專利名稱：接觸式智能卡仿真卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種接觸式智能卡仿真卡，特別是涉及一種可以自動(dòng)配合 讀卡機(jī)工作電平的接觸式智能卡仿真卡。
背景技術(shù)：
采用符合IS0 7816標(biāo)準(zhǔn)接口的接觸式智能卡在工作時(shí)，都是從讀卡 機(jī)與卡連接的7816接口中的VCC電源引腳上獲取供電電源的，卡與讀卡 機(jī)IO和RST信號(hào)電平與VCC的電壓相對(duì)應(yīng)。如圖1所示，接觸式智能卡 1 (簡(jiǎn)稱卡l)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的IS0 7816接口與讀卡機(jī)2連接并通信，連接信 號(hào)包括讀卡機(jī)2給卡1的供電電源VCC，通信口 10，地信號(hào)GND和讀卡機(jī) 2發(fā)送給卡1的復(fù)位信號(hào)RST。來(lái)自讀卡機(jī)2的RST信號(hào)電平與10信號(hào)一 致，該信號(hào)為單向信號(hào)，其方向?yàn)閺淖x卡機(jī)2到卡1。隨著接觸式智能卡 產(chǎn)品技術(shù)的不斷深入以及產(chǎn)品分類的不斷細(xì)化，大部分接觸式智能卡芯片 都已經(jīng)可以兼容5V和3. 3V兩種工作電壓和信號(hào)電平。在低功耗要求日益 廣泛的今天，除了傳統(tǒng)的5V的接觸式讀卡機(jī)(7816接口的VCC上向卡提 供5V電壓)以外，3. 3V的接觸式讀卡機(jī)(7816接口的VCC上向卡提供 3.3V電壓)也日益增多。由于接觸式智能卡是直接從讀卡機(jī)獲取電源的， 因此只需要卡內(nèi)芯片能夠兼容5V和3. 3V，卡上7816的10 口和RST信號(hào) 就會(huì)自動(dòng)與讀卡機(jī)的信號(hào)電平匹配上。在用戶程序的測(cè)試和認(rèn)證中需要使用接觸式智能卡仿真卡，主要包含仿真芯片、程序存儲(chǔ)器和7816接口。傳統(tǒng)的接觸式智能卡仿真芯片功能 都比較簡(jiǎn)單，功耗較小，因此現(xiàn)有的接觸式智能卡仿真卡中，仿真卡沒(méi)有 獨(dú)立的電源，卡上的仿真芯片和程序存儲(chǔ)器都是通過(guò)7816接口從讀卡機(jī) 獲取供電電源的。由于仿真卡上的仿真芯片使用讀卡機(jī)提供的工作電源， 仿真芯片IO口和RST信號(hào)電平可以與讀卡機(jī)保持一致。但是，隨著智能卡技術(shù)和仿真技術(shù)的不斷發(fā)展，接觸式智能卡仿真芯片所包含的功能越來(lái) 越多，結(jié)構(gòu)也越來(lái)越復(fù)雜，功耗也隨之有很大的上升，特別是某些非芯片 形式的仿真芯片,例如使用FPGA芯片加外圍電路構(gòu)成的FPGA形式的仿真 芯片，更是有著極大的功耗，不可能使用讀卡機(jī)提供的電源。因此，針對(duì) 這類大功耗的接觸式智能卡仿真芯片，在設(shè)計(jì)制作仿真卡時(shí)，需要在卡上 放置獨(dú)立的5V和3.3V兩組供電電源。在配合5V的讀卡機(jī)工作，運(yùn)行、 測(cè)試和認(rèn)證用戶程序時(shí),為了使仿真芯片7816接口上的IO和RST信號(hào)電 平與讀卡機(jī)匹配，也是5V，必須用卡上的5V給仿真芯片和程序存儲(chǔ)器供 電。而在配合3.3￥的讀卡機(jī)工作，運(yùn)行、測(cè)試和認(rèn)證用戶程序時(shí)，為了 使仿真芯片7816接口上的10和RST信號(hào)電平與讀卡機(jī)匹配，也是3. 3V, 必須用卡上的3. 3V給仿真芯片和程序存儲(chǔ)器供電。在更換使用5V或3. 3V 讀卡機(jī)時(shí)，為了保證讀卡機(jī)和仿真卡的IO和RST信號(hào)電平的匹配，必須 根據(jù)連接哪種讀卡機(jī)同步人為切換仿真卡上器件的供電電源,不僅極為不 方便，而且容易發(fā)生人為錯(cuò)誤。例如，當(dāng)錯(cuò)誤地用5V為卡上仿真芯片和 程序存儲(chǔ)器供電，卻連接3. 3V讀卡機(jī)時(shí)，由于仿真芯片的10電平仍舊是 5V，易造成3. 3V讀卡機(jī)的損壞以及由于信號(hào)電平不匹配引起的通信問(wèn)題; 又如，當(dāng)錯(cuò)誤地用3.3V為卡上仿真芯片和程序存儲(chǔ)器供電，卻連接5V
