專(zhuān)利名稱(chēng)：具有usb接口的接觸式智能卡的仿真器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種智能卡的仿真器，特別是涉及一種具有USB接口的接 觸式智能卡的仿真器。
背景技術(shù)：
隨著智能卡技術(shù)的不斷推廣和技術(shù)水平的不斷提升，近年來(lái)出現(xiàn)了一 系列對(duì)外表現(xiàn)為具有USB接口的接觸式智能卡芯片，用于USB電子鑰匙 (KEY)等產(chǎn)品中，并廣泛應(yīng)用在銀行的網(wǎng)上電子銀行等業(yè)務(wù)。這類(lèi)芯片 仍舊屬于接觸式智能卡的范疇，但與讀卡機(jī)(一般為個(gè)人電腦)的接口從 傳統(tǒng)的7816接口替換成了USB接口。參見(jiàn)圖2，這類(lèi)芯片的USB接口同樣 必須符合USB協(xié)議，有標(biāo)準(zhǔn)的VDD、 GND、 D+和D-四根電源和信號(hào)線與讀 卡機(jī)3連接(參見(jiàn)USB1.1協(xié)議)。
有了 USB接口的接觸式智能卡芯片，就需要為其配套相應(yīng)的仿真器。 該芯片在封裝成卡或USBKEY后，其實(shí)際工作過(guò)程是這樣的(結(jié)合圖l、 2 所示)具有USB接口的接觸式智能卡芯片1在封裝成智能卡2后，其實(shí)際 上電工作過(guò)程是這樣的首先智能卡2插到讀卡機(jī)3上，所述芯片l從與讀 卡機(jī)3連接的電源線VDD獲得電源，隨后芯片l內(nèi)的用戶(hù)程序開(kāi)始運(yùn)行；讀 卡機(jī)3也會(huì)通過(guò)檢測(cè)芯片1的信號(hào)線D+和D-引腳上外接的電阻情況，來(lái)判 斷芯片l將會(huì)工作在低速還是全速模式，然后開(kāi)始與芯片l的握手、通信。 讀卡機(jī)3通過(guò)檢測(cè)出芯片1的信號(hào)線D+引腳上外接了上拉電阻4，判斷出芯 片將會(huì)工作在全速狀態(tài)。
根據(jù)USB1. l協(xié)議，對(duì)于封裝成卡或USB KEY的具有USB接口的接觸式 智能卡芯片，讀卡機(jī)提供的最大電源能力為5V、 500mA，完全可以只使用 來(lái)自讀卡機(jī)的電源。但對(duì)于使用仿真芯片的具有USB接口的接觸式智能卡 的仿真器而言，由于還有用于實(shí)現(xiàn)仿真功能的器件，以及仿真芯片功能、 體積、功耗與產(chǎn)品芯片不同等因素，USB接口提供的電源是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的， 還需要額外為仿真器提供電源。在仿真器工作期間使仿真芯片始終有電源 供應(yīng)。但是為了模擬出上述的卡與讀卡機(jī)的上電工作過(guò)程，又需要仿真芯 片雖然有電源供應(yīng)但其中的用戶(hù)程序不能運(yùn)行，只有在發(fā)現(xiàn)了來(lái)自USB 接口的電源后才開(kāi)始運(yùn)行芯片內(nèi)的用戶(hù)程序。
對(duì)讀卡機(jī)而言，在檢測(cè)到其接口信號(hào)線D+或D-上的外接電阻符合標(biāo) 準(zhǔn)就立即開(kāi)始與卡的握手過(guò)程，在仿真器中這一過(guò)程則必須是可控的；也 就是說(shuō)，按照協(xié)議中的上電工作過(guò)程，只有在卡已經(jīng)與讀卡機(jī)正確連接， 用戶(hù)程序開(kāi)始運(yùn)行后，才能使讀卡機(jī)發(fā)現(xiàn)有卡連接上來(lái)，開(kāi)始握手過(guò)程。
另外，對(duì)于USB接口全速模式和低速模式都可以支持的具有USB接口 的接觸式智能卡芯片，由于已經(jīng)封裝成卡或USB KEY等固定的產(chǎn)品形式， 根據(jù)要求產(chǎn)品工作在全速還是低速模式，芯片信號(hào)線D+和D-上的外接電 阻連接方式也已經(jīng)固定下來(lái)，卡只能在一種模式下工作。但是，為便于用 戶(hù)程序的開(kāi)發(fā)和調(diào)試，在針對(duì)這類(lèi)芯片的仿真器中，芯片工作在全速還是 低速模式下，應(yīng)該可以隨時(shí)靈活切換。
