申请/专利权人：三星电子株式会社

申请日：2018-11-22

公开（公告）日：2024-06-07

公开（公告）号：CN109948378B

主分类号：G06F21/85

分类号：G06F21/85

优先权：["20171221 KR 10-2017-0176746"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.07#授权;2020.12.04#实质审查的生效;2019.06.28#公开

摘要：提供了主机控制器、安全元件和串行外设接口通信系统。所述主机控制器被配置为经由串行外设接口连接到安全元件，以及所述主机控制器包括：恢复信号产生器，被配置为产生第一恢复信号，所述第一恢复信号指示开始与所述安全元件的通信；发送器，被配置为将所述第一恢复信号发送到所述安全元件；从选择线激活器，被配置为在发送所述第一恢复信号之后激活从选择线；以及时钟控制器，被配置为基于所述从选择线被激活而通过时钟线将第一时钟信号发送到所述安全元件，其中，所述发送器还被配置为在发送所述第一时钟信号期间通过主输出从输入线MOSI线将包含第一数据在内的第一信号发送到所述安全元件。

主权项：1.一种主机控制器，被配置为经由串行外设接口连接到安全元件，所述主机控制器包括：恢复信号产生器，被配置为产生第一恢复信号，所述第一恢复信号指示开始与所述安全元件的通信；发送器，被配置为将所述第一恢复信号发送到所述安全元件；从选择线激活器，被配置为在所述第一恢复信号被发送之后激活从选择线；接收器，被配置为从所述安全元件接收第二信号；以及恢复信号识别器，被配置为识别所述第二信号是否是指示开始通信的第三恢复信号；以及时钟控制器，被配置为基于所述从选择线被激活而通过时钟线将第一时钟信号发送到所述安全元件，其中，所述发送器还被配置为：在发送所述第一时钟信号期间，通过主输出从输入线“MOSI线”将包含第一数据在内的第一信号发送到所述安全元件，其中，所述从选择线激活器还被配置为：基于所述第二信号被识别为所述第三恢复信号来激活所述从选择线，以及其中，所述接收器还被配置为：在所述从选择线被激活并且所述第一时钟信号通过所述时钟线被发送的期间，通过主输入从输出线“MISO线”从所述安全元件接收包括第三数据在内的第三信号。

全文数据：主机控制器、安全元件和串行外设接口通信系统相关申请的交叉引用本申请要求于2017年12月21日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请No.10-2017-0176746的优先权，并在此通过参考引入其全部公开的内容。技术领域与示例实施例一致的方法和装置涉及主机控制器、安全元件和串行外设接口通信系统。背景技术安全元件是一种存储介质，其中安全地存储要保护的信息和使用该信息的小程序applet。安全元件可以包括用户识别模块通用集成电路卡SIMUICC、嵌入式安全元件eSE、微型安全数字SD卡等。配备有安全元件的计算设备通常使用单线协议作为eSE与主机控制器例如近场通信NFC模块之间的数据通信接口。不幸的是，这种单线协议接口具有每秒1.696兆比特Mbps的有限的最大传输速率。但是，需要更高的传输速率。因此，正在进行研究以开发用于在安全元件与主机控制器之间进行通信的方法，该通信是经由适合于要求较高速度的服务的接口进行的。发明内容示例实施例提供了位于安全元件与主机控制器之间的具有高传输速率的接口。对于本领域普通技术人员来说，该实施例和其他方面、实施例和优点将变得显而易见。根据一个示例实施例的方面，提供了一种主机控制器，其被配置为经由串行外设接口连接到安全元件，所述主机控制器包括：恢复信号产生器，被配置为产生第一恢复信号，所述第一恢复信号指示开始与所述安全元件的通信；发送器，被配置为将所述第一恢复信号发送到所述安全元件；从选择线激活器，被配置为在发送所述第一恢复信号之后激活从选择线；以及时钟控制器，被配置为基于所述从选择线被激活而通过时钟线将第一时钟信号发送到所述安全元件，其中，所述发送器还被配置为在发送所述第一时钟信号期间通过主输出从输入线“MOSI线”将包含第一数据在内的第一信号发送到所述安全元件。根据另一个示例实施例的方面，提供了一种安全元件，被配置为经由串行外设接口连接到主机控制器，所述安全元件包括：恢复信号产生器，被配置为产生第一恢复信号，所述第一恢复信号指示开始与所述主机控制器的通信；以及发送器，被配置为将所述第一恢复信号发送到所述主机控制器，并且在从选择线被激活并且通过时钟线接收第一时钟信号期间，通过主输入从输出线“MISO线”将包含第一数据在内的第一信号发送到所述主机控制器。