ）（３１２）であって、共通データライン（２１２）を介してそれぞれ前記ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポートにデータを送信したり前記ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポートからデータを受信するユニバーサル非同期受信機／送信機（ＵＡＲＴ）（３１２）と、
前記ＵＡＲＴ送信機に結合された入力と、前記共通データラインに結合された出力とを有するバスインタフェース（Ｉ／Ｆ）回路（２１４）であって、前記ＵＡＲＴ送信機を前記ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポートに適合したオープンドレイン構成に変換するのに適したバスインタフェース（Ｉ／Ｆ）回路（２１４）と、
前記ＷＣＤのパワー供給レールと、前記バスＩ／Ｆ回路のパワー供給入力間に接続されたスイッチ（２４４）であって、スイッチ制御信号に応答して、前記ＷＣＤパワー供給レールを選択的に前記バスＩ／Ｆ回路のパワー入力に接続したり前記バスＩ／Ｆ回路のパワー入力から分離するスイッチ（２４４）と、
前記モデムコントローラからの制御信号（３３２）に応答して、前記スイッチ制御信号を引き出すのに適したスイッチ制御回路（３１０）であって、これによって、前記モデムコントローラが選択的に前記バスＩ／Ｆ回路にパワーを供給したり前記バスＩ／Ｆ回路からパワーを除去するスイッチ制御回路（３１０）と、
を具備する回路（１３０）。
【請求項１４】
前記ＳＩＭにパワーを供給するのに使用される前記ＷＣＤのパワー供給レールと、前記ＳＩＭのパワー入力間に接続された第２スイッチ（２３２）であって、第２スイッチ制御信号に応答して、前記ＷＣＤパワー供給レールを前記ＳＩＭパワー入力に対して選択的に接続または分離するのに適した第２スイッチ（２３２）と、
前記モデムコントローラからの第２制御信号（３３０）に応答して前記第２スイッチ制御信号を引き出すのに適した第２スイッチ制御回路（３０８）であって、それによって、前記モデムコントローラは前記ＳＩＭに選択的にパワーを供給したり前記ＳＩＭからパワーを除去する第２スイッチ制御回路（３０８）と、
を具備する請求の範囲第１３項に記載の回路。
【請求項１５】
無線通信装置（ＷＣＤ）（１０４）におけるモデム（１２０）をサブスクライバインタフェースモジュール（ＳＩＭ）に仲介する方法であって、前記モデムは、ユニバーサル非同期受信機／送信機（ＵＡＲＴ）（３１２）に結合されたモデムコントローラ（３０２）を含み、前記ＵＡＲＴは、１つ以上の所定のボーレートで共通データライン（２１２）を介してそれぞれ前記ＳＩＭにシリアルデータを送信したり前記ＳＩＭからシリアルデータを受信する送信機（３３４）及び受信機（３３６）を含み、前記ＵＡＲＴ受信機は、前記ＵＡＲＴ受信機が所定のボーレートでそれに送信されたシリアルデータバイトを収集するバイトモードと、前記ＵＡＲＴ受信機が、前記所定のボーレートを越えるサンプルレートで前記共通データラインの状態をサンプルするサンプルモードのいずれかのモードで動作するように構成可能であり、
前記方法は、
（ａ）前記ＵＡＲＴを前記サンプルモード（５０２）で動作するように構成する工程と、
（ｂ）前記ＵＡＲＴ送信機（５０４）を使用して前記共通ラインを介してバイトを前記ＳＩＭに送信する工程と、
（ｃ）前記バイトが工程（ｂ）において送信された後に発生するエラー信号ウィンドウの間に、前記共通ラインの状態を反復的にサンプルし、これによって、
前記ＳＩＭに関連するエラーが発生したかどうかを示すサンプルバイトを収集する工程と、
（ｄ）前記ＳＩＭに関連する前記エラーが発生したかどうかを前記サンプルバイト（６０６）に基づいて決定する工程と、
（ｅ）前記ＳＩＭに関連するエラーが発生した（６１４）と決定されたときに、前記バイトを前記ＳＩＭに再送する工程と、
を具備する方法。
【請求項１６】
（ｆ）前記バイトが工程（ｂ）で送信されてから所定のガードタイムがいつ経過したかを、さらなるサンプルバイト（６２０，６２２）を計数することによって決定する工程と、
（ｇ）前記所定のガードタイムが経過した（６３０）ときに、工程（ｂ）を反復する工程と、
をさらに具備する請求の範囲第１５項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
発明の分野
本発明は概して無線通信装置に関し、特に、サブスクライバアイデンティティモジュールを含むワイヤレス通信装置に関するものである。
【０００２】
背景技術
サブスクライバアイデンティティモジュール（ＳＩＭ）は、スマートカードあるいはそれに類似したものであり、例えば、セルラ無線電話などの、無線通信装置（ＷＣＤ）と関連して使用される。従来のＳＩＭは、コントローラとメモリをもつ小型のコンピュータシステムを含む。ＳＩＭメモリは、ＷＣＤのサブスクライバ／ユーザに関する情報を含み、例えば、サブスクライバ／ユーザ識別子、電話番号、メッセージ、空中を介しての安全なデータ通信のための暗号化シーケンスからなる蓄積バンクを識別する電話帳、その他のものを含む、概して、サブスクライバは、ＳＩＭをＷＣＤ内にインストールしたり、ＳＩＭをＷＣＤから除去することができる。ＳＩＭは第１のＷＣＤから取り外して第２のＷＣＤにインストールすることができ、これによって、ユーザがＷＣＤ間でその“身元”を実質的に転送することができる柔軟性を備えている。
【０００３】
従来のＳＩＭは、（ＷＣＤなどの）他の装置にシリアルデータを送信したり、他の装置からシリアルデータを受信したりするためのＳＩＭ  Ｉ／Ｏポートと、クロックを受信するためのＳＩＭクロック入力と、リセット信号を受信するためのリセット入力とを含む、比較的簡単な電気インタフェースを含む。しかしながら、ＳＩＭがプロセッサを有しており、さらには、ＳＩＭとの通信のために比較的複雑な方法を概して要求する（移動体通信のためのグローバルシステム（ＧＳＭ）基準などの）種々の現存する基準が存在するので、従来のＳＩＭと機能的に仲介する(interface)（例えば、ＳＩＭからのデータを交換したりアクセスする）ことは複雑化している。従って、機能的なＳＩＭインタフェースを介してＳＩＭと機能的に仲介することは、例えば、単にメモリからデータを読み出すことよりも複雑である。その代わりに、ＳＩＭ及びそれに接続された要求装置（例えばＷＣＤ）は実際はコマンドを交換しながら試行錯誤の方法で応答する。さらに、ある種のＳＩＭは、一般的に受け入れられている（ＧＳＭなどの）ＳＩＭインタフェース基準に合わないという事実はこのことをさらに複雑にしている。
【０００４】
従って、ＷＣＤを電気的及び機能的にＳＩＭに仲介するためのインタフェースを提供することに対する必要性が存在し、これによって、ＷＣＤはＳＩＭに含まれる情報を制御したりアクセスすることができる。ＷＣＤが、一般的に受け入れられているＳＩＭインタフェース基準に適合するＳＩＭ及び、そのような基準に適合しないＳＩＭと仲介できるインタフェースを提供することに対する関連した必要性がある。
【０００５】
電力消費の低減さらには、ＷＣＤの部品点数、サイズ及びコストの低減に対する必要性が増大している。従って、ＷＣＤをＳＩＭに仲介するためのインタフェースを含む、ＷＣＤにおけるこれらすべての側面を低減することが望ましい。
【０００６】
本発明の簡単な要約
要約