在目前的具有USB接口的接觸式智能卡的仿真器中或者是仿真芯片 信號(hào)線D+和D-上的外接電阻一般也已經(jīng)固定連接好，先控制用戶(hù)程序運(yùn)
行起來(lái)等待讀卡機(jī)發(fā)出的握手過(guò)程，然后再把仿真器連接到讀卡機(jī)上，開(kāi) 始與讀卡機(jī)的握手過(guò)程；或者是先把仿真器連接到讀卡機(jī)上，讀卡機(jī)的握 手過(guò)程啟動(dòng)，等待與仿真芯片內(nèi)的用戶(hù)程序建立通信，然后再控制用戶(hù)程 序運(yùn)行起來(lái)，開(kāi)始握手過(guò)程。上述兩種方式都與產(chǎn)品芯片的工作過(guò)程不一 致，要模擬出在仿真器插上讀卡機(jī)，讀卡機(jī)開(kāi)始提供電源，仿真芯片內(nèi)的 用戶(hù)程序立即開(kāi)始運(yùn)行的過(guò)程是不可能的。而且，由于仿真芯片信號(hào)線 D+和D-上的外接電阻已經(jīng)固定連接好，無(wú)法控制握手過(guò)程的啟動(dòng)；需要
使仿真芯片在全速和低速工作模式之間切換，也只能通過(guò)重新連接仿真芯
片信號(hào)線D+和D-上的外接電阻的方式實(shí)現(xiàn)；USB接口具有熱插拔功能， 要模擬卡與讀卡機(jī)的斷開(kāi)過(guò)程也必須從物理上切斷仿真器與讀卡機(jī)的連接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有USB接口的接觸式智能卡的 仿真器，能夠更靈活、方便的根據(jù)要求設(shè)定仿真芯片信號(hào)線D+和D-上的外 接電阻的方式，真實(shí)模擬與產(chǎn)品和協(xié)議規(guī)定一致的上電工作過(guò)程。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明具有USB接口的接觸式智能卡的仿真器， 是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，
所述仿真器包括仿真芯片，控制仿真芯片工作的監(jiān)控部件，所述仿真 器通過(guò)USB接口與讀卡機(jī)通信，該USB接口具有標(biāo)準(zhǔn)的電源線VDD、 GND， 信號(hào)線D+和D-;其中
所述仿真器有單獨(dú)的供電電源，在仿真器工作期間，仿真芯片始終由 所述電源供電，用戶(hù)可以預(yù)先設(shè)定使用USB接口的工作模式為全速還是低
速；
當(dāng)用戶(hù)啟動(dòng)仿真芯片內(nèi)的用戶(hù)程序開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，該用戶(hù)程序并不立即
運(yùn)行；仿真器內(nèi)的監(jiān)控部件始終檢測(cè)是否有來(lái)自讀卡機(jī)的電源信號(hào)VDD，當(dāng) 檢測(cè)到來(lái)自讀卡機(jī)的電源信號(hào)VDD后，監(jiān)控部件判斷仿真器已連接上讀卡 機(jī)，監(jiān)控部件控制仿真芯片內(nèi)的用戶(hù)程序立即開(kāi)始運(yùn)行；
同時(shí)監(jiān)控部件根據(jù)之前的USB接口的模式設(shè)定，控制USB接口的信號(hào)線 D+和D-與各自的上拉電阻按照與模式相對(duì)應(yīng)的方式連接起來(lái)，讀卡機(jī)會(huì)立 即發(fā)現(xiàn)并開(kāi)始握手過(guò)程；