根据又一个示例实施例的方面，提供了一种串行外设接口通信系统，包括：安全元件；以及主机控制器，经由串行外设接口连接到所述安全元件，所述主机控制器包括第一恢复信号产生器，所述第一恢复信号产生器被配置为产生第一恢复信号，所述第一恢复信号指示开始所述安全元件与所述主机控制器之间的通信，以及所述安全元件包括第二恢复信号产生器，所述第二恢复信号产生器被配置为在第二数据被发送到所述主机控制器之前产生第二恢复信号，所述第二恢复信号指示开始所述安全元件与所述主机控制器之间的通信。附图说明通过参照附图详细描述示例实施例，以上和其他方面和特征将变得更清楚，在附图中：图1是示出根据一些示例实施例的包括串行外设接口通信系统在内的计算设备的示例的图；图2是示出根据一些示例实施例的串行外设接口通信系统的框图；图3是示出根据一些示例实施例的串行外设接口通信系统中的主机控制器将数据发送到安全元件的方案的流程图；图4是示出根据一些示例实施例的串行外设接口通信系统中的安全元件将数据发送到主机控制器的方案的流程图；图5是示出根据一些示例实施例的使用通用输入输出IO线产生恢复信号的方法的示例的图；图6至图8是示出根据一些示例实施例的主机控制器将数据发送到安全元件的方案的示例的图；图9至图10是示出根据一些示例实施例的安全元件将数据发送到主机控制器的方案的示例的图；图11是示出根据一些示例实施例的主机控制器唤醒安全元件的方法的示例的图；图12是示出根据一些示例实施例的通信层的图；以及图13是示出根据一些示例实施例的串行外设接口通信系统中使用的数据帧的结构的示例的图。具体实施方式下文中，将参考附图来详细描述示例实施例。图1是示出根据一些示例实施例的包括串行外设接口通信系统在内的计算设备的示例的图。根据一些示例实施例，计算设备10可以包括处理器100和串行外设接口通信系统200。应注意，可以将附加元件添加到计算设备10，或者可以从中去除一些列出的元件。计算设备10可以被实现为电视TV、数字电视DTV、互联网协议电视IPTV、个人计算机PC、台式计算机、膝上型计算机、计算机工作站、平板电脑、视频游戏平台或视频游戏控制台、服务器和移动计算设备中之一。移动计算设备可以被实现为移动电话、智能电话、企业数字助理EDA、数字相机、数字视频相机、个人导航设备或便携式导航设备PND、移动互联网设备MID、可穿戴计算机、物联网IoT设备、万物互联网IoE和电子书中之一。处理器100可以被配置为控制计算设备10的整体操作。处理器100还可以执行在计算设备10上执行的各种操作并且可以处理数据。处理器100可以运行用于驱动计算设备10的操作系统OS、应用和数据库管理器。处理器100可以是中央处理单元CPU、协处理器、算术处理单元APU、图形处理单元GPU、数字信号处理器DSP、应用处理器AP或通信处理器CP。串行外设接口通信系统200可以包括主机控制器210和安全元件220。主机控制器210可以管理主机处理器100与安全元件220之间的网络。例如，主机控制器210可以是NFC模块。处理器100可以经由主机控制器210将数据存储在安全元件220中。另外，处理器100可以经由主机控制器210接收存储在安全元件220中的数据。处理器100和主机控制器210可以经由内部集成电路I2C接口在二者之间发送接收数据。然而，应该理解，这仅仅是说明性的。可以经由串行外设接口SPI通信在处理器100与主机控制器210之间发送和接收数据。安全元件220可以是存储介质，其中安全地存储要保护的信息和使用该信息的小程序。例如，安全元件220可以包括SIMUICC、eSE、微型SD卡等。主机控制器210和安全元件220可以经由串行外设接口SPI通信来发送接收数据。通过使用信号线，经由单线协议接口在主机控制器210与安全元件220之间执行数据通信来发送和接收数据。例如，主机控制器210可以将电压信号发送到安全元件220。另外，安全元件220可以将电流信号发送到主机控制器210。在这种情况下，因为安全元件220在将数据发送到主机控制器210时使用电流信号，所以传输速度变得非常慢。因此，在发送接收大量数据时不适合使用单线协议接口通信。因此，根据一些示例实施例，串行外设接口通信可用于在主机控制器210与安全元件220之间发送和接收数据。