[发明专利]用微控制器使用高级程序设计语言

说明书

本专利文件的部分内容含有受版权保护的材料。版权所有人不反对任何人按美国专利和商标局的文件或记录的形式原样复制该专利文件，但是保留所有的版权权利。

根据35 U.S.C.§119(e)，本申请要求在先的美国临时申请系列号60/029,057(1996年10月25日提交)的权益。

本发明总的来说涉及程序设计领域，更具体来说涉及用智能卡或微控制器来使用高级程序设计语言。

用JAVA高级程序设计语言编写的软件应用程序是这样设计的，即用JAVA编写的应用程序能不加改变地在许多不同的计算机品牌或计算机平台上运行。这是通过以下步骤实现的。在编写JAVA应用程序时，它被编译成含有字节代码的“类”文件，字节代码是称为JAVA虚拟机的假想计算机的指令。这个虚拟机的实现要为每个被支持的平台编写。当某个用户希望在选定平台上运行特定JAVA应用程序时，从所要求的应用程序编译成的类文件就被加载到选定平台上。选定平台的JAVA虚拟机被运行，解释类文件中的字节代码，这样实际就是在运行JAVA应用程序。

以下参考文献描述了JAVA，本文引用它们作为参考：(1)Arnold、Ken和Jame Gosling的《The Java Programming Language》(Addison-Wesley出版，1996年)；(2)Jame Gosling、Bill Joy和Guy Steele的《The Java Language Specification》(SunMicorsystems出版，1996年，web网址：http：∥java.sun.com/doc/language_environment/)；(3)JameGosling和Henry McGilton的《The Java Language Environment：A White Paper》(Sun Micorsystems出版，1995年，web网址：http：∥java.sun.com/doc/language_environment/)；(4)TimLindholm和Frank Yellin的《The Java Virtual MachineSpecification》(Addison-Wesley出版，1997年)。这些文章和其它文章都描述了如何用JAVA编写程序。

为了让JAVA应用程序能在特定平台上运行，要编写一个在该平台的限制条件内运行的JAVA虚拟机实现，还必须提供一个用于将所要求的JAVA应用程序加载到该平台的机构，并且还是保持在该平台的限制条件内。

常规的支持JAVA的平台通常是基于微处理器的计算机，能访问相对大量的内存和硬盘存储空间。这种微处理器实现经常用在桌面电脑和个人电脑中。然而，在智能卡通常使用的微控制器中却没有常规的JAVA实现。

微控制器与微处理器的差别有许多方面。例如，微处理器一般有一个中央处理单元，它要求一定的外部部件(例如存储器、输入控制和输出控制)要功能正常。典型的微处理器可以访问从Mb级到Gb级容量的存储器，用一条指令就能处理16、32或64位或更大的数据。与微处理器不同，微控制器包括的中央处理单元、存储器和其它功能单元都在一个半导体基片或集成电路(例如“芯片”)上。与微处理器访问的相对较大的外部存储器相比，典型的微控制器访问的存储器容量小得多。典型的微控制器能访问1到64Kb的内置存储器，16Kb则非常普遍。

一般来说有三种不同类型的存储器被使用：随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。在微控制器中，每一种存储器的可用容量受到集成电路上用于每一种存储器的空间的限制。通常，RAM占用的空间最多，处于短缺状态；ROM占用空间最少，处于充足状态；EEPROM比RAM更充足，但不及ROM。

每一种存储器适合于不同的用途。尽管ROM最价廉，但它只适用于没有变化的数据，诸如操作系统的代码。EEPROM用于存储断电时必须保留的数据，但是写的速度极慢。RAM可以高速读写，但是价格高，断电时数据丢失。

微处理器系统通常有较小的ROM和EEPROM，有1-128Mb的RAM-这是因为不受在单个集成电路设备上要受到的约束，经常能访问外部磁盘存储器系统，后者作为大型可写、非易失性存储区，费用比EEPROM更低。然而，微控制器通常有个0.1～2.0K的小RAM、2K～8K的EEPROM、8K～56K的ROM。