CN101944190B - 一种无线通信模块及通信电缆 - Google Patents

Abstract

为了解决现有技术中内嵌式无线通信模块与外部进行通信不方便的问题，本发明公开了一种无线通信模块及通信电缆，该无线通信模块的切换开关20进行切换后，切换开关20将卡座10的引脚12连接到无线通信模块的有线通信接口的引脚41上，同时，通信线缆的一端是能够与外部通信接口相连的连接器13另一端是具有集成电路卡形状的卡片11，卡片11上的触点14与连接器13的信号引脚15连接，触点14的位置和前述的引脚12的位置相对应，使用时将标准的IC卡从卡座10中取出，将通信线缆的卡片11端插入卡座10，进行切换后就可以实现通过有线通信接口与外部通信接口连接，因此与外部进行通信时不需拆装，使用方便。

Description

一种无线通信模块及通信电缆

技术领域

本发明属于无线通信终端领域，尤其适用于一种无线通信模块及通信电缆。

背景技术

传统的无线通信终端产品，如手机和数据卡等，都设计有对外的有线通信接口如USB、UART接口等，这些接口主要用于跟PC机之间通信，不仅能方便用户传输音频视频文件等，而且在产品的研发，生产，测试和维护工作中，常常用于软件的下载、调试、测试和维护等。

随着无线通信技术的大规模普及，在PC机，家电，交通工具，监控设备等传统没有无线通信能力的产品上，开始内嵌无线通信模块。这些内嵌在其他产品内部的无线通信模块，多数不像传统的移动通信终端那样拥有外部的通信接口。虽然在产品的研发和生产过程中，可以设计独立的PC机通信接口进行软件的调试和下载，但在整机联调时，或者需要对已售出的无线通信模块进行软件版本升级时，往往需要对整机进行拆装。由于这些整机产品(如汽车，家电等)的装配异常复杂，导致了内置式无线通信模块的软件升级困难，迫切需要一种更方便的方法来进行此类无线通信模块的研发调试和软件升级。

无线下载是一个比较好的解决方法，但存在一定的局限性。首先，无线现在需要网络侧支持，不是所有的网络都支持；其次，无线下载的前提是无线通信模块能建立无线连接，在出现某些类型的故障时无线通信模块无法建立无线连接，导致不能下载。

可见现有技术中内嵌式无线通信模块的有线通信接口与外部通信接口通信时，只能通过拆装的方式与外部进行通信使用不方便。

发明内容

为了解决现有技术中内嵌式无线通信模块与外部通信的局限性较大的问题，本发明提供了一种无线通信模块，包括：

集成电路卡卡座10和切换开关20，通过切换开关20将卡座10的引脚12连接到集成电路卡信号线31上，切换开关20进行切换后，切换开关20将卡座10的引脚12连接到无线通信模块的有线通信接口的引脚41上，其中，切换开关(20)的切换控制脚(21)被置为第一电平时，切换开关(20)将卡座(10)的引脚(12)连接到集成电路卡信号线(31)上，当切换控制脚(21)被置为第二电平时，切换开关(20)将卡座(10)的引脚(12)连接到无线通信模块的有线通信接口的引脚(41)上，第一电平为低电平第二电平为高电平，或第一电平为高电平第二电平为低电平。

同时本发明还提供一种通信电缆，所述通信线缆的一端是能够与外部通信接口相连的连接器(13)，另一端是具有集成电路卡形状的卡片(11)，所述卡片(11)上的触点(14)与所述连接器(13)的引脚(15)连接，所述卡片(11)上的触点(14)的位置和如权利要求2所述卡座(10)的引脚(12)的位置相对应。

本发明的有益效果是：在使用时将标准的IC卡从卡座10中取出，将通信线缆的卡片11端插入卡座10，进行切换后就可以实现通过有线通信接口与外部通信接口通信，因此与外接通信时不需拆装使用方便。

附图说明

图1A为本发明提供的无线通信模块的结构图；

图1B为本发明提供的通信线缆的结构图；

图2为本发明提供的包括电动控制开关的无线通信模块的结构图；

图3A、图3B为本发明提供的通过引脚控制切换开关的无线通信模块的结构图；

图3C为本发明提供的与图3B对应的通信线缆的结构图；

图4为标准的USIM卡的结构图；

图5A为本发明提供的包括USIM卡的无线通信模块的结构图；

图5B为本发明提供的与图5A对应的通信线缆的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对无线通信模块及通信电缆的具体实施方式进行说明。