讀卡機(jī)時(shí)，由于仿真芯片的I0電平仍舊是3.3V，易造成5V讀卡機(jī)對(duì)I0 信號(hào)的不識(shí)別，引起通信問(wèn)題，會(huì)給使用仿真卡的測(cè)試和認(rèn)證工作帶來(lái)極 大的不便。而且，仿真卡上通常不會(huì)提供很多組電源， 一般只放置3.3V和5V 兩種電源給卡上器件供電，而在測(cè)試和認(rèn)證用戶程序時(shí)，往往需要控制讀 卡機(jī)的供電電源電壓有所波動(dòng)，來(lái)測(cè)試7816接口信號(hào)電平波動(dòng)時(shí)用戶程 序的通信狀況。由于仿真卡上給仿真芯片和程序存儲(chǔ)器的供電電壓只有固 定的3.3V或5V,在測(cè)試和認(rèn)證過(guò)程中，即使讀卡機(jī)供電電壓發(fā)生波動(dòng)， 由于仿真卡上仿真芯片的供電電源與讀卡機(jī)提供的電源無(wú)關(guān)，仿真芯片 7816接口的信號(hào)電平并不會(huì)隨讀卡機(jī)供電電壓波動(dòng)，這給測(cè)試和認(rèn)證在 7816接口信號(hào)電平波動(dòng)時(shí)用戶程序的通信狀況帶來(lái)了極大的不便。因此，需要提出一種接觸式智能卡仿真卡，可以使用大功耗的仿真芯 片，仿真卡的7816接口信號(hào)電平可以自動(dòng)兼容3.3V和5V讀卡機(jī)，可以 用于測(cè)試和認(rèn)證在7816接口信號(hào)電平隨讀卡機(jī)供電電壓波動(dòng)時(shí)用戶程序 的通信狀況。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提出一種接觸式智能卡仿真卡，可以自動(dòng) 兼容3. 3V和5V讀卡機(jī)，可以用于測(cè)試和認(rèn)證在7816接口信號(hào)電平隨讀卡機(jī)供電電壓波動(dòng)時(shí)用戶程序的通信狀況。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的接觸式智能卡仿真卡，包括仿真芯片、 程序存儲(chǔ)器、電源模塊、電平轉(zhuǎn)換器件、外部電源接口、控制外部電源接 口是否向電平轉(zhuǎn)換器件供電的可控開(kāi)關(guān)和監(jiān)控模塊。
電源模塊只提供一種電源電壓，輸出至仿真芯片的電源端、程序存儲(chǔ) 器的電源端、電平轉(zhuǎn)換器件的電源端VA和監(jiān)控模塊的電源端；監(jiān)控模塊 始終檢測(cè)讀卡機(jī)上的外部電源接口，在發(fā)現(xiàn)來(lái)自讀卡機(jī)的電源后，監(jiān)控模 塊將可控開(kāi)關(guān)閉合，使讀卡機(jī)的供電電源連接到電平轉(zhuǎn)換器件的電源端VB;仿真芯片引出IODIR信號(hào)輸出給電平轉(zhuǎn)換器件的信號(hào)方向控制端 I0DIR1,在仿真芯片和用戶程序工作時(shí)，仿真芯片的IODIR輸出與仿真芯 片的接口 IO信號(hào)方向一致；當(dāng)仿真芯片的接口 IO需要輸入數(shù)據(jù)時(shí)，仿真 芯片的IODIR向I0DIR1輸出0，數(shù)據(jù)信號(hào)從讀卡機(jī)的接口 IO送到電平轉(zhuǎn) 換器件，經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后，數(shù)據(jù)信號(hào)輸出到仿真芯片的接口 10，其電平與 電平轉(zhuǎn)換器件的電源端VA和仿真芯片的工作電壓一致；當(dāng)仿真芯片的接 口 IO需要輸出數(shù)據(jù)時(shí)，仿真芯片的IODIR向I0DIR1輸出1，數(shù)據(jù)信號(hào)從 仿真芯片的接口10送到電平轉(zhuǎn)換器件，經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后，數(shù)據(jù)信號(hào)輸出給 讀卡機(jī)的接口 10，其電平與電平轉(zhuǎn)換器件的電源端VB和讀卡機(jī)的信號(hào)電 平一致。