本発明はＷＣＤにおけるモデムをＳＩＭに仲介するための方法及び回路を提供する。このＳＩＭは、シリアルデータを送信及び受信するための入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポートと、ＳＩＭクロックを受信するためのクロック入力と、リセット信号を受信するためのリセット入力とを含む。一実施形態において、本発明は、モデムをＳＩＭに仲介するための回路を具備する。この回路は、モデムコントローラ及びこのモデムコントローラに接続されたユニバーサル非同期受信機／送信機（ＵＡＲＴ）を具備する。ＵＡＲＴは、共通のデータラインを介してそれぞれＳＩＭ  Ｉ／Ｏポートにデータを送信したり、該ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポートからデータを受信するための送信機及び受信機を含む。前記回路は、プログラマブルクロック回路に供給される共通クロックに基づいて、ＳＩＭクロック及びＵＡＲＴクロックを生成するのに適したプログラマブルクロック回路を含む。このプログラマブルクロック回路は、前記モデムコントローラからのクロック制御信号に応答して、ＳＩＭクロックとＵＡＲＴクロックを互いに別個に生成するのに適している。
【０００７】
本発明の一側面によれば、モデムコントローラ、ＵＡＲＴ、プログラマブルクロック回路はそれぞれ、同一の集積回路（ＩＣ）チップ上に構成される。
【０００８】
本発明の他の側面によれば、プログラマブルクロック回路は、ＳＩＭクロックイネーブル／ディセーブル制御信号に応答して、ＳＩＭクロックをＵＡＲＴクロックとは別個に選択的にイネーブルあるいはディセーブルにするのに適している。
【０００９】
本発明のさらに他の側面によれば、モデムコントローラは、プログラマブルボーレートで送信されるときにＵＡＲＴ受信機がＵＡＲＴ送信機からあるいはＳＩＭ  Ｉ／Ｏポートからシリアルデータバイトを収集するバイトモードで動作するようにＵＡＲＴを構成するのに適している。
【００１０】
本発明の他の側面によれば、モデムコントローラは、ＵＡＲＴを、ＵＡＲＴ受信機が、サンプルデータバイトを収集するためにプログラマブルボーレートの倍数であるサンプルレートで共通データラインの信号状態を反復的にサンプルするサンプルモードで動作するように構成するのに適している。モデムコントローラはさらに、サンプルデータバイトを読み出し、ＵＡＲＴ受信機によって収集されたサンプルデータバイトに基づいてＳＩＭに関連したエラー状態を検出するのに適している。
【００１１】
本発明のさらに他の側面によれば、当該回路は、モデムコントローラからのＳＩＭリセット制御信号に応答して、ＳＩＭリセット信号を引き出し、選択的にアサートあるいはデ・アサートするのに適したリセット回路を含む。
【００１２】
前記したＳＩＭ  Ｉ／Ｏポートは、オープンドレインＩ／Ｏポートとして構成され、前記した共通データラインはＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート及びＵＡＲＴ受信機間に接続される。本発明の他の側面によれば、当該回路はさらに、ＵＡＲＴ送信機に結合された入力と、共通データラインに結合された出力をもつバスＩ／Ｆ回路を具備する。バスＩ／Ｆ回路は、送信機がオープンドレインインタフェース回路の入力に第１ロジックレベルを適用したときに共通データラインに高インピーダンスを呈示するとともに、送信機がオープンドレインインタフェース回路の入力に第２ロジックレベルを適用したときに共通データラインの信号に対して低インピーダンスを呈示するのに適している。
【００１３】
本発明のさらに他の側面によれば、当該回路は、電力をバスＩ／Ｆ回路に供給するのに使用されるＷＣＤのパワー供給レール(rail)と、バスＩ／Ｆ回路のパワー入力との間に接続された第１パワースイッチを具備する。第１パワースイッチは、第１スイッチ制御信号に応答して、ＷＣＤパワー供給レールをバスＩ／Ｆ回路のパワー入力に対して選択的に接続及び分離するのに適している。当該回路はさらに、前記モデムコントローラからの第１制御信号に応答して前記第１スイッチ制御信号を引き出す第１スイッチ制御回路を具備する。
【００１４】
本発明のさらに他の側面によれば、当該回路は、ＳＩＭに電力を供給するのに使用されるＷＣＤのパワー供給レールとＳＩＭのパワー入力間に接続された第２のパワースイッチを具備する。第２のパワースイッチは、第２のスイッチ制御信号に応答して、ＷＣＤパワー供給レールをＳＩＭパワー入力に選択的に接続及び分離するのに適している。当該回路はさらに、モデムコントローラから第２制御信号に応答して第２スイッチ制御信号を引き出すのに適しており、これによって、モデムコントローラはＳＩＭへの電力の供給とＳＩＭからの電力の除去を選択的に行なう。
【００１５】
本発明のさらなる側面によれば、当該回路は、インターバルタイムを具備し、該インターバルタイマによって受信されたクロックと、モデムコントローラからの遅延制御信号とに従ってプログラマブル遅延時間の後にモデムコントローラに対するインタラプトを生成するのに適する。
【００１６】
他の実施形態において、本発明は、モデムをＳＩＭに仲介する方法を具備する。当該方法は、前記サンプルモードで動作するべくＵＡＲＴを構成すること、ＵＡＲＴ送信機を使用して共通ラインを介してバイトをＳＩＭに送信することを具備する。当該方法はさらに、前記バイトが送信された後に発生するエラー信号ウィンドウの間に共通ラインの状態を反復的にサンプルし、これによって、ＳＩＭに関連するエラーが発生したかどうかを示すサンプルバイトを収集する。当該方法はさらに、サンプルバイトに基づいてＳＩＭに関連するエラーが発生したかどうかを決定し、当該ＳＩＭに関連するエラーが発生したと判断されたときに当該バイトをＳＩＭに対して再送することを具備する。
【００１７】
特徴及び利点
本発明は、ＷＣＤをＳＩＭに対して電気的かつ機能的に仲介するための方法及び回路を含むインタフェースを提供するものであり、これによってＷＣＤはＳＩＭに含まれる情報を制御したりアクセスすることができる。当該インタフェースは、ＷＣＤが、一般的に受け入れられているＳＩＭインタフェース基準に適合するＳＩＭと、そのような基準に適合しないＳＩＭとを仲介するのに十分な柔軟性を有する。
【００１８】
当該インタフェースは、単一の集積回路チップ上に構成された複数のインタフェース回路を含み、それによってＷＣＤにおける部品点数、サイズ、電力要求を低減する。
【００１９】
当該インタフェースは、インタフェースを実装及び制御するのに専用のコントローラを追加する代わりに、モデムコントローラを含む、ＷＣＤの回路とモデムの機能とを再使用し、これによって、ＷＣＤの部品点数をさらに低減するとともに電力を保存する。
【００２０】
例えば、インタフェースは、モデムＵＡＲＴを介してモデムとＳＩＭとの間にデータ接続性を提供する。インタフェースはＵＡＲＴクロックとＳＩＭクロックとを互いに別個に引き出しかつ制御する。また、インタフェースは、ＳＩＭ及びＵＡＲＴクロックとは別個にＳＩＭリセット信号を引き出しかつ制御する。その結果、インタフェースは、ＳＩＭにおけるロジックを初期化及び／またはリセットし、ＳＩＭにより送信されたエラー状態を検出し、ＳＩＭがＷＣＤにいつインストールされたかあるいはいつＷＣＤから除去されたか、などを検出する柔軟性を有している。
【００２１】
インタフェースはモデムとＳＩＭ間に接続されたバスインタフェース回路を含み、これによってモデムとＳＩＭが２つの装置間でデータを通信するのに使用される共通データラインを共有することを可能にする。インタフェースは、ＳＩＭに関連するエラー状態を検出するためにサンプルモードで共通データラインを反復的にサンプルすることができる。一方、インタフェースはバイトモードで共通データラインをサンプルすることができ、これによって当該共通データラインに関して通信されたデータバイトあるいは文字を収集する。
【００２２】