如图1A所示是一种无线通信模块，无线通信模块的本体上包括一个用于插入集成电路IC卡的IC卡座10，在卡座10的引脚12和集成电路卡信号线31之间串接有切换开关20，通过切换开关20将卡座10的引脚12连接到集成电路卡的信号线31上，同时切换开关20还与无线通信模块的有线通信接口的引脚41连接，切换开关20进行切换后，切换开关20将卡座10的引脚12连接到引脚41上。具体实施时切换开关20根据不同的需求可以选择手动开关或电动控制开关。

如图1B所示是一种通信线缆，可与图1A所示的无线通信模块配合使用，通信线缆的一端是能够与外部通信接口如USB、UART接口相连的连接器13，连接器13包括信号引脚15，引脚15可以是数据信号线引脚或地线引脚，通信线缆的另一端是具有IC卡形状的卡片11，卡片11上包括触点14，触点14与引脚15连接，触点14的位置和前述无线通信模块IC卡座10的引脚12的位置相对应。

使用时将标准的IC卡从卡座10中取出，将通信线缆的卡片11端插入卡座10，进行切换后就可以实现通过有线通信接口与外部通信接口通信，因此与外接通信时不需拆装使用方便。

具体实施时作为优选方案，如图2所示是一种包括电动控制开关的无线通信模块，是在图1A所示的无线通信模块的基础上，切换开关20采用电动控制开关，切换开关20包括切换控制脚21，切换控制脚21可通过开关22连接到高电平或低电平，切换控制脚21被置为高电平时，切换开关20将卡座10的引脚12连接到信号线31上，当切换控制脚21被置为低电平时，切换开关20将卡座10的引脚12连接到引脚41上。

当然也可以是，切换控制脚21被置为低电平时，切换开关20将卡座10的引脚12连接到信号线31上，当切换控制脚21被置为高电平时，切换开关20将卡座10的引脚12连接到引脚41上。

采用电信号进行切换控制使用时更为方便。

作为进一步的优选方案，采用如图3A所示的无线通信模块，在前述无线通信模块的基础上通过引脚12控制切换开关20的切换。卡座10的引脚12包括第一卡座引脚121、第二卡座引脚122和第三卡座引脚123，第二卡座引脚122接地，第一卡座引脚121与切换控制脚21连接，无线通信模块插入IC卡时，第一卡座引脚121被置为高电平(开关22打开)IC卡拔出后，开关22关闭将连接切换控制脚21的第一卡座引脚121置为低电平，切换开关20将第三卡座引脚123连接到无线通信模块的有线通信接口的引脚41上。采用如图3B所示的无线通信模块，该无线通信模块不是通过开关22进行切换，而是将如图3C所示通信线缆的卡片11端插入卡座10，将连接切换控制脚21的第一卡座引脚121置为低电平。

如图3C所示是一种通信线缆，可与图3B所示的无线通信模块配合使用，在前述通信线缆基础上，触点14包括第一卡片触点141和第二卡片触点142，第一卡片触点141和第二卡片触点142短接，第一卡片触点141的位置和第一卡座引脚121的位置相对应，第二卡片触点142的位置和第二卡座引脚122的位置相对应。

当IC卡拔出后，将如图3C所示通信线缆的卡片11插入卡座10，由于卡座10的第二卡座引脚122接地，第一卡座引脚121的位置和第一卡片触点141的位置相对应，第一卡片触点141和第二卡片触点142短接，第二卡片触点142的位置和第二卡座引脚122的位置相对应，因此第一卡座引脚121被置为低电平。

本方案经过简单的变化，第二卡座引脚122通过接工作电源VCC，第一卡座引脚121与切换控制脚21连接，无线通信模块插入IC卡时，第一卡座引脚121被置为低电平，当IC卡拔出后，通过开关22关闭或将如图3C所示通信线缆的卡片11端插入卡座10，将连接切换控制脚21的第一卡座引脚121置为高电平。

