專利名稱：可調(diào)試atr的接觸式智能卡仿真器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種接觸式智能卡仿真器，尤其涉及一種可調(diào)試ATR的接 觸式智能卡仿真器。
技術(shù)背景在開發(fā)、調(diào)試接觸式智能卡中用戶程序時，程序開發(fā)人員所使用的工 具是接觸式智能卡仿真器配合接觸式讀卡機。標準的接觸式讀卡機，與接 觸式智能卡連接的信號是符合ISO 7816協(xié)議的電源信號、串行接口信號、 時鐘信號和復(fù)位信號這幾個信號。現(xiàn)有的接觸式智能卡仿真器與接觸式讀 卡機配合工作時，仿真器內(nèi)的仿真芯片除了從仿真器獲取電源外，其它 7816接口包括時鐘接口、復(fù)位接口和串行通信接口都直接與接觸式讀卡 機7816接口上相應(yīng)接口連接。仿真器內(nèi)的仿真芯片工作需要使用讀卡機 提供的時鐘信號，通過串行通信接口與讀卡機進行數(shù)據(jù)交互，并受來自讀 卡機的復(fù)位信號RST控制，根據(jù)7816協(xié)議，來自讀卡機的RST信號為高 電平，卡內(nèi)芯片可以正常工作，RST信號為低電平，卡內(nèi)芯片處于復(fù)位狀 態(tài)，不能工作。根據(jù)7816協(xié)議，接觸式智能卡在配合讀卡機工作時，讀卡機首先要 執(zhí)行獲取ATR命令，讀卡機將提供電源信號、時鐘信號給卡，把復(fù)位信號 拉高，通過串行通信接口向卡發(fā)出命令?？ㄔ讷@取到工作所需的電源信號、 時鐘信號，在復(fù)位信號拉高后，退出復(fù)位狀態(tài)執(zhí)行用戶程序，通過串行通信接口接收到獲取ATR命令后，用戶程序運行產(chǎn)生并返回ATR的這段程序， 然后通過串行通信接口向讀卡機返回ATR數(shù)據(jù)，在接收到ATR數(shù)據(jù)后，讀 卡機將判斷收到的ATR數(shù)據(jù)是否正確，如果正確，則繼續(xù)提供電源信號和 時鐘信號給卡，并保持把復(fù)位信號拉高，卡和讀卡機就可以繼續(xù)通過串行 通信接口通信了。在此之后，讀卡機發(fā)出的其他標準命令或自定義命令即 使卡沒有返回，或者讀卡機判斷卡返回的響應(yīng)錯誤，讀卡機也會繼續(xù)供應(yīng) 電源信號和時鐘信號給卡，并保持把復(fù)位信號拉高，卡內(nèi)的芯片仍舊可以 工作，可以與讀卡機通信。但是，如果由于產(chǎn)生并返回ATR部分的程序有 錯，讀卡機在一定的時間內(nèi)(7816協(xié)議規(guī)定為讀卡機提供時鐘后，四萬 個時鐘信號內(nèi))沒有或者返回的ATR數(shù)據(jù)不正確，讀卡機將停止電源信號 和時鐘信號的供應(yīng)，并把復(fù)位信號拉低，卡內(nèi)的芯片和用戶程序就不能工 作了。同樣地，在使用接觸式智能卡仿真器配合標準讀卡機調(diào)試時，仿真器 內(nèi)的仿真芯片使用讀卡機提供的時鐘信號，并受讀卡機的復(fù)位信號控制， 如果開始調(diào)試后，讀卡機發(fā)出獲取ATR命令，仿真芯片和用戶程序沒有在 7816協(xié)議規(guī)定的時間內(nèi)返回或者返回的ATR數(shù)據(jù)不正確，讀卡機同樣也 會切斷時鐘信號供應(yīng)，并把復(fù)位信號拉低，仿真芯片無法工作，用戶程序 無法繼續(xù)運行。因此，就帶來了這樣一個問題，如果使用現(xiàn)有的接觸式智 能卡讀卡機，用戶將無法使用斷點、單步等調(diào)試手段來調(diào)試用戶程序中返 回ATR的這段程序。因為，如果需要調(diào)試這段程序，在程序段中設(shè)置了斷 點，仿真芯片接收到來自讀卡機的獲取ATR命令，運行這段程序，遇到斷 點后，用戶程序停止運行，用戶要去觀察程序狀態(tài)或者參數(shù)值，由于7816協(xié)議規(guī)定的必須返回正確ATR的時間很短，馬上讀卡機就會因為沒有收到 ATR數(shù)據(jù)，切斷了時鐘信號的供應(yīng)，并把復(fù)位信號也拉低了，這就使仿真 芯片無法工作，既無法運行監(jiān)控程序供用戶觀察程序狀態(tài)或者參數(shù)值，用 戶也無法從斷點處繼續(xù)運行用戶程序了。