インタフェースはバスインタフェース回路に電力を供給すること及びバスインタフェース回路から電力を除去することを選択的に行なうことができ、これによってＷＣＤにおける電力を保存し、ＳＩＭが使用中でないときにＳＩＭ及びモデムを保護する。
【００２３】
インタフェースはＳＩＭに電力を供給すること及びＳＩＭから電力を除去することを選択的に行なうことができ、これによってＷＣＤにおける電力をさらに保存する。
【００２４】
本発明の詳細な説明
環境
図１は、本発明が実行可能な例示的ＷＣＤ１０４のブロック図である。ＷＣＤ１０４の限定されない例は、セルラ無線電話、衛星無線電話、コンピュータ内に組み込まれたＰＣＭＣＩＡカード、などを含む。ＷＣＤ１０４は、送信／受信アンテナ１０６及びアンテナ１０６に結合した信号処理モジュール１０８を含む。ＷＣＤ１０４はデータリンク１１２によってコンピュータ１１０に結合可能である。
【００２５】
信号処理モジュール１０８は、無線周波数（ＲＦ）受信（Ｒｘ）及び送信（Ｔｘ）部１１６、モデム１２０、従来のＳＩＭ１２２を含む。このＳＩＭ１２２は、信号処理モジュール１０８にインストールしたり（例えばプラグを差し込む）、信号処理モジュール１０８から除去する（例えばプラグを引き抜く）のに適したものである。モデム１２０は、復調器／復号器部及び符号器／変調器部を含み、両者はＲＦ  Ｒｘ／Ｔｘ部１１６に結合されている。モデム１２０は、以下に詳細に記載するように、モデム及びＳＩＭ１２２を制御するためのモデムコントローラを含む。従来のＳＩＭ１２２は、コントローラ及びメモリを有する小型コンピュータシステムを含む。ＳＩＭメモリは、例えば、サブスクライバ／ユーザ識別子、電話番号、メッセージ、空中を介しての安全なデータ通信のための暗号化シーケンス、などの蓄積データバンクを識別する電話帳を含む、ＷＣＤ１０４のサブスクライバ／ユーザに関する情報を含む。本発明は、次の基準（ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６、ＴＩＡ／ＥＩＡ  ＩＳ−８２０、ＧＳＭ１１．１１及びＧＳＭ１１．１２）に適合するＳＩＭとともに使用可能である。しかしながら、本発明はこのようなＳＩＭとの使用に限定されず、そのような基準に厳格に適合しないＳＩＭとともに使用可能である。
【００２６】
信号処理モジュール１０８は、モデム１２０をＳＩＭ１２２に仲介するための、本発明の原理に従って構成かつ動作する、ＳＩＭインタフェース（Ｉ／Ｆ）１３０（図１の点線により示されている）をさらに含む。ＳＩＭ  Ｉ／Ｆ１３０は、モデム１２０内すなわちモデム１２０の内部のＳＩＭ  Ｉ／Ｆ１３０ａを含む。ＳＩＭ  Ｉ／Ｆ１３０は、モデム１２０の内部のＳＩＭ  Ｉ／Ｆ１３０ｂを含む。モデム１２０は、以下に詳述する方法によって、ＳＩＭ  Ｉ／Ｆ１３０を介してＳＩＭ１２２に含まれる情報を制御かつアクセスすることができる。
【００２７】
ＷＣＤ１０４の動作についての説明を完全にするために以下に簡単な説明を加えておく。受信方向において、ＷＣＤ１０４のアンテナ１０６は、基地局、移動装置、などの他の無線通信装置（図示せず）から送信されたＲＦ信号１４０を受信する。ＲＦ信号１４０は、例えば、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信プロトコルを含む任意の数の通信プロトコルに適合可能である。加えて、ＲＦ信号１４０は、ＴＣＰ／ＩＰ（送信制御プロトコル／インターネットプロトコル）などの、データプロトコルに従ってフォーマットされた情報を運ぶことができる。
【００２８】
アンテナ１０６は、ＲＦ信号１４０をＲＦ  Ｒｘ／Ｔｘ部１１６に供給する。ＲＦ部１１６は、受信したＲＦ信号を周波数ダウンコンバートし、中間周波数（ＩＦ）あるいはベースバンド信号などの、周波数ダウンコンバートされた信号をモデム１２０の復調器／復号器部に供給する。復調器／復号器部は、前記ダウンコンバートされた信号を復調しかつ続いて復号して、例えばＷＣＤ１０４またはコンピュータ１１０において使用可能な復調されかつ復号された信号を生成する。
【００２９】
送信方向において、モデム１２０の変調器／符号器部は、遠隔装置に無線で送信するべきデータを符号化かつ変調して、符号化及び変調されたベースバンドあるいはＩＦ信号をＲＦ  Ｒｘ／Ｔｘ部１１６に供給する。ＲＦ  Ｒｘ／Ｔｘ部１１６は、ベースバンドあるいはＩＦ信号を周波数アップコンバートしてＲＦ送信信号を生成する。ＲＦ  Ｒｘ／Ｔｘ部１１６はＲＦ送信信号をアンテナによって咽んで送信されるべくアンテナ１０６に供給する。
【００３０】
外部ＳＩＭ  Ｉ／Ｆ（１３０ｂ）
図２は、本発明の実施形態に従った、外部ＳＩＭ  Ｉ／Ｆ１３０ｂのブロック図である。図２において、外部ＳＩＭ  Ｉ／Ｆ１３０ｂは、モデム１２０及び従来のＳＩＭ１２２に関連して記載されている。従来のＳＩＭ１２２は、シリアルデータビットをモデム１２０に送信したりモデム１２０からのシリアルデータビットを受信するためのＳＩＭ入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポート２０６と、ＳＩＭクロック入力２０８及びＳＩＭリセット入力２１０を含む。
【００３１】
ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート２０６は、ＳＩＭ  Ｉ／ＯポートとモデムＲＸポート間で接続された共通データライン２１２を介してモデム１２０の受信ポート（“ＲＸ”と呼ばれる）に、シリアルデータビットを含むデータ信号を送信可能である。モデム１２０は、シリアルデータビットを含むデータ信号をＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート２０６に送信するための送信ポート（“ＴＸ”と呼ばれる）を含む。モデムＴＸポートは、モデムＴＸポートに接続された入力と、共通データライン２１２に接続された出力とを有するバスＩ／Ｆ回路２１４を介してＩ／Ｏポート２０６にデータ信号を送信する。モデムＴＸポートはまず、バスＩ／Ｆ回路入力にデータ信号を送信し、それの応答として、バスＩ／Ｆ回路出力はデータ信号を共通データライン２１２を介してＳＩＭ  Ｉ／Ｏ２０６に送信する。従って、モデム１２０は、共通データライン２１２を介して、シリアルデータをＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート２０６に送信し、かつ、ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート２０６からのシリアルデータを受信する。本発明において、モデム１２０及びＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート２０６は、以下に詳細に述べるように、バスＩ／Ｆ回路２１４のために、共通データライン２１２を安全に共有する。
【００３２】
モデム１２０は、図２に示す“ＣＬＫ”と呼ばれるモデム出力でＳＩＭクロック（“ＳＩＭ＿ＣＬＫ”）を引き出し、このＳＩＭクロックをクロックライン２２０を介してＳＩＭ入力２０８に送信する。ＳＩＭクロックはＳＩＭ１２２内のロジックを駆動する。モデム１２０はＳＩＭクロックを制御ＳＩＭ１２２に対して選択的にイネーブル及びディセーブルする。
【００３３】
モデム１２０は、図２Ａにおける“ＲＳＴ”と呼ばれるモデム出力でＳＩＭリセット信号（“ＳＩＭ＿ＲＳＴ”）を引き出して、当該ＳＩＭリセット信号をリセットライン２２２を介してＳＩＭリセット入力２１０に送信する。ＳＩＭリセット信号はＳＩＭ１２２をリセットするために使用可能である。モデム１２０は制御ＳＩＭ１２２に対してＳＩＭリセット信号を選択的にアサート及びデ・アサートする。
【００３４】