上述的无线通信模块中集成一个开关切换电路，将IC卡卡座10未使用信号的触点引出做为切换开关的控制信号。根据控制信号的不同，IC卡座的触点，除了可以实现连接标准的IC卡接口信号外，还可以切换其他种类的无线通信模块的有线通信接口。

同时对于通信线缆，一端是可以跟PC机或者仿真器连接的某种接口，另一端是一个标准IC卡形状的卡片11，它包含数个触点14。该线缆在将开关控制信号对应的第一卡片触点141置为一个固定的逻辑电平，将无线通信模块的有线通信接口的信号直接或间接的连接到PC机或者仿真器。

当上述无线通信模块中被插入一个IC卡时，控制信号处于默认的逻辑电平，将无线通信模块产生的IC卡信号切换到模块的IC卡接口上(通过卡座10的引脚12)，无线通信模块可以读写IC卡，这是正常的工作状态。

当上述通信线缆插入上述无线通信模块的卡座10时，该通信线缆会控制开关切换信号，使IC卡触点14(与连接器13的引脚15相连)切换连接到无线通信模块的有线通信接口信号线41，实现无线通信模块跟PC机或者仿真器的连接。

这样就可以节省对实现对切换控制脚21的开关控制信号进行控制的开关装置，具有结构简单的优点。

下面对采用USIM卡(或SIM卡)技术方案的实施作进一步的详细描述，图4为3GPP规范定义的USIM卡接口。3GPP协议对终端使用的USIM卡接口做了详细的定义。根据该协议，USIM卡的接口共包含8个信号，分别是C1(VCC)、C2(RST)、C3(CLK)、C5(GND)、C6(VPP)、C7(I/O)、C4(D+)和C8(D-)，其中的C4和C8是可选的。在绝大多数的产品实现中，只使用了前6个信号。

该协议还规定了USIM卡的接口的三种操作类型，分别是A类(5V)，B类(3V)和C类(1.8V)，它详细规定了USIM卡的三种工作电压和对应的逻辑电平。根据这些规定，对于支持A类操作条件的ID-1尺寸的USIM卡，VPP信号才是需要的，而对于不支持A类操作条件的USIM卡，VPP信号不会用到，并且协议规定在USIM卡内部，对该信号不得做任何连接。表1是上述三种操作条件的工作电压和VPP连接规范。

表1

由于技术的进步，支持A类操作条件的终端已经被完全淘汰。而在新的B类和C类USIM卡上，VPP信号一直悬空。利用这个没有用到VPP，我们可定义一个输入到切换控制脚21的控制信号，通过这个输入信号控制切换开关20，可以用来切换USIM卡座10上除去VPP和GND之外的其余6个信号。更具体的说，可以让终端无线通信模块上的USIM卡接口，在工作状态下是正常的USIM卡信号；在下载状态下，又能切换为下载所需的接口信号。

图5A是一个利用上述方法实现在无线通信模块的USIM卡座上实现USB下载接口的原理图。其中，包括无线通信模块的USIM卡座10(6pin)，其中的C6引脚通过电阻R1上拉到USIM_VCC，并且连接到切换开关20的切换控制脚21。在正常工作状态下，切换控制脚21是高电平，切换开关20将USIM卡座的C2和C3引脚连接至通信模块的USIM_RST和USIM_CLK数据信号线，实现USIM卡的功能。

当然作为变形的方案不同之处是C6引脚通过电阻R1下拉到GND，并且连接到切换开关20的切换控制脚21。在正常工作状态下，切换控制脚21是低电平。

图5B是对应图5A无线通信模块的USB通信线缆原理图，它的一端是标准的USB连接器13，可以直接插入PC机USB接口，另外一端是一个USIM卡形状的硬卡片11，卡片11的形状构造与USIM卡(或SIM卡)的形状构造相同，它包含6个符合USIM卡规范的触点14分别为触点C1、C2、C3、C5、C6和C7，可以插入标准的SIM卡座。在该线缆中，USB连接器13的DP、DM数据信号引脚和地线GND引脚被分别连接到卡片11的触点C2、C3和C5，并且C5和C6短接。当然也可以是C5和C1短接。