同樣，如果在返回ATR的這段程 序中使用單步運行，單步執(zhí)行語句所耗費的時間，必然超出讀卡機等待 ATR返回的時間范圍，沒有了時鐘信號供應(yīng)，復(fù)位信號被拉低，仿真芯片 和用戶程序也都將無法工作。這樣，在需要配合讀卡機調(diào)試時，用戶必須保證返回ATR的這段程序 完全正確，才能獲得讀卡機連續(xù)的時鐘信號供應(yīng)和拉高的復(fù)位信號，才能 繼續(xù)運行和調(diào)試用戶程序中其他部分的程序。如果，返回ATR的這段程序 存在問題，現(xiàn)有的仿真器無法提供最基本的單步、斷點調(diào)試手段來供用戶 調(diào)試這段程序，且在把這段程序修改正確之前，無法調(diào)試程序的其他部分。 這給調(diào)試工作帶了的極大的不便，必然影響程序調(diào)試的效率。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可調(diào)試ATR的接觸式智能卡仿 真器，可為用戶程序中返回ATR的程序提供斷點、單步等調(diào)試手段，方便 用戶的調(diào)試工作，提高程序調(diào)試效率，同時也可以配合標準讀卡機仿真、 調(diào)試用戶程序的其他部分。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明可調(diào)試ATR的接觸式智能卡仿真器包括仿真芯片，在該仿真芯片上設(shè)有時鐘信號輸入引腳、數(shù)據(jù)信號引腳和 復(fù)位信號輸入引腳；模擬模塊，在該模擬模塊上設(shè)有時鐘信號輸出引腳、數(shù)據(jù)信號引腳和復(fù)位信號輸出引腳，且該模擬模塊可模擬接觸式讀卡機發(fā)出獲取ATR命令 并接收響應(yīng)；切換模塊，在該切換模塊上設(shè)有兩組時鐘信號輸入引腳、數(shù)據(jù)信號引 腳和復(fù)位信號輸入引腳，其中一組與來自接觸式讀卡機的時鐘信號、數(shù)據(jù) 信號和復(fù)位信號連接，另一組與所述模擬模塊的時鐘信號輸出引腳、數(shù)據(jù) 信號引腳和復(fù)位信號輸出引腳連接，該切換模塊還設(shè)有時鐘信號輸出引 腳、數(shù)據(jù)信號引腳和復(fù)位信號輸出引腳與所述仿真芯片的時鐘信號輸入引 腳、數(shù)據(jù)信號引腳和復(fù)位信號輸入引腳連接，該切換模塊還設(shè)有控制信號 輸入引腳，依據(jù)該控制信號輸入引腳上輸入信號的電平，所述切換模塊可 在其內(nèi)部建立所述與接觸式讀卡機連接的時鐘信號、數(shù)據(jù)信號和復(fù)位信號 和所述切換模塊與仿真芯片連接的時鐘信號、數(shù)據(jù)信號和復(fù)位信號之間的 直接連接，或者在其內(nèi)部建立所述與模擬模塊連接的時鐘信號信號、數(shù)據(jù) 信號和復(fù)位信號和所述切換模塊與仿真芯片連接的時鐘信號信號、數(shù)據(jù)信號和復(fù)位信號之間的直接連接；控制模塊，在該控制模塊上設(shè)有控制信號輸出引腳，該控制信號輸出 引腳與所述切換模塊的控制信號輸入引腳連接，用于傳輸控制模塊輸出的 控制信號電平。本發(fā)明的可調(diào)試ATR的接觸式智能卡仿真器，可為用戶程序中返回 ATR的程序提供斷點、單步等調(diào)試手段，方便用戶的調(diào)試工作，提高程序 調(diào)試效率，同時所述仿真器仍可以配合標準讀卡機全速運行用戶程序中返 回ATR的程序，以及仿真、調(diào)試用戶程序的其他部分。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。附圖是本發(fā)明可調(diào)試ATR的接觸式智能卡仿真器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如附圖所示，本發(fā)明可調(diào)試ATR的接觸式智能卡仿真器l包括仿真芯 片2，模擬模塊3、切換模塊4和控制模塊5。