モデム１２０に対して外部となる第１のパワー供給レール２３０（“ＳＩＭ  ＶDD”と呼ばれる）は、電力をＳＩＭパワースイッチ２３２を介してＳＩＭ１２２のパワー供給入力に供給する。パワースイッチ２３２は、ライン２３４を介してスイッチ２３２に供給されるＳＩＭパワー制御信号に応答して、選択的にＳＩＭ１２２に電力を供給したり、ＳＩＭ１２２からの電力を除去することができる。モデム１２０は、モデム１２０（“ＰＷＲ  ＥＮ１”と呼ばれる）の第１のパワーイネーブル出力でＳＩＭパワー制御信号を引き出し、これによって当該モデムは、ＳＩＭ１２２が未使用のときに電力を節約するためにＳＩＭ１２２を選択的にパワーオンしたりパワーオフする。パワースイッチ２３２のための例示的スイッチング回路は、パワー供給レール２３０とＳＩＭ１２２のパワー供給入力間で接続されたソースドレイン電流経路と、ライン２３４に対して接続されたゲート電極とをもつＦＥＴトランジスタを含む。
【００３５】
第２の外部パワー供給レール２４０（“バスＶDD”と呼ぶ）は、バスパワースイッチ２４４を介してバスＩ／Ｆ回路２１４のパワー供給入力に電力を供給する。パワー供給レール２３０及び２４０は同一または異なるパワー供給レールである。パワースイッチ２４４は、ライン２４８を介してスイッチ２４４に供給されたバスパワー制御信号に応答して、バスＩ／Ｆ回路２１４に電力を供給したり、バスＩ／Ｆ回路２１４からの電力を除去する。モデム１２０は、モデム１２０の第２パワーイネーブル出力（“ＰＷＲ  ＥＮ２”と呼ばれる）でバスパワー制御信号を引き出し、これによって、モデムは、バスＩ／Ｆ回路２１４を選択的にパワーオンあるいはパワーオフすることができ、本発明におけるＳＩＭとモデム回路の電力をさらに節約して保護することができる。パワースイッチ２４４は、上記した、スイッチ２３４のそれに類似したスイッチング回路を含む。
【００３６】
上記したように、外部ＳＩＭ  Ｉ／Ｆ１３０ｂは、パワースイッチ２３２及び、２４４、バスＩ／Ｆ回路２１４、上記したインタフェース信号（例えば、ＳＩＭ＿ＣＬＫ、ＳＩＭ＿ＲＳＴ、データ信号、そしてパワー制御信号）をモデム１２０及びＳＩＭ１２２間で伝達するのに必要な、種々の信号ライン２３４、２４８、２１２、２２０、２２２などを含む。
【００３７】
上記したように、モデム１２０及びＳＩＭ１２２は共通ライン２１２を共有する。ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート２０６は、オープンドレイン出力として構成される。そのようなオープンドレイン出力は当業界で知られている。したがって、ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート２０６に取り付けられた共通ライン２１２は、ここではオープンドレインバスと呼ばれる。バスＩ／Ｆ回路２１４は、モデム１２０またはＳＩＭ１２２は共通ライン２１２（オープンドレインバス）を、以下に述べるように、共通ラインを共有する他の装置に損害を与えることなしに所望の電圧レベルに駆動することができる機構を提供する。
【００３８】
本発明において、モデム送信及び受信ポートＴＸ及びＲＸはそれぞれ専用の機能を有している。モデム送信ポートＴＸは、それに取り付けられたラインを高いまたは低い電圧レベル（例えばロジックハイ“１”またはロジックロー“０”の二進値に対応する）にアクティブに駆動するための駆動回路を含む。モデム受信ポートＲＸは、共通ライン２１２についての電圧レベルを感知（すなわち、サンプル）するものであり、当該レベルをロジックハイ“１”またはロジックロー“０”の二進値に変換する。概して、ＲＸポートは、物理的接続がＲＸとＴＸポート間に存在することなしに、ＴＸポートのレベル（すなわち、状態）を検知できない。
【００３９】
ＴＸポート駆動回路はアクティブにそれに付属するラインを駆動するので、当該ＴＸポートと干渉する方法で同じラインを駆動する他の装置は、ＴＸポート駆動回路に損害を与え、かつ／あるいは不必要な電流を発生する可能性がある。例えば、ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート２０６をモデムＴＸポートに直接接続することは、ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート２０６が例えば低抵抗パスをグラウンドに供給することによって低ロジックレベルを駆動するのに対して、モデムＴＸポートが高ロジックレベルを駆動するという状況になる。グラウンドへの低抵抗パス間に電位差が存在するので、ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート２０６は、上記した条件の下でモデムＴＸポートからの高電流をシンクする。その結果、モデム１０６あるいはＳＩＭ１２２に対する損害が発生する。
【００４０】
モデムＴＸ及びＲＸポートの両方をＳＩＭポート２０６に安全に仲介するために、バスＩ／Ｆ２１４は、モデムＴＸポートをＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート２０６に適合するオープンドレインバス構成に適合させる。バスＩ／Ｆ２１４は以下のように動作する。
【００４１】
１）モデムＴＸポートが、バスＩ／Ｆ回路２１４に対する入力でロジックハイを駆動しているときに、バスＩ／Ｆ回路の出力は共通ライン２１２に対して高インピーダンスを呈し、これによって、共通ラインに接続された外部装置は、共通ライン２１２についての電圧をロジックハイレベルに“プルアップ”するか、当該電圧をロジックローレベルに“プルダウン”する。また、
２）モデムＴＸポートが、バスＩ／Ｆ回路２１４に対する入力でロジックローを駆動しているときに、バスＩ／Ｆ回路２１４の出力は、共通ライン２１２についての信号に対してグラウンド（例えば、ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート２０６）に対して低インピーダンスパスを呈し、これによって、共通ライン２１２上の電圧はロジックローレベルにまで駆動される。
【００４２】
図３は、バスＩ／Ｆ回路２１４に対応する例示的なバスＩ／Ｆ回路２６０の回路図である。図３において、基準レベル“Ｒｘ”（“Ｒ４”など）は抵抗を表わし、基準ラベル“Ｑｘ”は（“Ｑ１”など）はトランジスタを表わす。バスＩ／Ｆ回路２６０は、第１ＮＰＮトランジスタ２６２（Ｑ２）と、この第１ＮＰＮトランジスタに直列に接続された第２ＮＰＮトランジスタ２６４（Ｑ４）とを含む。トランジスタ２６２及び２６４のそれぞれはオープンコレクタインバータとして構成されている。上記したように、バスＩ／Ｆ回路２６０の出力端子２６６（共通ライン２１２に接続されている）は、高または低電圧レベルに応答して、バスＩ／Ｆ回路（モデムＴＸポートに接続された）の入力端子２７０でそれぞれ、共通ラインについての信号に対してグラウンドに対して高インピーダンスまたは低インピーダンスパスを呈示する。
【００４３】
簡単さのために、抵抗２６２及び２６４に対応する２つのインバータステージは、図２におけるそれと同一なものとして示されている。しかしながら、インバータステージは同一である必要がない。例えば、第１インバータステージは、例えば、ＴＴＬまたはＣＭＯＳなどの、任意のタイプのロジックにおいて実行されるロジックインバータである。また、第２のインバータステージは、ＮチャネルエンハンスメントＭＯＳ−ＦＥＴである。さらに、２つのインバータステージの使用は、かならずしも必要ではない。上記した入力／出力要求に合致した任意の回路を使用可能である。
【００４４】
内部回路