通过使用串行外设接口通信，可以增加主机控制器210与安全元件220之间的通信速度。图2是示出根据一些示例实施例的串行外设接口通信系统的框图。串行外设接口通信系统200可以包括主机控制器210和安全元件220。主机控制器210例如，NFC模块可以用于管理网络。安全元件220例如，eSE可以用作存储介质，其中安全地存储要保护的信息和使用该信息的小程序。主机控制器210和安全元件220可以经由串行外设接口通信来发送和接收诸如数据和时钟信号之类的信号。例如，主机控制器210和安全元件220可以经由从选择线SS线231、时钟线CLK线232、主输入从输出线MISO线233、以及主输出从输入线MOSI线234彼此连接。然而，应该理解，这仅仅是说明性的。主机控制器210和安全元件220可以经由比上述线路更少或更多的线路彼此连接。主机控制器210可以包括第一恢复信号产生器211、第一恢复信号识别器212、第一发送器213、第一接收器214、时钟控制器215和从选择线激活器216。应注意，可以将附加元件添加到主机控制器210，或者可以从中去除一些列出的元件。安全元件220可以包括第二恢复信号产生器221、第二恢复信号识别器222、第二发送器223和第二接收器224。应注意，可以将附加元件添加到安全元件220，或者可以从中去除一些列出的元件。第一恢复信号产生器211和第二恢复信号产生器221可以产生恢复信号。恢复信号可以是指示开始主机控制器210与安全元件220之间的通信的信号。第一恢复信号识别器212可以识别从安全元件220接收的信号是否是恢复信号。第二恢复信号识别器222可以识别从主机控制器210接收的信号是否是恢复信号。第一发送器213可以发送由主机控制器210产生的信号。第二发送器223可以发送由安全元件220产生的信号。第一接收器214可以接收从安全元件220发送的信号。第二接收器224可以接收从主机控制器210发送的信号。时钟控制器215可以产生时钟信号，并且通过时钟线232将产生的时钟信号提供给安全元件220。例如，时钟控制器215可以使用锁相环PLL电路、延迟锁相环DLL等通过时钟线232向安全元件220提供时钟信号。从选择线激活器216可以激活从选择线231以选择安全元件220。例如，从选择线激活器216可以将从选择线231设置为低状态逻辑“0”以选择安全元件220。当从选择线231被设置为低状态时，可以说它处于激活状态。作为另一示例，从选择线激活器216可将从选择线231设置为高状态逻辑“1”以不选择安全元件220。当从选择线231被设置为高状态时，可以说它处于deactivated状态。根据串行外设接口通信方案，当从选择线被激活时，可以在不使用恢复信号的情况下发送和接收数据。因为从选择线激活器不包括在安全元件220中，所以当从选择线231被去激活时，安全元件220不能激活从选择线231。为了克服这种缺点，根据一些示例实施例，主机控制器210或安全元件220可以产生恢复信号并发送它。例如，在主机控制器210将第一数据发送到安全元件220之前，第一恢复信号产生器211可以产生第一恢复信号。当第一发送器213将第一恢复信号发送到安全元件220时，从选择线激活器216可以激活从选择线231。当从选择线231被激活时，时钟控制器215可以通过时钟线232将第一时钟信号发送到安全元件220。然后，第一发送器213可以经由MOSI线234将包含第一数据在内的第一信号发送到安全元件220。例如，在安全元件220将第三数据发送到主机控制器210之前，第二恢复信号产生器221可以产生第二恢复信号。如果第二发送器223已经将第二恢复信号发送到主机控制器210，则第一恢复信号识别器212可以识别出接收的信号是恢复信号。当第一恢复信号识别器212识别出恢复信号时，从选择线激活器216可以激活从选择线231。当从选择线231被激活时，时钟控制器215可以通过时钟线232将第一时钟信号发送到安全元件220。另外，第二发送器223可以通过MISO线233将包含第三数据在内的第二信号发送到主机控制器210。在下文中，将描述主机控制器210或安全元件220发送数据的方案的示例。图3是示出根据一些示例实施例的串行外设接口通信系统中的主机控制器将数据发送到安全元件的方案的流程图。参考图3，在发送第一数据之前，主机控制器可以通过第一恢复信号产生器产生指示开始与安全元件的通信的恢复信号步骤S310。安全元件可以通过第二恢复信号识别器识别从主机控制器接收的信号是否是恢复信号。