仿真芯片2有一組時鐘信號輸 入引腳6、數(shù)據(jù)信號引腳7和復(fù)位信號輸入引腳8，仿真芯片2不從讀卡機獲 取電源，從仿真器l中獲取供電。模擬模塊3有一組時鐘信號輸出引腳18、數(shù)據(jù)信號引腳19和復(fù)位信號 輸出引腳20，并可以模擬接觸式讀卡機發(fā)出獲取ATR命令并接收響應(yīng)的過 程，開始和退出該模擬過程可由用戶通過仿真器軟件界面控制。開始模擬 接觸式讀卡機發(fā)出獲取ATR命令并接收響應(yīng)的過程后，模擬模塊3在時鐘 信號輸出引腳18上發(fā)出符合仿真芯片2設(shè)計規(guī)格定義的頻率和幅度的時鐘 信號，在復(fù)位信號輸出引腳20上輸出高電平，在數(shù)據(jù)信號引腳19上發(fā)出獲 取ATR命令，并等待數(shù)據(jù)返回，這些信號和命令的格式、發(fā)送時序全都符 合IS0 7816協(xié)議。但是，模擬模塊3在發(fā)出獲取ATR命令后，不再在7816 協(xié)議規(guī)定的等待時間后停止時鐘的供應(yīng)，拉低復(fù)位信號輸出引腳20，而是 一直等待ATR數(shù)據(jù)返回，繼續(xù)發(fā)出時鐘信號，拉高復(fù)位信號輸出引腳20， 如果在數(shù)據(jù)信號引腳19上有數(shù)據(jù)返回，則返還給仿真器軟件界面顯示出 來。切換模塊4有兩組時鐘信號輸入引腳、數(shù)據(jù)信號引腳和復(fù)位信號輸入 引腳，其中一組15、 16、 17與來自接觸式讀卡機的那一組時鐘信號CLK、數(shù)據(jù)信號IO和復(fù)位信號RST連接，另一組12、 13、 14與模擬模塊3的那一 組時鐘信號輸出引腳18、數(shù)據(jù)信號引腳19和復(fù)位信號輸出引腳20連接。切 換模塊4還有一組時鐘信號輸出引腳9、數(shù)據(jù)信號引腳10和復(fù)位信號輸出引 腳11與仿真芯片2的那一組時鐘信號輸入引腳6、數(shù)據(jù)信號引腳7和復(fù)位信 號輸入引腳8連接。切換模塊4還有一個控制信號輸入引腳21?？刂菩盘栞?入引腳21上輸入信號的電平為低，則切換模塊4在其內(nèi)部建立時鐘信號輸 入引腳15、數(shù)據(jù)信號引腳16及復(fù)位信號輸入引腳17與時鐘信號輸出引腳9、 數(shù)據(jù)信號引腳10及復(fù)位信號引腳11之間對應(yīng)的直接連接;控制信號輸入引 腳21上輸入信號的電平為高，則切換模塊4在其內(nèi)部建立時鐘信號輸入弓I 腳12、數(shù)據(jù)信號引腳13及復(fù)位信號輸入引腳14與時鐘信號輸出引腳9、數(shù) 據(jù)信號引腳10及復(fù)位信號輸出引腳11之間對應(yīng)的直接連接。控制模塊5有一個控制信號輸出引腳22，與切換模塊4的控制信號輸入 引腳21連接?？刂颇K5由用戶通過仿真器軟件界面控制其控制信號輸出 引腳22的電平。在需要調(diào)試用戶程序中返回ATR的這段程序時，用戶通過仿真器軟件 界面控制仿真器1內(nèi)的控制模塊5向切換模塊4的控制信號輸入引腳21發(fā)出 高電平。同時，仿真器1控制模擬模塊3在其時鐘信號輸出引腳18上向切換 模塊4的時鐘信號輸入引腳12發(fā)出時鐘信號、把復(fù)位信號輸出引腳20拉高， 向切換模塊4的復(fù)位信號輸入引腳14、在數(shù)據(jù)信號引腳19上向切換模塊4 的數(shù)據(jù)信號引腳13發(fā)出獲取ATR的命令。則切換模塊4會把模擬模塊3和仿 真芯片2的時鐘信號、數(shù)據(jù)信號和復(fù)位信號對應(yīng)連接起來了，模擬模塊3 此時相當于接觸式讀卡機，但不會在7816協(xié)議規(guī)定的時間內(nèi)因為沒有ATR數(shù)據(jù)返回而停止時鐘信號的供應(yīng)，把復(fù)位信號拉低，而是繼續(xù)發(fā)出時鐘信號，拉高復(fù)位信號，等待ATR數(shù)據(jù)返回，如果在數(shù)據(jù)信號引腳19上有數(shù)據(jù) 返回，則返還給仿真器軟件界面顯示出來。