図４は、本発明の実施形態による、内部ＳＩＭ  Ｉ／Ｆ１３０ａ（上記した、外部ＳＩＭ  Ｏ／Ｆ１３０ｂに関連して記載される）のブロック図である。好ましい実施形態において、内部ＳＩＭ  Ｉ／Ｆ１３０ａに関連する複数の回路は、モデム１２０（以下に説明するように）内の単一の集積回路チップ３０１上に構成されており、これによって好都合なことにＷＣＤ１０４におけるサイズ及び部品点数を都合よく低減することができる。
【００４５】
モデムコントローラ
内部ＳＩＭ  Ｉ／Ｆ１３０ａは、データバス３０４に結合されたモデムコントローラ３０２（中央処理ユニット（ＣＰＵ）と呼ばれる）を含む。データバス３０４に関連するのは、当業者にとって自明である、アドレスバス及びデータリード及びライト信号（図示せず）である。モデムコントローラ３０２は、好ましくは３２ビットコントローラ（３２ビットＲＩＳＣなど）であり、これに対応してデータバス３０４は好ましくは３２ビットバスである。
【００４６】
モデムコントローラ３０２は、データ及び／またはコマンドをデータバス３０４に結合した他の回路要素（後述する）に書き込むことができる。モデムコントローラ３０２はさらに、適当なときに他の回路要素からデータを読みことができる。モデムコントローラ３０２は、メモリマップトアクセス技術、Ｉ／Ｏポートアクセス技術、あるいは当業者にとって明らかな他の任意の技術を使用してデータバス３０４に結合された種々の他の要素にアクセス（例えば書き込む及び／または読み出し）することができる。
【００４７】
モデムコントローラ３０２は、以下にさらに記載するように、それぞれが、データバス３０４に結合した種々の回路要素からの異なるインタラプト条件に関連する、１つ以上のインタラプト信号３０６を受信可能である。インタラプトを受信することに関連する特定の機構は当業界でよく知られているので、ここでは詳細を述べない。
【００４８】
モデムコントローラ３０２は、復調／復号、符号化／変調、モデム１０４内及びモデムとコンピュータ１１０などの外部装置間でデータを転送することなどの、モデム１０４をＳＩＭ１２２に仲介することに直接関連しないモデム１０４における回路及び機能を制御する。本発明は、ＳＩＭインタフェースコントローラとしてモデムコントローラ３０２を再使用する。この利点は、ＳＩＭインタフェースを制御することに特化した別個のコントローラの追加を避けることができ、これによって、ＷＣＤ１０４における電力消費、コスト、部品点数を低減しながら、柔軟かつ強力なＳＩＭインタフェースを好条件で維持することができる。
【００４９】
内部ＳＩＭ  Ｉ／Ｆ１３０ａはさらに、ＳＩＭパワー制御回路３０８、バスパワー制御回路３１０、ＵＡＲＴクロック回路３１４、ＳＩＭクロック回路３１６、インターバルタイマー３１８、そしてＳＩＭリセット回路３２０を含み、それぞれはデータバス３０４に結合されている。
【００５０】
パワー制御
ＳＩＭパワー制御回路３０８は、モデムコントローラ３０２から受信されたＳＩＭパワー制御信号３３０（コマンド３３０とも呼ばれる）に応答してＳＩＭパワー制御信号（図２Ａに関連して上記した）を引き出し、これによって、モデムコントローラ３０２はＳＩＭ１２２をパワーオンしたりパワーオフすることができる。
【００５１】
同様にして、バスパワー制御回路３１０は、モデムコントローラ３０２から受信したバスパワー制御信号３３２に応答してバスパワー制御信号（図２に関連する上記した）を引き出し、これによってモデムコントローラ３０２はバスＩ／Ｆ回路２１４をパワーオンあるいはパワーオフすることができる。制御回路３０８及び３１０はデータバス３０４を介してそれに供給されたラッチデータ値（“０”または“１”）にラッチ可能である。
【００５２】
他の実施形態においては、パワースイッチ２３２及び２４４の一方あるいは両方、それらの関連する制御回路３０８及び３１０を除去することができる。例えば、他の一実施形態において、図２に示されているスイッチ２３２及びパワーレール２３０は除去することができる。そのような実施形態において、スイッチ２４４は、バスＩ／Ｆ回路２１４とＳＩＭ１２２の両方に選択的に電力を供給する。スイッチ２３２を除去することによって、この実施形態はＷＣＤ１０４における部品点数を都合よく低減する。
【００５３】
さらに、１つ以上のバスＩ／Ｆ回路２１４、スイッチ２４４及び２３２は集積回路３０１上に構成することができ、外部回路１３０ｂの代わりに内部Ｉ／Ｆ１３０ａの一部を構成する。
【００５４】
ユニバーサル非同期受信機／送信機（ＵＡＲＴ）
ＵＡＲＴ３１２は、（モデム１２０のＴＸポートに対応する）ＵＡＲＴ送信機３３４と、（モデム１２０のＲＸポートに対応する）ＵＡＲＴ受信機３３６とを含む。モデムコントローラ３０２は、ＵＡＲＴ制御信号３３８をＵＡＲＴ３１２に送信してＵＡＲＴ受信機及び送信機３３４及び３３６を構成して制御する。例えば、モデムコントローラ３０２は、ボーレート、文字フレーム（すなわちバイト）、ストップビットの数、ＵＡＲＴ３１２によって使用されるパリティ（偶数または奇数）を構成する。ＵＡＲＴ３１２は、ＵＡＲＴ送信機３３４及び／または受信機３３６の状態に応じて、インタラプト信号３０６の１つ以上をモデムコントローラ３０２に供給する。
【００５５】
モデム１２０に関する送信方向において、モデムコントローラ３０２は、ＳＩＭ  Ｉ／Ｏ２０６、及びＵＡＲＴ送信機３３４に送信するべき１つ以上のデータバイト３４０を書き込むことができる。これに応答して、ＵＡＲＴ送信機３３４はシリアルデータビットの形態のデータバイトを、上記したようにバスＩ／Ｆ回路２１４を介してＳＩＭ  Ｉ／Ｏ２０６に送信する。
【００５６】
受信方向において、ＵＡＲＴ受信機３３６は、共通ラインの信号状態に対応するサンプルバイトを収集するために、共通ライン２１２の信号状態（すなわち、ロジックレベル）を反復的にサンプルする。次に、モデムコントローラ３０２は、ＵＡＲＴ受信機３３６によってＵＡＲＴ受信機から収集されたサンプルバイト（図４においてサンプルバイト３４２として示されている）を読み出すことができる。ＵＡＲＴ３１２は、ＵＡＲＴが以下に詳細に述べる方法でＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート２０６またはＵＡＲＴ送信機３３４によって送信されたデータバイト（に対応するサンプルバイト）を受信及び収集したことを示すインタラプト信号（３０６）をモデムコントローラ３０２に供給する。
【００５７】
ＵＡＲＴ３１２はＵＡＲＴクロック回路３１４（以下に述べる）によって引き出されあるいは生成されたＵＡＲＴクロック３４４を受信する。ＵＡＲＴ３１２は、ＵＡＲＴクロック３４４により及びモデムコントローラ３０２から受信したボーレート制御信号（３３８）に従って決定された異なるボーレートでシリアルデータを送信及び受信する。
【００５８】
ＵＡＲＴ受信機３３６は、モデムコントローラ３０２から受信したモード制御コマンド（３３８）に従って、バイトモード及びサンプルモードを含む、２つのモードのいずれかで動作可能である。バイトモードに主導権があるときに、ＵＡＲＴ受信機３３６は、ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート２０６によって送信されたシリアルデータバイトを受信して収集する。これを行なうために、ＵＡＲＴ受信機３３６は、ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート２０６（またはＵＡＲＴ送信機３３４）が共通データライン２１２を介してシリアルデータビットを送信するボーレートに一致するサンプルレートで受信したシリアルデータビットをサンプルする。概して、ＵＡＲＴは、バイトモードにおいて、各受信シリアルデータビットを一回か二回だけサンプルする。そのような動作は従来技術である。
【００５９】