例如，如果安全元件在从选择线被激活之前接收时钟信号，则第二恢复信号识别器可以确定接收信号是恢复信号。作为另一示例，如果安全元件在从选择线被激活之前经由MOSI线接收包含与第一数据无关的第二数据在内的信号，则第二恢复信号识别器可以确定接收信号是恢复信号。作为又一示例，如果安全元件在从选择线被激活之前经由通用I0线接收激活信号，则第二恢复信号识别器可以确定接收信号是恢复信号。主机控制器可以通过第一发送器将恢复信号发送到安全元件步骤S320。例如，如果在从选择线被激活之前将时钟信号用作恢复信号，则第一发送器可以通过时钟线将时钟信号发送到安全元件。作为另一示例，第一发送器可以经由MOSI线将包含第二数据在内的恢复信号发送到安全元件。作为又一示例，第一发送器可以经由通用IO线将恢复信号发送到安全元件。在主机控制器在步骤S320中发送恢复信号之后，它可以通过从选择线激活器激活从选择线步骤S330。如果在步骤S330中激活从选择线，则主机控制器可以通过时钟控制器将时钟信号提供给安全元件步骤S340。在提供时钟信号期间，主机控制器可以通过MOSI线将包括第一数据在内的第一信号发送到安全元件步骤S350。图4是示出根据一些示例实施例的串行外设接口通信系统中的安全元件将数据发送到主机控制器的方案的流程图。参考图4，在发送第三数据之前，安全元件可以通过第二恢复信号产生器产生指示开始与主机控制器的通信的恢复信号步骤S410。主机控制器可以通过其中包括的第一恢复信号识别器识别从安全元件接收的信号是否是恢复信号。例如，如果主机控制器在从选择线被激活之前通过MISO线接收包含与第三数据无关的第四数据在内的信号，则第一恢复信号识别器可以确定接收信号是恢复信号。作为另一示例，如果主机控制器在从选择线被激活之前通过通用IO线接收激活信号，则第一恢复信号识别器可以确定接收信号是恢复信号。安全元件可以通过第二发送器将恢复信号发送到主机控制器步骤S420。例如，第二发送器可以通过MISO线将包含第四数据在内的恢复信号发送到主机控制器。作为又一示例，第二发送器可以通过通用IO线将恢复信号发送到主机控制器。如果主机控制器在步骤S420中接收到恢复信号，则它可以通过从选择线激活器激活从选择线步骤S430。如果在步骤S430中激活了从选择线，则主机控制器可以通过时钟控制器将时钟信号提供给安全元件步骤S440。安全元件可以在被提供时钟信号期间通过MISO线将包含第二数据在内的信号发送到主机控制器步骤S450。图5是示出根据一些示例实施例的使用通用IO线产生恢复信号的方法的示例的图。参考图5，主机控制器210和安全元件220可以经由SS线231、CLK线232、MISO线233和MOSI线234彼此连接。另外，主机控制器210和安全元件220也可以通过通用IO线235进行连接。通用IO线235可以包括通用IO模块240。通用IO模块240可以包括硬件引脚。通用IO模块240可以将该线路上的信号设置为高状态逻辑“1”或低状态逻辑“0”。此外，通用IO模块240可以进入阻抗状态并且可以读取该线路上的信号的值状态。主机控制器210和安全元件220都可以使用漏极开路或集电极开路输出和上拉电阻器来控制通用IO线235。根据一些示例实施例，通用IO模块240可以包括供电轨241和上拉电阻器242。上拉电阻器242可以连接在通用IO线235与供电轨241之间。通用IO线235可以通过上拉电阻器242连接到供电轨241，因此逻辑状态可以可靠地传输到与通用IO线235连接的安全元件220。当通用IO线235被激活时，上拉电阻器242可以防止对地短路。当通用IO线235被去激活时，上拉电阻器242可以形成对地短路。通用IO线235的状态可以由与通用IO线235连接的主机控制器210或安全元件220改变。包括在主机控制器210中的第一恢复信号产生器可以通过将通用IO线的状态从低状态改变为高状态来产生第一恢复信号。包括在安全元件220中的第二恢复信号产生器可以通过将通用IO线的状态从低状态改变为高状态来产生第二恢复信号。图6至图8是示出根据一些示例实施例的主机控制器将数据发送到安全元件的方案的示例的图。为简洁起见，描述将集中于与参考图1至图5描述的上述示例实施例之间的差异，并将省略多余的描述。参考图6，主机控制器可以在将第一数据或包含第一数据在内的第一信号510发送到安全元件之前，将通用IO线235从低状态改变为高状态。当通用IO线235从低状态变为高状态时，包括在安全元件中的第二恢复信号识别器可以识别出接收到指示开始与主机控制器的通信的第一恢复信号。