專利名稱：模擬卡裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種IC卡及終端的調(diào)試裝置，特別涉及一種用于模擬IC卡的裝置。
本實用新型的背景技術智能卡(以下稱IC卡)作為一種新興技術、以其功能強、安全性好、壽命長及攜帶使用方便等特點而備受青睞；目前正廣泛應用于銀行、電信、公交、社保、石化等行業(yè)。
在對終端的開發(fā)、調(diào)試和測試中，目前主要以實際的IC卡來進行調(diào)試，但由于各個行業(yè)應用需求不同，相應卡的應用定義也千差萬別，不同類型的卡有自己的命令集和應用流程，因此，在對終端的兼容性測試中，需要更換各種IC卡，從而給測試帶來不便。而且，在終端的開發(fā)過程中要先制造出各種類型的卡也會給開發(fā)工作帶來很大的不便，并增加開發(fā)的成本和拖延開發(fā)的時間。另外，由于實際的IC卡一般不易出現(xiàn)異常情況，所以不能利用它來測試終端對各種異常事件的處理情況。
本實用新型的內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術中存在的弊端，本實用新型的目的在于提供一種新穎的模擬卡裝置(IC卡模擬裝置)，它不僅能夠真實地模擬一張功能齊全的銀行卡或其他應用的卡，實現(xiàn)同IC卡終端的可控數(shù)據(jù)交互，而且能夠模擬各種異常情況的卡，以滿足終端測試或開發(fā)的需求。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所提出的IC卡模擬裝置包括電壓檢測單元，用于檢測終端的供電特性；頻率檢測單元，用于檢測IC卡與終端之間數(shù)據(jù)交互中的頻率參數(shù)值；以及仿真CPU，用于根據(jù)外部指令模擬卡的行為。另外，還包括時序控制單元，用于控制模擬卡裝置的仿真CPU與外部計算機并口之間的通訊時序。
本實用新型的IC卡模擬裝置的觸點尺寸和位置、觸點分配等物理特性均符合ISO7816-2標準，可在ISO7816-2標準電壓3V或5V、頻率1-20MHZ的環(huán)境下正常工作，并支持ISO7816標準T＝0、T＝1通訊協(xié)議。該IC卡模擬裝置可用于測試終端對各種出錯情況的處理，以使終端從功能上和安全上都能夠達到規(guī)范的要求和用戶的需求。


圖1是根據(jù)本實用新型實施例的IC卡模擬裝置的組成框圖；圖2是IC卡模擬裝置的電壓檢測單元的電路結構圖；圖3是IC卡模擬裝置的頻率檢測單元的電路結構圖；圖4是IC卡模擬裝置的時序控制電路的示意圖。
以下結合附圖對上述實施例的各單元進行具體地說明。
圖2是IC卡模擬裝置的電壓檢測單元1的電路結構圖。如圖2所示，該電壓檢測單元主要包括一比較器電路11和一標準負載12。通過將標準負載12上的卡電壓與標準電壓在比較器電路11中進行比較，從而準確地檢測到IC卡終端的供電特性。
圖3是IC卡模擬裝置的頻率檢測單元2的電路結構圖。本實用新型的測頻電路用內(nèi)插法對終端/卡接口上的任意信號進行頻率測量。即，在M個基準脈沖CLK的持續(xù)時間內(nèi)，對被測信號進行計數(shù)，設計數(shù)值為N，用如下公式計算出被測信號的頻率f被測＝f基準×N/M該頻率檢測單元2采用了3個16位可編程的定時/計數(shù)器，如圖中的21a-21c所示。顯然，也可以采用其它種類的計數(shù)器，只要能保證所需要的計數(shù)頻率即可。另外，可以選擇適當?shù)亩〞r/計數(shù)器而使電路結構更為簡單。
該頻率檢測單元的工作原理是，由仿真CPU 4預設計數(shù)器的值。如果單個計數(shù)器的頻率不夠高，可以級聯(lián)多個計數(shù)器。由仿真CPU 4控制計數(shù)器的啟動。由門控信號GATE來控制計數(shù)器的計數(shù)。計數(shù)值N就保存在計數(shù)器內(nèi)置的數(shù)據(jù)寄存器中，可以在此后的任意時間內(nèi)取出計數(shù)值N。因而可如前文所述根據(jù)f基準、M和N計算出被測信號頻率。由于這些計數(shù)器都通過數(shù)據(jù)總線與仿真CPU 4進行數(shù)據(jù)傳送，因此采用總線控制電路，由仿真CPU 4發(fā)出選通信號，從所要的計數(shù)器輸入數(shù)據(jù)。
顯然，雖然在上面的實施例中采用了三個計數(shù)器。當然也可以根據(jù)需要采用不同數(shù)量的計數(shù)器。
對被測信號頻率的計算可以采用軟件方法，也可以采用硬件構成簡單的算術運算電路來實現(xiàn)。