しかしながら、サンプルモードに主導権があるときに、ＵＡＲＴ受信機３３６は、ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート２０６がシリアルデータビットを送信するボーレートよりも何倍も大きいサンプルレートで共通データライン２１２を反復的にサンプルする。例えば、ＵＡＲＴ受信機３３６は、レート１６Ｘ現在のボーレートで共通ライン２１２をサンプルし、これによってＵＡＲＴ受信機３３６は、（ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート２０６またはＵＡＲＴ送信機３３４によって送信されたシリアルビットの）単一のシリアルビット時間の間、１６回だけ共通ラインをサンプルする。この例において、ＵＡＲＴ受信機３３６は、ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート２０６によって送信された各シリアルビットあたり１６のサンプルバイトを収集する。
【００６０】
ＵＡＲＴ受信機３３６は、ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート２０６またはＵＡＲＴ送信機３３４がデータを共通ライン２１２に送信する間、共通ライン２１２をサンプルまたはバイトモードでサンプル可能である。したがって、ＵＡＲＴ受信機３３６は、重複した（wrap-around）形態で動作可能であり、これによって、受信機はＵＡＲＴ送信機３３４によって送信されたデータをサンプルして収集する。また、ＵＡＲＴ受信機３３６は、ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート２０６あるいはＵＡＲＴ送信機３３４のいずれもが共通ライン２１２にデータを送信しないときに、共通ライン２１２をサンプル可能である。
【００６１】
クロック及びタイミング
内部ＳＩＭ  Ｉ／Ｆ１３０ａは、例えば水晶発振器などの、外部クロック源３５２から共通クロック３５０を受信する。共通クロック３５０の例示的な周波数は、１９．２、１９．６８、及び１９．８ＭＨｚを含む。プログラマブルＵＡＲＴクロック回路３１４、プログラマブルＳＩＭクロック回路３１６、そして、プログラマブルインターバルタイマー３１８はそれぞれの各入力で共通クロック３５０を受信する。
【００６２】
ＵＡＲＴクロック回路３１４は、共通クロック３５０に基づいてかつモデムコントローラ３０２から受信したＵＡＲＴクロック制御信号３５２に従ってＵＡＲＴクロック３４４を引き出す。ＵＡＲＴクロック回路３１４は、ＵＡＲＴクロック制御信号３５２に従う値Ｎで共通クロック３５０の周波数を割り算するプログラマブルデバイダであり、これによって、制御された周波数でＵＡＲＴクロック３４４を生成する。加えて、ＳＩＭクロック回路３１４は、モデムコントローラ３０２から受信した第２のＳＩＭクロック制御（イネーブル／ディセーブル）信号３５６に応答して、ＳＩＭクロックを選択的にイネーブルまたはディセーブルにする。ＳＩＭクロック回路３１６は、モデムコントローラ３０２からＳＩＭクロックディセーブル信号を受信することに応答して、ライン２２０をリセットするために、スタティックロジックロー（“０”）またはロジックハイ（“１”）を供給する。
【００６３】
インターバルタイマ３１８は、共通クロック３５０に基づいてかつモデムコントローラ３０２から受信したタイマ制御信号３５８に従ってプログラマブル遅延時間を引き出す。インターバルタイマ３１８は、プログラマブルデバイダ及び／又は共通クロック３５０のクロックサイクルを計数するためのカウンタを含む。動作時、モデムコントローラ３０２は、遅延時間でインターバルタイマ３１８をプログラムする。遅延時間が経過した後、インターバルタイマ３１８は、タイムアウトインタラプト（３０６）をモデムコントローラ３０２に供給し、これによって、モデムコントローラ３０２は、ＳＩＭ１２２を制御することに関連するタイミングを追跡する。
【００６４】
リセット
ＳＩＭリセット制御回路３２０は、モデムコントローラ３０２から受信したＳＩＭリセット制御信号３６０に応答してＳＩＭリセット信号を引き出し、これによって、モデムコントローラ３２０は、ＳＩＭ１２２をリセットすることができる。ＳＩＭリセット制御回路３２０は、それに供給されたデータ値（“０”または“１”）をラッチするためのラッチである。
【００６５】
信号及びクロックタイミング図
図５は、本発明のインタフェース回路に関連した信号の（ａ）から（ｇ）の一連の例示的タイミング図である。タイミング図は、ＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート２０６またはモデム送信機３３４によって共通データライン２１２に供給された例示的なシリアルデータバイト４０２を表わす。シリアルデータバイト４０２は、スタートビット“ＳＴ”（ロジック“０”）、Ｄ０からＤ７までの８つのデータビット、パリティビット“Ｐ”、そして、１つ以上のストップビット“ＳＰ”（ロジック“１”）を含む。タイミング図に示されるシリアルデータバイト４０２のフォーマットは例示的なものである。例えば、異なる数のストップビットを含む他のフォーマットであってもよい。
【００６６】
ＳＩＭ１２２がシリアルデータバイト（例えば、データバイト４０２）をモデム１２０に送信したとき、あるいは、当該シリアルデータバイトをモデム１２０から受信したとき、ＳＩＭは、シリアルデータバイトのストップビットに続いて、ＳＩＭエラーウィンドウ４０４と呼ばれる時間周期４０４の間、エラー状態を示す。ＳＩＭ１２２は、狭いＳＩＭエラーパルス４０６を生成するために、共通ライン２１２のロジック状態をロジック“０”に設定することによってそのようなエラー状態の発生を示す。エラーウィンドウ４０４に関連したＳＩＭエラーパルス４０６の各々は、データビットＤ０−Ｄ８の各々よりも時間的に実質的に短い。
【００６７】
タイミング図（ｂ）は、ＵＡＲＴ受信機がサンプルモードにあるときにＵＡＲＴ受信機３３６がいつ共通データライン２１２をサンプルかを示す例示的時間ライン４０８である。サンプルストローブ４１０及び４１２の各々はサンプリング発生を示し、ＵＡＲＴ受信機３３６により収集されるサンプルバイトとなる。サンプルモードにある間、ＵＡＲＴ受信機３３４は、サンプルストローブ４１２に関連した比較的高いサンプルレートのために、狭いＳＩＭエラーパルス４０６の発生を検出することができる。このようにして、モデムコントローラ３０２は、ＳＩＭ１２２から、１つ以上のビットエラー、パリティエラー及びフォルト状態を検出することができる。
【００６８】
タイミング図（ｃ）は、ＵＡＲＴ送信機３３４がいつシリアルデータバイト４０２を送信するかに対応する例示的ＵＡＲＴインタラプトタイムライン４１６である。
【００６９】
データバイト４０２の送信の後、ＵＡＲＴ送信機３３４は、（インタラプト信号３０６に対応する）インタラプト４１８をモデムコントローラ３０２に対してアサートする。
【００７０】
タイミング図（ｄ）は、ＵＡＲＴ送信機３３４（またはＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート２０６）によって送信される連続的シリアルデータバイト４２２ａ及び４２２ｂを表わす例示的タイムラインである。モデムコントローラ３０２は、データバイト４２２ａ及び４２２ｂ間に所定のガードタイム４２４を割り当てる。例えばＧＳＭ１１．１１基準によれば、ガードタイム４２４は、データバイト４２２ａ及び４２２ｂの各々に関連する所定のストップビットの最大数よりも大きい。従って、そのようなガードタイムは、インターバルタイマ３１８を使用するモデムコントローラ３０２によって設定される。
【００７１】