也就是说，包括在主机控制器210中的第一恢复信号产生器可以通过将通用IO线的状态从低状态改变为高状态来产生第一恢复信号。在发送第一恢复信号之后，主机控制器可以通过从选择线激活器将从选择线231从高状态改变为低状态。从选择线231可以在高状态下被去激活，并且可以在低状态下被激活。也就是说，主机控制器可以在发送第一恢复信号时通过从选择线激活器激活从选择线231。当从选择线231被激活时，主机控制器可以通过时钟线232将第一时钟信号610发送到安全元件。当将第一时钟信号610发送到安全元件期间，主机控制器可以经由MOSI线234将包含第一数据在内的第一信号510发送到安全元件。当完成第一信号510的发送时，主机控制器可以不再通过时钟控制器提供第一时钟信号610。主机控制器可以通过从选择线激活器将从选择线231从低状态改变为高状态。然后，主机控制器可以将通用IO线从高状态改变为低状态。参考图7，在将第一数据或包含第一数据在内的第一信号510发送到安全元件之前，主机控制器可以经由MOSI线234将包含与第一数据无关的第二数据在内的信号710发送到安全元件。当安全元件的第二恢复信号识别器在从选择线231处于高状态去激活期间接收包含第二数据在内的信号710时，安全元件的第二恢复信号识别器可以识别出已经接收到指示开始通信的第一恢复信号。也就是说，包括在主机控制器中的第一恢复信号产生器可以产生包含与第一数据无关的第二数据在内的第一恢复信号。应注意，第二数据可以是虚设数据。在通过MOSI线234发送第一恢复信号之后，主机控制器可以通过从选择线激活器将从选择线231的状态从高状态改变为低状态。从选择线231可以在高状态下被去激活，并且可以在低状态下被激活。也就是说，主机控制器可以在发送第一恢复信号时通过从选择线激活器激活从选择线231。当从选择线231被激活时，主机控制器可以通过时钟线232将第一时钟信号610发送到安全元件。当将第一时钟信号610发送到安全元件期间，主机控制器可以经由MOSI线234将包含第一数据在内的第一信号510发送到安全元件。当完成第一信号510的发送时，主机控制器可以通过时钟控制器中断第一时钟信号610。主机控制器可以通过从选择线激活器将从选择线231从低状态改变为高状态。参考图8，在将第一数据或包含第一数据在内的第一信号510发送到安全元件之前，主机控制器可以通过时钟线232将与第一时钟信号610不同的第二时钟信号810发送到安全元件。当安全元件的第二恢复信号识别器在从选择线231处于高状态去激活期间接收第二时钟信号810时，安全元件的第二恢复信号识别器可以将第二时钟信号810识别为指示开始通信的第一恢复信号。也就是说，包括在主机控制器中的第一恢复信号产生器可以产生第二时钟信号810作为第一恢复信号。在通过时钟线232发送第一恢复信号之后，主机控制器可以通过从选择线激活器将从选择线231的状态从高状态改变为低状态。从选择线231可以在高状态下被去激活，并且可以在低状态下被激活。也就是说，主机控制器可以在发送第一恢复信号时通过从选择线激活器激活从选择线231。当从选择线231被激活时，主机控制器可以通过时钟线232将第一时钟信号610发送到安全元件。当将第一时钟信号610发送到安全元件期间，主机控制器可以经由MOSI线234将包含第一数据在内的第一信号510发送到安全元件。当完成第一信号510的发送时，主机控制器可以不再通过时钟控制器提供第一时钟信号610。主机控制器可以通过从选择线激活器将从选择线231从低状态改变为高状态。图9至图10是示出根据一些示例实施例的安全元件将数据发送到主机控制器的方案的示例的图。为简洁起见，描述将集中于与参考图1至图8描述的上述示例实施例之间的差异，并将省略多余的描述。参考图9，安全元件可以在将第三数据或包含第三数据在内的第二信号520发送到主机控制器之前将通用IO线235的状态从低状态改变为高状态。当通用IO线235从低状态变为高状态时，包括在主机控制器中的第一恢复信号识别器可以识别出接收到指示开始与安全元件的通信的第二恢复信号。响应于接收到第二恢复信号，主机控制器可以通过从选择线激活器将从选择线231从高状态改变为低状态。从选择线231可以在高状态下被去激活，并且可以在低状态下被激活。也就是说，主机控制器可以在接收第二恢复信号时通过从选择线激活器激活从选择线231。当从选择线231被激活时，主机控制器可以通过时钟线232将第一时钟信号610发送到安全元件。