所述電平轉(zhuǎn)換器件有兩個(gè)電源端VA、 VB、兩組接口和兩個(gè)信號(hào)方向 控制端I0DIR1和I0DIR2,接口 IOA和RSTA為一組，輸入輸出的信號(hào)電 平與VA —致，接口 IOB和RSTB為一組，輸入輸出的信號(hào)電平與VB —致; 所述接口 RSTB與讀卡機(jī)的接口 RST連接，所述接口 IOB與讀卡機(jī)的接口 IO連接；所述接口RSTA與仿真芯片的接口RST連接，所述接口IOA與仿 真芯片的接口10連接。
所述信號(hào)方向控制端I0DIR1為0時(shí)，信號(hào)從電平轉(zhuǎn)換器件的接口 IOA 輸入從IOB輸出，I0DIR1為1時(shí)，信號(hào)從電平轉(zhuǎn)換器件的接口 IOB輸入 從I0A輸出；所述信號(hào)方向控制端IODIR2始終接0，控制信號(hào)從電平轉(zhuǎn) 換器件的接口 RSTB輸入從RSTA輸出。用戶程序存放在程序存儲(chǔ)器中，修改后的用戶程序可以重新燒寫(xiě)到所 述的程序存儲(chǔ)器中，實(shí)現(xiàn)用戶程序的更新，仿真芯片在工作時(shí)可以通過(guò)程 序訪問(wèn)通道讀取用戶程序。本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明使接觸式智能卡仿真卡可以使用大功耗 的仿真芯片，仿真卡的7816接口信號(hào)電平可以自動(dòng)兼容3. 3V和5V讀卡 機(jī)，可以用于測(cè)試和認(rèn)證在7816接口信號(hào)電平隨讀卡機(jī)供電電壓波動(dòng)時(shí) 用戶程序的通信狀況，將會(huì)給測(cè)試、認(rèn)證工作帶來(lái)非常大的便利，滿足對(duì) 用戶程序測(cè)試、認(rèn)證過(guò)程的需求。


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是現(xiàn)有的接觸式智能卡與讀卡機(jī)之間信號(hào)的連接示意圖； 圖2是本發(fā)明接觸式智能卡仿真卡與讀卡機(jī)之間信號(hào)的連接示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖2所示，本發(fā)明的接觸式智能卡仿真卡3包含仿真芯片4、程序 存儲(chǔ)器5、電源模塊6、電平轉(zhuǎn)換器件7，外部電源接口VCC、控制外部電 源接口是否向電平轉(zhuǎn)換器件供電的可控開(kāi)關(guān)9和監(jiān)控模塊8。所述電平轉(zhuǎn)換器件7有兩個(gè)電源端VA、 VB、兩組接口和兩個(gè)信號(hào)方 向控制端I0DIR1和10DIR2，接口 IOA和RSTA為一組，輸入輸出的信號(hào) 電平與VA—致，接口 IOB和RSTB為一組，輸入輸出的信號(hào)電平與VB — 致。信號(hào)方向控制端I0DIR1為0時(shí)，信號(hào)從IOA輸入從IOB輸出，ICCIIR1為1時(shí)，信號(hào)從IOB輸入從IOA輸出。由于7816接口的RST信號(hào)總是從 讀卡機(jī)10發(fā)送給仿真芯片4，電平轉(zhuǎn)換器件7的信號(hào)方向控制端IODIR2 始終接O,控制來(lái)自讀卡機(jī)10的RST信號(hào)從RSTB輸入從RSTA輸出。電 平轉(zhuǎn)換器件7的RSTB與讀卡機(jī)10的RST連接，IOB與讀卡機(jī)10的10連 接。