タイミング図（ｅ）は、ＵＡＲＴクロック３４４の一例である。
【００７２】
タイミング図（ｆ）は、ＵＡＲＴクロック３４４に関連して示されたＳＩＭクロック（ＳＩＭ＿ＣＬＫ）の一例である。モデムコントローラ３０２は、ＵＡＲＴクロック３４４に関連して別個にかつ非同期にＳＩＭクロックを制御可能である。例えば、波形図（ｆ）に示されるように、ＳＩＭ＿ＣＬＫは、開始フルクロックサイクル４３０、第２クロックサイクル４３２の開始部分、ＳＩＭ＿ＣＬＫがモデムコントローラ３０２によっていつディセーブルにされたかに対応する中間ロジックロー部分４３４、そして、モデムコントローラ３０２がいつＳＩＭ＿ＣＬＫを再イネーブルにしたかに対応する次のクロックサイクル４３６を含む。
【００７３】
ＵＡＲＴが共通ライン２１２をサンプルするべく動作する間、ＳＩＭクロックはディセーブルにされるので、モデムコントローラ３０２は、共通ライン２１２の異常なバス状態を検出できる。そのような異常な状態は、ＳＩＭ１２２が異常な状態で動作したり、ＳＩＭが、ＷＣＤ１０４から除去されたか、あるいは当該ＷＣＤ１０４内にインストールされたために、共通ライン２１２がハイまたはローに“固定”する状態を含む。
【００７４】
タイミング図（ｇ）は、ＳＩＭリセット信号ＳＩＭ＿ＲＳＴの一例である。ＧＳＭ１１．１１に従う例示的ＳＩＭリセット／初期化シーケンスにおいて、モデムコントローラ３０２は、ＳＩＭ＿ＣＬＫをディセーブルにし、ＳＩＭ＿ＣＬＫをロジックハイからロジックローに遷移させた後、ロジックハイに戻し、次に、ＳＩＭ＿ＣＬＫをイネーブルにする。モデムコントローラ３０２は、上記したクロックと信号のそのような非同期シーケンス動作に一致させるためにインターバルタイマー３２０を使用する。
【００７５】
方法
バイトの送信
図６は、本発明に従って、データバイトをモデム１０２からＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート２０６へ送る（すなわち、送信する）ことに関連した、例示的制御方法５００（図６において“バイトの送信”として示される）のフローチャートである。最初のステップ５０２で、モデムコントローラ３０２は、ＵＡＲＴ受信機３３６をサンプルモードに設定する。
【００７６】
次のステップ５０４で、モデムコントローラ３０２は、データバイトをＵＡＲＴ送信機３３４に送信し、該ＵＡＲＴにデータバイトを送らせる。これに応答して、ＵＡＲＴ送信機３３４は、ＵＡＲＴ受信機３３６が共通ライン２１２を反復的にサンプルする間、共通ライン２１２を介して、データバイトをシリアルデータビットとしてＳＩＭ  Ｉ／Ｏポート２０６に送信する。
【００７７】
ＵＡＲＴ送信機３３４がデータバイトを送信した後、そして、ＵＡＲＴ受信機３３６は上記した重複した（wrap-around）態様で同じデータバイトを受信した後、ＵＡＲＴ受信機は、受信インタラプト（３０６）をデータバイトの受信を示すモデムコントローラ３０２に供給する。受信インタラプトは、例えば、インタラプト状態＝“Ｔｘバイト”（“送信バイト”の略）、または、インタラプト状態＝“ガードタイムを処理”、などの、相対インタラプト状態または値に関連する。この場合、ＵＡＲＴ送信機３３４はデータバイトを送信したことは既知なので受信インタラプト状態＝“Ｔｘバイト”である。
【００７８】
受信インタラプトは、次のステップ５０６を開始する。ステップ５０６で、モデムコントローラ３０２は、受信インタラプトサービスルーチン（略して“Ｒｘ  ＩＳＲ”と呼ぶ）を使用する受信インタラプトを提供する。Ｒｘ  ＩＳＲは、受信インタラプトに関連した状態に応じて特定の処理または方法ステップを引き起こす。この場合、Ｒｘ  ＩＳＲは、Ｒｘ  ＩＳＲ状態＝“Ｔｘバイト”に従う方法ステップを引き起こす。Ｒｘ  ＩＳＲに対応する詳細な方法を以下に説明する。
【００７９】
次のステップ５０８で、モデムコントローラ３０２は、ＵＡＲＴ受信機３３４からのさらなるサンプルバイトを待つ。
【００８０】
サービスルーチンの停止
図７は、上記した、Ｒｘ  ＩＳＲに対応する例示的方法６００のフローチャートである。方法６００は、図７において“Ｒｘ  ＩＳＲ”と呼ばれ、モデムコントローラ３０２上に実行可能である。方法６００（すなわち、Ｒｘ  ＩＳＲ）は、ＵＡＲＴ３１２からの受信インタラプトによって開始される。
【００８１】
最初の決定ステップ６０２で、Ｒｘ  ＩＳＲ状態＝“Ｔｘバイト”（方法５００に関連して上記したように）か、または、
Ｒｘ  ＩＳＲ状態＝“ガードタイムを処理”かどうかを決定する。
【００８２】
（ステップ５０６で上記したように）Ｒｘ  ＩＳＲ状態＝“Ｔｘバイト”であるときに、フロー制御は次のステップ６０４に進む。ステップ６０４では、データバイトが送信されている間（例えば、上記したステップ５０４の間）、ＵＡＲＴ受信機３３４によって収集されたすべてのサンプルバイトはスキップされ、ＳＩＭエラー信号ウィンドウ（例えば、図５のタイミング図に関連して議論した、エラー信号ウィンドウ４０４）の間に収集されたサンプルバイトのみを残す。
【００８３】
次の決定ステップ６０６で、エラー信号ウィンドウの間に収集されたサンプルバイトは、エラー信号が示されたかどうかを決定するために検査される。ステップ６０６でエラー信号が示されなかった場合は、フロー制御は次のステップ６０８に進む。ステップ６０８で、ステータス信号は、データバイトが（上記ステップ５０４及び６０４）が首尾よく送られたかどうかを示すために設定される。
【００８４】
次のステップ６１０で、Ｒｘ  ＩＳＲ状態は、“ガードタイム処理”に設定される。次のステップ６１２で、処理はさらなるサンプルバイトを待つ。方法ステップ６０４−６１４は、方法５００に関連して上記したステップ５０６で引き起こされる。
【００８５】
一方、エラー信号がステップ６０６で示されたとき、フローは次のステップ６１４に進む。ステップ６１４で、状態信号は“再送”に設定され、これによって、データバイトを再送信することが必要であることを示す。フローは次に、ステップ６１０に進む。
【００８６】
最初の決定ステップ６０２に戻って、Ｒｘ  ＩＳＲ状態＝“ガードタイムを処理”のときには、フローは次のステップ６２０に進む。ステップ６２０で、受信（収集）したサンプルバイトの数が計数される。
【００８７】
次の決定ステップ６２２で、受信したサンプルバイトの数がガードタイムに対応するサンプルバイトの数よりも大きいかあるいは等しいかどうかを決定する。不十分な数のサンプルバイトが収集されたとき、フローは次のステップ６２４に進み、さらなるサンプルバイトが受信される。
【００８８】
十分な数のバイトが収集されたとき、フローは次のステップ６２６に進む。ステップ６２６で、ＵＡＲＴ３１２はリセットされ、ＵＡＲＴ受信機３３６は、サンプルモードから抜け出す。
【００８９】
次の決定ステップ６２８で、状態信号＝“再送バイト”かどうかを決定するために状態信号が検査される。状態信号が“再送バイト”に等しくないときに、フローは次のステップ６３０に進む。ステップ６３０で、次のデータバイトは例えば方法５００を使用して送信される。
【００９０】
一方、状態信号＝“再送バイト”であるならば、フローは次のステップ６３２に進む。次のステップ６３２で、送信された再度のデータバイトは例えば方法５００を使用して再送される。
【００９１】
コンピュータシステム
本発明の方法は、コンピュータを主としたシステムの文脈で動作するコントローラ（例えばモデムコントローラ３０２）を使用して実行される。本発明を実行するのに特に通信に適したハードウェアが使用されるが、汎用のコンピュータシステムの次の記載が完璧さのために提供される。本発明は、モデムコントローラ３０２によって実行されるソフトウェアと例えばインタフェース回路との組み合わせにより実行される。従って、本発明は、コンピュータシステムまたは他の処理システムにおいて実行される。