当接收第一时钟信号610期间，安全元件可以通过MISO线233将包含第三数据在内的第二信号520发送到主机控制器。当完成第二信号520的发送时，主机控制器可以不再通过时钟控制器提供第一时钟信号610。主机控制器可以通过从选择线激活器将从选择线231从低状态改变为高状态。然后，主机控制器可以将通用IO线235从高状态改变为低状态。参考图10，在将第三数据或包含第三数据在内的第二信号520发送到主机控制器之前，安全元件可以通过MISO线233将包含与第三数据无关的第四数据在内的信号720发送到主机控制器。当主机控制器的第一恢复信号识别器在从选择线231处于高状态去激活期间接收到包含第四数据在内的信号720时，主机控制器的第一恢复信号识别器可以识别出已经接收到第一恢复信号。也就是说，包括在安全元件中的第二恢复信号产生器可以产生与第三数据无关的第四数据作为第二恢复信号。响应于通过MISO线233接收到第二恢复信号，主机控制器可以通过从选择线激活器将从选择线231的状态从高状态改变为低状态。从选择线231可以在高状态下被去激活，并且可以在低状态下被激活。也就是说，主机控制器可以在接收第二恢复信号时通过从选择线激活器激活从选择线231。当从选择线231被激活时，主机控制器可以通过时钟线232将第一时钟信号610发送到安全元件。当接收第一时钟信号610期间，安全元件可以通过MISO线233将包含第三数据在内的第二信号520发送到主机控制器。当完成第二信号520的发送时，主机控制器可以不再通过时钟控制器提供第一时钟信号610。主机控制器可以通过从选择线激活器将从选择线231从低状态改变为高状态。图11是示出根据一些示例实施例的主机控制器唤醒安全元件的方法的示例的图。为简洁起见，描述将集中于与上面参考图1至图10描述的示例实施例之间的差异，并将省略多余的描述。参考图11，即使激活了从选择线231，安全元件也可能没有被唤醒。当发生这种情况时，主机控制器可以产生用于唤醒安全元件的信号。例如，主机控制器可以在时间间隔a内产生第三恢复信号730以唤醒安全元件，时间间隔a是：从激活从选择线231的时间t1到开始发送第一时钟信号610的第二时间t2的时间间隔。包括在主机控制器中的第一发送器可以在时间间隔a中通过MOSI线234发送第三恢复信号730。当从第三恢复信号730已经发送到安全元件起经过了预定时间段时，包括在主机控制器中的时钟控制器可以通过时钟线232将第一时钟信号610发送到安全元件。在从已经发送第三恢复信号73起经过预定时间段之后发送第一时钟信号610，因为安全元件唤醒需要时间。结果，在已经激活从选择线231之后，主机控制器可以产生恢复信号并将其发送到安全元件，以唤醒安全元件。图12是示出根据一些示例实施例的通信层的图。图13是示出根据一些示例实施例的串行外设接口通信系统中使用的数据帧的结构的示例的图。根据一些示例实施例，终端主机100例如，应用处理器与安全元件220之间的通信可以包括如图12所示的通信层。参考图12，根据一些示例实施例的通信层包括符合单线协议的层。主机控制器210与安全元件220之间的物理层和媒体访问控制MAC层可以用串行外设接口SPI代替。通过这样做，可以通过使用单线协议不能支持的通信层来实现通信速度例如，几十Mbps。另外，因为不需要改变其他较高层，所以安全元件中的操作系统OS需要进行的改变最小。应注意，因为符合单线协议的层中的物理层和MAC层已被串行外设接口替换，所以串行外设接口中使用的数据帧的结构可以如图13所示进行改变。参考图13，根据一些示例实施例的数据帧900可以被划分为第一数据字段910、第二数据字段920、第三数据字段930、第四数据字段940和第五数据字段950。然而，应该理解，这仅仅是说明性的。数据帧900可以被划分为比上述数据字段更多或更少数量的数据字段。第一数据字段910对应于指示开始通信的恢复信号。主机控制器或安全元件可以检查第一数据字段910以确定是否发起了通信。第二数据字段920可以指示数据帧的开始。主机控制器或安全元件可以检查第二数据字段920以识别帧的开始SOF。第三数据字段930可以指示数据帧的长度。主机控制器或安全元件可以检查第二数据字段920和第三数据字段930以识别帧的结束EOF。第四数据字段940可以包括由主机控制器或安全元件发送的数据。第五数据字段950可以包括错误校验数据，该错误校验数据可以用于检查第四数据字段940中包括的数据中是否存在错误。