握手過(guò)程結(jié)束后，USB接口將按設(shè)定的全速或低速模式工作。 由于仿真器內(nèi)USB接口的信號(hào)線D+和D-上的外接電阻是否連接以及連 接的方式是受仿真器控制的，讀卡機(jī)通過(guò)識(shí)別USB接口的信號(hào)線D+和D-上外 接電阻連接方式來(lái)判斷USB接口工作模式，通過(guò)識(shí)別USB接口的信號(hào)線D+和 D-上是否有外接電阻來(lái)判斷是否有卡插上，因此只需要用戶(hù)控制仿真器， 仿真器改變USB接口的信號(hào)線D+和D-上的外接電阻連接方式就可以方便的 控制USB接口需要進(jìn)入全速還是低速模式。同樣，用戶(hù)還可以通過(guò)仿真器控 制USB接口的信號(hào)線D+和D-上的外接電阻是否連接來(lái)模擬出卡插入或拔出 讀卡機(jī)的過(guò)程，而無(wú)需真的在物理上把仿真器插上讀卡機(jī)或者從讀卡機(jī)上 拔下。
采用本發(fā)明后，具有USB接口的接觸式智能卡的仿真器能夠極為真實(shí)的 模擬出與產(chǎn)品和協(xié)議規(guī)定一致的上電工作過(guò)程，方便、靈活的模擬出卡與 讀卡機(jī)的連接和斷開(kāi)過(guò)程。不僅保證了用戶(hù)程序在仿真過(guò)程與產(chǎn)品使用過(guò) 程中上電工作過(guò)程的一致性，降低了用戶(hù)程序的開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，還為用戶(hù)調(diào)試
卡的插拔過(guò)程提供了靈活、方便的手段。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明
圖1是具有USB接口的接觸式智能卡產(chǎn)品的正常上電過(guò)程流程圖2是具有USB的接觸式接口智能卡產(chǎn)品與讀卡機(jī)之間的連接示意圖3是本發(fā)明具有USB接口的接觸式智能卡的仿真器與讀卡機(jī)之間的 連接示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖3所示，本發(fā)明具有USB接口的接觸式智能卡的仿真器5有單獨(dú)的供 電電源6，在仿真器5工作期間，其中的仿真芯片7始終由電源6供電，用戶(hù) 可以預(yù)先設(shè)定使用USB接口的工作模式為全速還是低速。當(dāng)用戶(hù)啟動(dòng)仿真芯 片7內(nèi)的用戶(hù)程序開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，該用戶(hù)程序并不立即運(yùn)行。仿真器5內(nèi)的監(jiān) 控部件8始終檢測(cè)是否有來(lái)自讀卡機(jī)的電源信號(hào)VDD，只有在發(fā)現(xiàn)了從讀卡 機(jī)3來(lái)的電源信號(hào)VDD后，監(jiān)控部件8判斷仿真器5已連接上讀卡機(jī)3，監(jiān)控部 件8控制仿真芯片7內(nèi)的用戶(hù)程序立即開(kāi)始運(yùn)行。同時(shí)監(jiān)控部件8根據(jù)之前的 USB接口的模式設(shè)定，控制USB接口的信號(hào)線D+和D-與各自的上拉電阻9、 10 按照與模式相對(duì)應(yīng)的方式連接起來(lái)，讀卡機(jī)3會(huì)立即發(fā)現(xiàn)并開(kāi)始握手過(guò)程。 握手過(guò)程結(jié)束后，USB接口將按設(shè)定的全速或低速模式工作。信號(hào)線D+連接 上拉電阻9，信號(hào)線D-不連接上拉電阻IO， USB接口為全速模式。信號(hào)線D十 不連接上拉電阻9，信號(hào)線D-連接上拉電阻IO， USB接口為低速模式。信號(hào) 線D+不連接上拉電阻9，信號(hào)線D-不連接上拉電阻IO，讀卡機(jī)認(rèn)為沒(méi)有卡片
連接。USB接口的信號(hào)線D+和D-上的外接上拉電阻9、 IO是否連接以及連接 的方式是受監(jiān)控部件8控制的。
用戶(hù)控制仿真器5，由監(jiān)控部件8控制USB接口的信號(hào)線D+和D-與外接上 拉電阻9、 IO的連接方式，可以控制USB接口進(jìn)入上電工作過(guò)程，以及工作 在全速還是低速模式。用戶(hù)還可以控制仿真器5，由監(jiān)控部件8控制USB接口 的信號(hào)線D+和D-都不與外接上拉電阻9、 IO連接，模擬出卡拔出讀卡機(jī)的過(guò) 程。