【００９２】
そのようなコンピュータシステム７００の一例は、図８に示される。本発明において、上記した方法またはプロセス、例えば方法５００及び６００は、コンピュータシステム７００について実行される。コンピュータシステム７００は、プロセッサ７０４（例えばモデムコントローラ３０２に対応）などの、１つ以上のプロセッサを含む。プロセッサ７０４は、通信インフラストラクチャ７０６（例えば、図４に関連して議論したデータバス３０４を含むバスまたはネットワーク）に接続されている。種々のソフトウェア実装がこの例示的コンピュータシステムの観点から記載される。この記載を熟読することにより、他のコンピュータシステム及び／またはコンピュータアーキテクチャを用いて本発明が当業者によりどのようにして実行されるのかが明らかになる。
【００９３】
コンピュータシステム７００はまた、主メモリ、好ましくはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含み、第２のメモリ７１０を含む。第２のメモリ７１０は、例えばハードディスクドライブ７１２及び／またはフロッピィディスクドライブ、磁気テープドライブ、光学的ディスクドライブなどに代表されるリムーバブル記憶ドライブ７１４を含む。リムーバブル記憶ドライブ７１４は、既知の方法を用いてリムーバブル記憶ユニット７１８に対して読み書きを行なう。リムーバブル記憶ユニット７１８は、フロッピーディスク、磁気テープ、光ディスクなどに代表され、リムーバブル記憶ドライブ７１４によって読み出しや書込みが行なわれる。良く知られているように、リムーバブル記憶ユニット７１８は、コンピュータソフトウェア及び／またはデータを記憶したコンピュータ使用可能記憶媒体を含む。
【００９４】
他の実施形態において、第２メモリ７１０は、コンピュータプログラムまたは他の指令がコンピュータシステム７００内にロードされるように他の同様な手段を含む。そのような手段は、例えばリムーバブル記憶ユニット７２２及びインタエース７２０を含む。そのような手段の一例は、（ビデオゲーム装置において見出されるような）プログラムカートリッジ及びカートリッジインタフェース、（ＥＰＲＯＭまたはＰＲＯＭなどの）リムーバブルメモリチップ、そして関連するソケット、さらには、他のリムーバブル記憶ユニット７２２及びソフトウェア及びデータがリムーバブル記憶ユニット７２２からコンピュータシステム７００へ転送されるのを可能にするインタフェース７２０を含む。
【００９５】
コンピュータシステム７００は通信インタフェース７２４を含む。通信インタフェース７２４は、ソフトウェア及びデータのコンピュータシステム７００と外部装置間での転送を可能にする。通信インタフェース７２４の一例は、モデム、（イーサネットカード等の）ネットワークインタフェース、通信ポート、ＰＣＭＣＩＡスロット及びカードなどを含む。通信インタフェース７２４を介して転送されたソフトウェア及びデータは、電子的、電磁的、光学的または通信インタフェース７２４によって受信可能な他の信号により実現される信号７２８の形態である。これらの信号７２８は、通信パス７２６を介して通信インタフェース７２４に供給される。通信パス７２６は信号７２８を運び、ワイヤまたはケーブル、光ファイバ、電話線、セルラ電話リンク、ＲＦリンク及び他の通信チャネルを使用して実現される。
【００９６】
この文書において、術語“コンピュータプログラム媒体”及び“コンピュータ使用可能媒体”は、概して、リムーバブル記憶ドライブ７１４、ハードディスクドライブ７１２にインストールされたハードディスクなどの媒体、そして信号７２８を意味するのに使用される。これらのコンピュータプログラム製品はソフトウェアをコンピュータシステム７００に供給するための手段である。
【００９７】
コンピュータプログラム（あるいはコンピュータ制御ロジック）は、主メモリ７０８及び／または第２メモリ７１０に記憶される。コンピュータプログラムは，通信インタフェース７２４を介して受信される。そのようなコンピュータプログラムは、実行されたときに、コンピュータシステム７００が本発明をここで議論したように実行するのを可能にする。特に、コンピュータプログラムは、実行されたときに、プロセッサ７０４が本発明のプロセスを実行する。従って、そのようなコンピュータプログラムは、コンピュータシステム７００のコントローラを代表する。一例として、本発明の好ましい実施形態において、モデムコントローラ３０２によって実行されるプロセスは、コンピュータ制御ロジックによって実行される。本発明がソフトウェアを使用して実行される場合、当該ソフトウェアはコンピュータプログラム製品に記憶されてリムーバブル記憶ドライブ７１４、ハードドライブ７１２、または通信インタフェース７２４を使用してコンピュータシステム内にロードされる。
【００９８】
結論
本発明の種々の実施形態について説明したが例示のみであり、本発明はそれらに限定されない。すなわち、本発明の広さと範囲は上記した具体的な実施形態及び構成のいずれにも限定されることはなく、次の請求の範囲及びそれらの均等物に沿ってのみ規定される。
【００９９】
本発明は、特定の機能及びそれらの関係の実行を示す機能的ブロックの補助により上記された。これらの機能的ブロックの境界は、説明の都合上適宜規定されたものである。したがって、特定の機能及び関係が適宜実行される限りにおいて、他の実施形態が規定される。すなわち、そのような任意の他の境界は請求された発明の範囲及び精神に属する。当業者ならば、これらの機能的ブロックは個々の要素、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、適当なソフトウェアを実行するプロセッサ、あるいはそれらの任意の組み合わせによって実行することが可能である。すなわち、本発明の広さと範囲は上記の具体的実施形態によって限定されるべきではなく、次の請求の範囲及びその均等物に従ってのみ規定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
本発明の上記した及びその他の特徴及び利点は添付の図面を参照して例示された以下の記載から、より詳細には本発明の好ましい実施形態の説明から、明らかになる。
【図１】  本発明が実行可能な例示的ＷＣＤのブロック図である。
【図２】  本発明の実施形態に従った、図１のＳＩＭインタフェースの外部のブロック図である。
【図３】  本発明に従った、図２の例示的バスインタフェース回路の回路図である。
【図４】  本発明の実施形態に従った、図１のＳＩＭインタフェースの内部のブロック図である。
【図５】  図１のＳＩＭインタフェースの信号またはクロックに対応する、一連の例示的タイミング図である。
【図６】  本発明の実施形態に従った、データバイトをモデムから図１のＳＩＭ送信することに関する例示的方法のフローチャートである。
【図７】  本発明の実施形態に従った、受信インタラプトサービスルーチンに対応する例示的方法のフローチャートである。
【図８】  本発明の一部が実行可能な例示的コンピュータシステムのブロック図である。
【符号の説明】
１０４  ＷＣＤ
１０６  アンテナ
１０８  信号処理モジュール
１１０  コンピュータ
１１２  データリンク
１１６  受信（Ｒｘ）及び送信（Ｔｘ）部
１２０  モデム
１３０  ＳＩＭ  Ｉ／Ｆ
１４０  ＲＦ信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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