例如，用于循环冗余校验的数据可以包括在第五数据字段950中。上述方法的各种操作可以由能够执行操作的任何合适的装置执行，例如各种硬件和或软件组件、电路和或模块。软件可以包括用于实现逻辑功能的可执行指令的有序列表，并且可以体现在任何“处理器可读介质”中以供指令执行系统、装置或设备例如，单核或多核处理器或包含处理器的系统使用或与其结合使用。结合本文公开的实施例所描述的方法或算法和功能的方框或步骤可以直接用硬件实施、用由处理器执行的软件模块实施、或者以二者的组合实施。如果用软件实现，则这些功能可以作为一个或多个指令或代码在有形的非暂时性的计算机可读介质上存储或通过该计算机可读介质传输。软件模块可以驻留在随机存取存储器RAM、闪存、只读存储器ROM、电可编程ROMEPROM、电可擦除可编程ROMEEPROM、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM或本领域已知的任何其他形式的存储介质中。另外，本领域技术人员将理解，所描述的功能块、单元和或模块通过诸如逻辑电路、分立组件、微处理器、硬连线电路、存储器元件、布线连接等的电子或光学电路物理地实现，其中所述电子或光学电路可以使用基于半导体的制造技术或其它制备技术来形成。在块、单元和或模块由微处理器或类似物实现的情况下，它们可以使用软件例如，微代码来编程以执行本文讨论的各种功能，并且可以可选地由固件和或软件驱动。备选地，每个块、单元和或模块可以通过专用硬件实现或实现为执行一些功能的专用硬件和执行其他功能的处理器例如，一个或多个编程的微处理器和相关联的电路的组合。此外，在不脱离本公开的范围的情况下，实施例的每个块、单元和或模块可以物理地分成两个或更多个交互和分立的块、单元和或模块。此外，实施例的块、单元和或模块可以物理地组合成更复杂的块、单元和或模块。本领域技术人员将容易理解，在不脱离原理的情况下，可以进行许多变化和修改。因此，所公开的示例实施例仅用于一般性和描述性意义，而不是用于限制的目的。

权利要求：1.一种主机控制器，被配置为经由串行外设接口连接到安全元件，所述主机控制器包括：恢复信号产生器，被配置为产生第一恢复信号，所述第一恢复信号指示开始与所述安全元件的通信；发送器，被配置为将所述第一恢复信号发送到所述安全元件；从选择线激活器，被配置为在所述第一恢复信号被发送之后激活从选择线；以及时钟控制器，被配置为基于所述从选择线被激活而通过时钟线将第一时钟信号发送到所述安全元件，其中，所述发送器还被配置为：在发送所述第一时钟信号期间，通过主输出从输入线“MOSI线”将包含第一数据在内的第一信号发送到所述安全元件。2.根据权利要求1所述的主机控制器，其中，所述恢复信号产生器还被配置为在时间间隔内产生第二恢复信号以唤醒所述安全元件，所述时间间隔是从激活所述从选择线的第一时间到发送所述第一时钟信号的第二时间的时间间隔，以及其中，所述发送器还被配置为在所述时间间隔内通过所述MOSI线将所述第二恢复信号发送到所述安全元件。3.根据权利要求2所述的主机控制器，其中，所述时钟控制器还被配置为：在从所述第二恢复信号发送到所述安全元件起经过预定时间段之后，通过所述时钟线将所述第一时钟信号发送到所述安全元件。4.根据权利要求1所述的主机控制器，其中，所述恢复信号产生器还被配置为控制所述时钟控制器以产生第二时钟信号作为所述第一恢复信号，所述第二时钟信号与所述第一时钟信号不同，以及其中，所述发送器还被配置为通过所述时钟线将所述第一恢复信号发送到所述安全元件。5.根据权利要求1所述的主机控制器，其中，所述第一信号包括指示所述第一数据的开始的第一数据字段以及指示所述第一数据的长度的第二数据字段。6.根据权利要求1所述的主机控制器，其中，所述恢复信号产生器还被配置为产生包含与所述第一数据无关的第二数据在内的所述第一恢复信号，以及其中，所述发送器还被配置为通过所述MOSI线将所述第一恢复信号发送到所述安全元件。7.根据权利要求1所述的主机控制器，还包括：接收器，被配置为从所述安全元件接收第二信号；以及恢复信号识别器，被配置为识别所述第二信号是否是指示开始通信的第三恢复信号，其中，所述从选择线激活器还被配置为：基于所述第二信号被识别为所述第三恢复信号来激活所述从选择线，以及其中，所述接收器还被配置为：在所述从选择线被激活并且所述第一时钟信号通过所述时钟线被发送的期间，通过主输入从输出线“MISO线”从所述安全元件接收包括第三数据在内的第三信号。8.