圖4是IC卡模擬裝置的時序控制電路3的電路結構圖。由于模擬卡裝置與上位機(外部計算機)的通訊采用了并口模式，可以滿足仿真對通訊速度的要求。但并口模式對時序的要求嚴格。因此采用該時序控制電路對上位機與模擬卡裝置的仿真CPU 4之間的數(shù)據(jù)傳送進行精確的時序控制。
本實施例的時序控制電路采用可編程邏輯器件來實現(xiàn)。通過可編程邏輯器件中的程序運行，根據(jù)仿真CPU 4和外部PC機并口之間對時序的要求，進行相應的時序控制。使仿真CPU 4和外部PC機并口在時序控制電路的控制下通過寄存器進行數(shù)據(jù)的交互傳送。
當然，模擬卡裝置與外部計算機的通訊也可以采用其它的方式，而不僅限于本實施例中所述的并口模式。在這種情況下，時序控制電路的控制邏輯要根據(jù)所采用的不同接口而改變?；蛘呷∠麜r序控制電路。
另外，本實用新型的IC卡模擬裝置的觸點尺寸和位置、觸點分配等物理特性均符合ISO7816-2標準，可在ISO7816-2標準電壓3V或5V、頻率1-20MHZ的環(huán)境下正常工作，并支持ISO7816標準T＝0、T＝1通訊協(xié)議。該IC卡模擬裝置可用于測試終端對各種出錯情況的處理，以使終端從功能上和安全上都能夠達到規(guī)范的要求和用戶的需求。
下面對本實用新型的模擬卡裝置的操作進行簡要的說明，以利于對本實用新型的理解和實施。
仿真CPU 4采用模塊化處理。即仿真CPU 1采用如下幾個模塊對IC卡模擬裝置的操作進行控制。
仿真CPU 4的通訊管理模塊進行初始化，建立模擬卡裝置與外界的信息通道，使模擬卡裝置通過計算機并口經(jīng)由電路板與終端進行數(shù)據(jù)交換。
仿真CPU 4通過電壓檢測單元1檢測終端供電的特性，通過頻率檢測電路2檢測終端的頻率特性；當終端的供電特性和頻率特性符合要求時仿真CPU 4繼續(xù)以下操作。
仿真CPU 4檢測終端的復位(RST)信號，當復位信號來臨時將復位應答信息發(fā)送到輸入/輸出(I/O)端口。
仿真CPU 4檢測并接收來自輸入/輸出(I/O)端口的數(shù)據(jù)(命令)。
仿真CPU 4通過應用管理模塊對接收的各種命令進行處理。
仿真CPU 4通過文件管理模塊對模擬卡內(nèi)部數(shù)據(jù)進行訪問、讀寫。模擬卡的內(nèi)部數(shù)據(jù)可保存在計算機里的一個特定文件中(也可以儲存于EEPROM中)，在程序關閉后，可以保證數(shù)據(jù)不會丟失，另一方面，操作員也可以很方便的修改數(shù)據(jù)，使模擬卡狀態(tài)符合需要。
仿真CPU 4將命令處理的結果通過輸入/輸出(I/O)端口發(fā)送給終端。
另外，仿真CPU 4還設置有一些輔助模塊，例如界面管理模塊為用戶與模擬卡的交互提供界面。
可以將本實用新型與一個用于監(jiān)測IC卡與終端之間通信的裝置結合起來使用，用以檢測終端對各種IC卡的兼容性，和對各種異常事件的處理情況。
權利要求1.一種模擬卡裝置，包括仿真CPU，用于根據(jù)外部指令模擬卡的行為；電壓檢測單元，用于檢測終端的供電特性，并將檢測結果傳送給仿真CPU；和頻率檢測單元，用于檢測IC卡與終端之間數(shù)據(jù)交互中的頻率參數(shù)值并將檢測結果傳送給仿真CPU。
2.根據(jù)權利要求1所述的模擬卡裝置，其特征在于，還包括與外部設備連接的接口。
3.根據(jù)權利要求2所述的模擬卡裝置，其特征在于，還包括時序控制電路，用于控制仿真CPU與外部設備的通訊時序。
4.根據(jù)權利要求1所述的模擬卡裝置，其特征在于，所述電壓檢測單元采用比較器電路。
5.根據(jù)權利要求1所述的模擬卡裝置，其特征在于，所述頻率檢測單元構成為內(nèi)插測頻電路。
6.根據(jù)權利要求1所述的模擬卡裝置，其特征在于，所述時序控制單元包括可編程邏輯器件。
7.根據(jù)權利要求1所述的模擬卡裝置，其特征在于，該裝置的觸點尺寸和位置、觸點分配等物理特性均符合ISO7816-2標準。
專利摘要本實用新型提供一種新穎的IC卡模擬裝置，包括電壓檢測單元，用于檢測終端的供電特性；頻率檢測單元，用于檢測IC卡與終端之間數(shù)據(jù)交互中的頻率參數(shù)值；時序控制單元，用于在模擬卡裝置的微控制器與外部計算機并口之間進行時序轉換；以及仿真CPU4，用于根據(jù)外部指令模擬卡的行為。本實用新型的IC卡模擬裝置可在ISO7816－2標準電壓3V或5V、頻率1－20MHz的環(huán)境下正常工作，并支持ISO7816標準T=0、T=1通訊協(xié)議。
文檔編號G06F9/455GK2572474SQ0225989
公開日2003年9月10日 申請日期2002年10月9日 優(yōu)先權日2002年10月9日
發(fā)明者田朝陽, 桂杰, 朱雷, 邢增輝, 王潔 申請人:中國印鈔造幣總公司