本發(fā)明能夠方便、靈活的根據(jù)要求設(shè)定仿真芯片7的信號(hào)線D+和D-上的 外接電阻的連接方式，在識(shí)別出讀卡機(jī)USB接口電源提供后，自動(dòng)控制用戶(hù) 程序開(kāi)始運(yùn)行，控制仿真芯片7的信號(hào)線D+和D-上的外接電阻按設(shè)定的方式 連接，啟動(dòng)與讀卡機(jī)3的握手過(guò)程，并按預(yù)定的全速或低速模式通信。
權(quán)利要求
1、一種具有USB接口的接觸式智能卡的仿真器，所述仿真器包括仿真芯片，控制仿真芯片工作的監(jiān)控部件，所述仿真器通過(guò)USB接口與讀卡機(jī)通信，該USB接口具有標(biāo)準(zhǔn)的電源線VDD、GND，信號(hào)線D+和D-；其特征在于所述仿真器有單獨(dú)的供電電源，在仿真器工作期間，仿真芯片始終由所述電源供電，用戶(hù)可以預(yù)先設(shè)定使用USB接口的工作模式為全速還是低速；當(dāng)用戶(hù)啟動(dòng)仿真芯片內(nèi)的用戶(hù)程序開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，該用戶(hù)程序并不立即運(yùn)行；仿真器內(nèi)的監(jiān)控部件始終檢測(cè)是否有來(lái)自讀卡機(jī)的電源信號(hào)VDD，當(dāng)檢測(cè)到來(lái)自讀卡機(jī)的電源信號(hào)VDD后，監(jiān)控部件判斷仿真器已連接上讀卡機(jī)，監(jiān)控部件控制仿真芯片內(nèi)的用戶(hù)程序立即開(kāi)始運(yùn)行；同時(shí)監(jiān)控部件根據(jù)之前的USB接口的模式設(shè)定，控制USB接口的信號(hào)線D+和D-與各自的上拉電阻按照與模式相對(duì)應(yīng)的方式連接起來(lái)，讀卡機(jī)會(huì)立即發(fā)現(xiàn)并開(kāi)始握手過(guò)程；握手過(guò)程結(jié)束后，USB接口將按設(shè)定的全速或低速模式工作。
2、如權(quán)利要求1所述的具有USB接口的接觸式智能卡的仿真器，其特征 在于信號(hào)線D+連接上拉電阻，信號(hào)線D-不連接上拉電阻，USB接口為 全速模式；信號(hào)線D+不連接上拉電阻，信號(hào)線D-連接上拉電阻，USB接 口為低速模式；信號(hào)線D+、 D-均不與上拉電阻連接，讀卡機(jī)認(rèn)為沒(méi)有卡 片連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種具有USB接口的接觸式智能卡的仿真器，包括仿真芯片，控制仿真芯片工作的監(jiān)控部件，仿真器通過(guò)USB接口與讀卡機(jī)通信，USB接口具有標(biāo)準(zhǔn)的電源線VDD、GND，信號(hào)線D+和D-。仿真器有單獨(dú)的供電電源，在仿真器工作期間，仿真芯片始終由所述電源供電。用戶(hù)控制仿真器，由監(jiān)控部件控制USB接口的信號(hào)線D+和D-與外接上拉電阻的連接方式，可以控制USB接口進(jìn)入上電工作過(guò)程，以及工作在全速還是低速模式。由監(jiān)控部件控制USB接口的信號(hào)線D+和D-都不與外接上拉電阻連接，模擬卡拔出讀卡機(jī)的過(guò)程。本發(fā)明能夠更靈活、方便的根據(jù)要求設(shè)定仿真芯片信號(hào)線D+和D-上的外接電阻的方式，真實(shí)模擬與產(chǎn)品和協(xié)議規(guī)定一致的上電工作過(guò)程。
文檔編號(hào)G06F1/26GK101105761SQ20061002885
公開(kāi)日2008年1月16日 申請(qǐng)日期2006年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月12日
發(fā)明者許國(guó)泰 申請(qǐng)人:上海華虹集成電路有限責(zé)任公司