根据权利要求7所述的主机控制器，其中，所述恢复信号识别器还被配置为：当在所述从选择线被去激活期间通过所述MISO线接收到所述第二信号时，将所述第二信号识别为所述第三恢复信号。9.一种安全元件，被配置为经由串行外设接口连接到主机控制器，所述安全元件包括：恢复信号产生器，被配置为产生第一恢复信号，所述第一恢复信号指示开始与所述主机控制器的通信；以及发送器，被配置为将所述第一恢复信号发送到所述主机控制器，并且在从选择线被激活并且通过时钟线接收第一时钟信号期间，通过主输入从输出线“MISO线”将包含第一数据在内的第一信号发送到所述主机控制器。10.根据权利要求9所述的安全元件，其中，所述第一信号包括指示所述第一数据的开始的第一数据字段以及指示所述第一数据的长度的第二数据字段。11.根据权利要求9所述的安全元件，其中，所述恢复信号产生器还被配置为产生包含与所述第一数据无关的第二数据在内的所述第一恢复信号，以及其中，所述发送器还被配置为通过所述MISO线将所述第一恢复信号发送到所述主机控制器。12.根据权利要求9所述的安全元件，还包括：接收器，被配置为从所述主机控制器接收第二信号；以及恢复信号识别器，被配置为识别所述第二信号是否是指示开始通信的第二恢复信号，其中，所述接收器还被配置为：在接收所述第一时钟信号并且所述从选择线被激活的期间，通过主输出从输入线“MOSI线”从所述主机控制器接收包含第二数据在内的第三信号。13.根据权利要求12所述的安全元件，其中，所述恢复信号识别器还被配置为将第二时钟信号识别为所述第二恢复信号，所述第二时钟信号与所述第一时钟信号不同并且在所述从选择线被去激活期间通过所述时钟线接收。14.根据权利要求12所述的安全元件，其中，所述恢复信号识别器还被配置为将第二时钟信号识别为所述第二恢复信号，所述第二时钟信号包含与所述第二数据不同的第三数据并且在所述从选择线被去激活期间通过所述MOSI线接收。15.一种串行外设接口通信系统，包括：安全元件；以及主机控制器，经由串行外设接口连接到所述安全元件，其中，所述主机控制器包括第一恢复信号产生器，所述第一恢复信号产生器被配置为产生第一恢复信号，所述第一恢复信号指示开始所述安全元件与所述主机控制器之间的通信，以及其中，所述安全元件包括第二恢复信号产生器，所述第二恢复信号产生器被配置为在第二数据被发送到所述主机控制器之前产生第二恢复信号，所述第二恢复信号指示开始所述安全元件与所述主机控制器之间的通信。16.根据权利要求15所述的串行外设接口通信系统，其中，所述主机控制器包括：第一发送器，被配置为将所述第一恢复信号发送到所述安全元件；从选择线激活器，被配置为在所述第一恢复信号被发送之后激活从选择线；以及时钟控制器，被配置为基于所述从选择线被激活而通过时钟线将第一时钟信号发送到所述安全元件，其中，所述第一发送器还被配置为：在发送所述第一时钟信号期间，通过主输出从输入线“MOSI线”将包含第一数据在内的第一信号发送到所述安全元件。17.根据权利要求16所述的串行外设接口通信系统，其中，所述第一恢复信号产生器还被配置为控制所述时钟控制器以产生第二时钟信号作为所述第一恢复信号，所述第二时钟信号与所述第一时钟信号不同，以及其中，所述第一发送器还被配置为通过所述时钟线将所述第一恢复信号发送到所述安全元件。18.根据权利要求16所述的串行外设接口通信系统，其中，所述第一恢复信号产生器还被配置为产生包含与所述第一数据无关的第三数据在内的所述第一恢复信号，以及其中，所述第一发送器还被配置为通过所述MOSI线将所述第一恢复信号发送到所述安全元件。19.根据权利要求15所述的串行外设接口通信系统，其中，所述主机控制器还包括：恢复信号识别器，被配置为识别所述第二恢复信号；从选择线激活器，被配置为在接收到所述第二恢复信号时激活从选择线；以及时钟控制器，被配置为基于所述从选择线被激活而通过时钟线将第一时钟信号发送到所述安全元件，其中，所述安全元件还包括第二发送器，所述第二发送器被配置为：在所述从选择线被激活并且所述第一时钟信号通过所述时钟线被接收的期间，通过主输入从输出线“MISO线”将包含所述第二数据在内的第二信号发送到所述主机控制器。20.根据权利要求19所述的串行外设接口通信系统，其中，所述恢复信号识别器还被配置为将第三信号识别为所述第二恢复信号，所述第三信号与所述第二信号不同并且在所述从选择线被去激活期间通过所述MISO线接收。

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