当上述通信线缆一端插入通信模块的USIM卡座，另外一端插入PC机的USB口之后，因为触点的C6引脚被限流强制下拉到GND，导致无线通信模块上切换开关20的控制脚21被置为低电平，切换开关20会切断C2/C3引脚到USIM卡信号的连接，而将C2/C3其切换到无线通信模块的两条USB信号上，实现PC机的USB信号和通信模块的USB信号的连接，USIM卡信号的变化如表2所示。

表2

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种无线通信模块，其特征在于，无线通信模块的本体上包括：集成电路卡卡座(10)和切换开关(20)，切换开关(20)将卡座(10)的引脚(12)连接到集成电路卡信号线(31)上，切换开关(20)进行切换后，切换开关(20)将卡座(10)的引脚(12)连接到无线通信模块的有线通信接口的引脚(41)上，其中，切换开关(20)的切换控制脚(21)被置为第一电平时，切换开关(20)将卡座(10)的引脚(12)连接到集成电路卡信号线(31)上，当切换控制脚(21)被置为第二电平时，切换开关(20)将卡座(10)的引脚(12)连接到无线通信模块的有线通信接口的引脚(41)上，第一电平为低电平第二电平为高电平，或第一电平为高电平第二电平为低电平。

2.如权利要求1所述的无线通信模块，其特征在于，所述卡座(10)的引脚(12)包括第一卡座引脚(121)、第二卡座引脚(122)和第三卡座引脚(123)，所述切换控制脚(21)与所述第一卡座引脚(121)连接，当所述第一卡座引脚(121)被置为第二电平时，所述切换开关(20)将所述第三卡座引脚(123)连接到所述无线通信模块的有线通信接口的引脚(41)上，所述第二卡座引脚(122)与工作电源线或地线连接。

3.如权利要求1所述的无线通信模块，其特征在于，集成电路卡为SIM卡或USIM卡，有线通信接口为USB接口。

4.如权利要求1所述的无线通信模块，其特征在于，集成电路卡卡座(10)可用于插入B类USIM卡或C类USIM卡，切换开关(20)的切换控制脚(21)与卡座(10)的C6引脚连接，且C6引脚通过电阻连接到USIM_VCC电源线，当C6引脚为低电平时，切换开关(20)将C2引脚和C3引脚分别连接到无线通信模块USB接口的两条数据信号线，当C6引脚为高电平时，切换开关(20)将集成电路卡卡座(10)的C2引脚和C3引脚与USB接口的两条数据信号线的连接断开，并将C2引脚和C3引脚分别连接到集成电路卡的的两条数据信号线。

5.如权利要求1所述的无线通信模块，其特征在于，集成电路卡为B类USIM卡或C类USIM卡，切换开关(20)的切换控制脚(21)与卡座(10)的C6引脚连接，C6引脚通过电阻连接到GND地线，地线与C5引脚连接，当C6引脚为高电平时，切换开关(20)将C2引脚和C3引脚分别连接到无线通信模块USB接口的两条数据信号线，当C6引脚为低电平时，切换开关(20)将集成电路卡卡座(10)的C2引脚和C3引脚与USB接口的两条数据信号线的连接断开，并将C2引脚和C3引脚分别连接到集成电路卡的两条数据信号线。

6.一种通信线缆，其特征在于，通信线缆的一端是能够与外部通信接口相连的连接器(13)，另一端是具有集成电路卡形状的卡片(11)，所述卡片(11)上的触点(14)与所述连接器(13)的引脚(15)连接，所述卡片(11)上的触点(14)的位置和如权利要求2所述卡座(10)的引脚(12)的位置相对应。

7.如权利要求6所述的通信线缆，其特征在于，所述卡片(11)上的触点(14)包括第一卡片触点(141)和第二卡片触点(142)，所述第一卡片触点(141)和所述第二卡片触点(142)短接，所述第一卡片触点(141)的位置和所述第一卡座引脚(121)的位置相对应，所述第二卡片触点(142)的位置和所述第二卡座引脚(122)的位置相对应。

8.如权利要求6所述的通信线缆，其特征在于，卡片(11)的形状构造与SIM卡或USIM卡的形状构造相同。

9.如权利要求8所述的通信线缆，其特征在于，连接器(13)为USB接口，连接器(13)的引脚(15)包括USB接口的两个信号线引脚和地线引脚，触点(14)包括C2触点、C3触点和C5触点，C5触点和C1触点或C6触点短接。