電平轉(zhuǎn)換器件7的RSTA與仿真芯片4的RST連接，IOA與仿真芯片4 的10連接，I0DIR1與仿真芯片4的IODIR連接。所述讀卡機(jī)10提供的外部電源接口 VCC對(duì)內(nèi)分別接至所述監(jiān)控模塊 8的檢測(cè)端和一個(gè)由所述監(jiān)控模塊8控制的開(kāi)關(guān)9的一端，所述開(kāi)關(guān)9的 另一端連接至所述電平轉(zhuǎn)換器件7的電源端VB。監(jiān)控模塊8始終檢測(cè)讀 卡機(jī)10提供的外部電源接口，在發(fā)現(xiàn)來(lái)自讀卡機(jī)10的電源后，監(jiān)控模塊 8將開(kāi)關(guān)9閉合，使讀卡機(jī)10的供電電源連接到電平轉(zhuǎn)換器件7的電源 端VB。所述電源模塊6只提供一種輸出電源電壓，輸出至所述仿真芯片4 的電源端，所述程序存儲(chǔ)器5的電源端，所述電平轉(zhuǎn)換器件7的電源端 VA，所述監(jiān)控模塊8的電源端。所述仿真芯片4引出IODIR信號(hào)輸出給電平轉(zhuǎn)換器件7的IODIR1端 口 ，在仿真芯片4和用戶程序工作時(shí)，仿真芯片4的IODIR輸出與仿真芯 片4的10端口信號(hào)方向一致，也就是，仿真芯片4的10需要輸入數(shù)據(jù)時(shí)， IODIR輸出0;仿真芯片4的10需要輸出數(shù)據(jù)時(shí)，IODIR輸出l。仿真芯 片4的IODIR向電平轉(zhuǎn)換器件7的IODIR1輸出0時(shí)，數(shù)據(jù)信號(hào)從讀卡機(jī) 10的10送到電平轉(zhuǎn)換器件7的IOB, IOB的信號(hào)電平與VB (也就是讀卡 機(jī)10的信號(hào)電平) 一致，經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后，數(shù)據(jù)信號(hào)從IOA輸出到仿真
片4的10,其電平與VA和仿真芯片4的工作電壓一致。仿真芯片4的IODIR 向電平轉(zhuǎn)換器件7的IODIR1輸出1時(shí)，數(shù)據(jù)信號(hào)從仿真芯片4的10送到 電平轉(zhuǎn)換器件7的IOA， IOA的信號(hào)電平與VA和仿真芯片4的工作電壓一 致，經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后，數(shù)據(jù)信號(hào)從I0B輸出給讀卡機(jī)10的I0，其電平與VB (也就是讀卡機(jī)10的信號(hào)電平) 一致。用戶程序存放在程序存儲(chǔ)器5中，修改后的用戶程序可以重新燒寫(xiě)到 程序存儲(chǔ)器5中，實(shí)現(xiàn)用戶程序的更新，仿真芯片4在工作時(shí)可以通過(guò)程 序訪問(wèn)通道11讀取用戶程序。
權(quán)利要求
1、一種接觸式智能卡仿真卡，包括仿真芯片、程序存儲(chǔ)器、電源模塊，其特征在于還包括電平轉(zhuǎn)換器件、外部電源接口、控制外部電源接口是否向電平轉(zhuǎn)換器件供電的可控開(kāi)關(guān)和監(jiān)控模塊；電源模塊只提供一種電源電壓，輸出至仿真芯片的電源端、程序存儲(chǔ)器的電源端、電平轉(zhuǎn)換器件的電源端VA和監(jiān)控模塊的電源端；監(jiān)控模塊始終檢測(cè)讀卡機(jī)上的外部電源接口，在發(fā)現(xiàn)來(lái)自讀卡機(jī)的電源后，監(jiān)控模塊將可控開(kāi)關(guān)閉合，使讀卡機(jī)的供電電源連接到電平轉(zhuǎn)換器件的電源端VB；仿真芯片引出IODIR信號(hào)輸出給電平轉(zhuǎn)換器件的信號(hào)方向控制端IODIR1，在仿真芯片和用戶程序工作時(shí)，仿真芯片的IODIR輸出與仿真芯片的接口IO信號(hào)方向一致；當(dāng)仿真芯片的接口IO需要輸入數(shù)據(jù)時(shí)，仿真芯片的IODIR向IODIR1輸出0，數(shù)據(jù)信號(hào)從讀卡機(jī)的接口IO送到電平轉(zhuǎn)換器件，經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后，數(shù)據(jù)信號(hào)輸出到仿真芯片的接口IO，其電平與電平轉(zhuǎn)換器件的電源端VA和仿真芯片的工作電壓一致；當(dāng)仿真芯片的接口IO需要輸出數(shù)據(jù)時(shí)，仿真芯片的IODIR向IODIR1輸出1，數(shù)據(jù)信號(hào)從仿真芯片的接口IO送到電平轉(zhuǎn)換器件，經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后，數(shù)據(jù)信號(hào)輸出給讀卡機(jī)的接口IO，其電平與電平轉(zhuǎn)換器件的電源端VB和讀卡機(jī)的信號(hào)電平一致。
2、 如權(quán)利要求1所述的接觸式智能卡仿真卡，其特征在于所述電 平轉(zhuǎn)換器件有兩個(gè)電源端VA、VB、兩組接口和兩個(gè)信號(hào)方向控制端IODIR1 和10DIR2，接口 IOA和RSTA為一組，輸入輸出的信號(hào)電平與VA —致， 接口 IOB和RSTB為一組，輸入輸出的信號(hào)電平與VB —致；所述接口 RSTB 與讀卡機(jī)的接口 RST連接，所述接口 IOB與讀卡機(jī)的接口 IO連接；所述 接口 RSTA與仿真芯片的接口 RST連接，所述接口 IOA與仿真芯片的接口 IO連接。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的接觸式智能卡仿真卡，其特征在于所 述信號(hào)方向控制端I0DIR1為0時(shí)，信號(hào)從電平轉(zhuǎn)換器件的接口 IOA輸入 從IOB輸出，IODIR1為1時(shí)，信號(hào)從電平轉(zhuǎn)換器件的接口 IOB輸入從IOA 輸出；所述信號(hào)方向控制端I0DIR2始終接0，控制信號(hào)從電平轉(zhuǎn)換器件 的接口 RSTB輸入從RSTA輸出。
4、 如權(quán)利要求1所述的接觸式智能卡仿真卡，其特征在于用戶程 序存放在程序存儲(chǔ)器中，修改后的用戶程序可以重新燒寫(xiě)到程序存儲(chǔ)器 中，實(shí)現(xiàn)用戶程序的更新，仿真芯片在工作時(shí)可以通過(guò)程序訪問(wèn)通道讀取 用戶程序。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種接觸式智能卡仿真卡，包括仿真芯片、程序存儲(chǔ)器、電源模塊、電平轉(zhuǎn)換器件、外部電源接口、控制外部電源接口是否向電平轉(zhuǎn)換器件供電的可控開(kāi)關(guān)和監(jiān)控模塊。電源模塊向仿真芯片、程序存儲(chǔ)器、電平轉(zhuǎn)換器件和監(jiān)控模塊供電；監(jiān)控模塊始終檢測(cè)讀卡機(jī)上的外部電源接口，在發(fā)現(xiàn)電源后，監(jiān)控模塊將可控開(kāi)關(guān)閉合，使讀卡機(jī)的供電電源連接到電平轉(zhuǎn)換器件的電源端；仿真芯片引出信號(hào)輸出給電平轉(zhuǎn)換器件的信號(hào)方向控制端，在仿真芯片和用戶程序工作時(shí)，仿真芯片的信號(hào)輸出與仿真芯片的接口信號(hào)方向一致。本發(fā)明可以自動(dòng)兼容3.3V和5V讀卡機(jī)，可以用于測(cè)試和認(rèn)證在7816接口信號(hào)電平隨讀卡機(jī)供電電壓波動(dòng)時(shí)用戶程序的通信狀況。
文檔編號(hào)G06K19/07GK101131666SQ200610030399
公開(kāi)日2008年2月27日 申請(qǐng)日期2006年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月25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