這樣，用戶就可以使用本發(fā)明 的仿真器l，使用斷點、單步等調(diào)試手段來調(diào)試用戶程序中返回ATR的這 段程序了。在用戶程序中返回ATR的這段程序調(diào)試通過后，用戶通過仿真器軟件 界面控制仿真器l內(nèi)的控制模塊5向切換模塊4的控制信號輸入引腳21發(fā)出 低電平，則切換模塊4將把讀卡機和仿真芯片2的時鐘信號、數(shù)據(jù)信號和復(fù) 位信號對應(yīng)連接起來了 ，此時相當于仿真芯片2與接觸式讀卡機直接連接。 由于獲取ATR部分的程序已經(jīng)調(diào)試通過，此時仿真芯片和用戶程序一定可 以正確響應(yīng)讀卡機發(fā)出的獲取ATR命令，只需全速運行通過用戶程序中獲 取ATR部分的程序，讀卡機一定可以在7816協(xié)議規(guī)定的時間內(nèi)獲得正確的 ATR數(shù)據(jù)返回，讀卡機將會提供連續(xù)的時鐘信號，并保持復(fù)位信號為高， 供調(diào)試用戶程序的其他部分使用了 ?？刂颇K3和切換模塊4可以采用普通的可編程邏輯器件實現(xiàn)。由于獲 取ATR的過程及參數(shù)在IS07816協(xié)議中有詳細描述和規(guī)定，且不涉及到其 他超出IS0 7816協(xié)議規(guī)定范圍的命令，模擬模塊3很容易用普通的單片機 實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1、一種可調(diào)試ATR的接觸式智能卡仿真器，其特征在于，包括仿真芯片，在該仿真芯片上設(shè)有時鐘信號輸入引腳、數(shù)據(jù)信號引腳和復(fù)位信號輸入引腳；模擬模塊，在該模擬模塊上設(shè)有時鐘信號輸出引腳、數(shù)據(jù)信號引腳和復(fù)位信號輸出引腳，且該模擬模塊可模擬接觸式讀卡機發(fā)出獲取ATR命令并接收響應(yīng)；切換模塊，在該切換模塊上設(shè)有兩組時鐘信號輸入引腳、數(shù)據(jù)信號引腳和復(fù)位信號輸入引腳，其中一組與來自接觸式讀卡機的時鐘信號、數(shù)據(jù)信號和復(fù)位信號連接，另一組與所述模擬模塊的時鐘信號輸出引腳、數(shù)據(jù)信號引腳和復(fù)位信號輸出引腳連接，該切換模塊還設(shè)有時鐘信號輸出引腳、數(shù)據(jù)信號引腳和復(fù)位信號輸出引腳與所述仿真芯片的時鐘信號輸入引腳、數(shù)據(jù)信號引腳和復(fù)位信號輸入引腳連接，該切換模塊還設(shè)有控制信號輸入引腳，依據(jù)該控制信號輸入引腳上輸入信號的電平，所述切換模塊可在其內(nèi)部建立所述與接觸式讀卡機連接的時鐘信號、數(shù)據(jù)信號和復(fù)位信號和所述切換模塊與仿真芯片連接的時鐘信號、數(shù)據(jù)信號和復(fù)位信號之間的直接連接，或者在其內(nèi)部建立所述與模擬模塊連接的時鐘信號信號、數(shù)據(jù)信號和復(fù)位信號和所述切換模塊與仿真芯片連接的時鐘信號信號、數(shù)據(jù)信號和復(fù)位信號之間的直接連接；控制模塊，在該控制模塊上設(shè)有控制信號輸出引腳，該控制信號輸出引腳與所述切換模塊的控制信號輸入引腳連接，用于傳輸控制模塊輸出的控制信號電平。
2、 如權(quán)利要求l所述的可調(diào)試ATR的接觸式智能卡仿真器，其特征在 于，所述仿真芯片從仿真器中獲取供電。
3、 如權(quán)利要求1所述的可調(diào)試ATR的接觸式智能卡仿真器，其特征在 于，所述模擬模塊開始模擬接觸式讀卡機發(fā)出獲取ATR命令并接收響應(yīng)的 過程時，在其時鐘信號輸出引腳上發(fā)出時鐘信號，在復(fù)位信號輸出引腳上 輸出高電平，在數(shù)據(jù)信號引腳上發(fā)出獲取ATR命令，并等待數(shù)據(jù)返回。
4、 如權(quán)利要求3所述的可調(diào)試ATR的接觸式智能卡仿真器，其特征在 于，所述模擬模塊在模擬過程中發(fā)出的信號和命令的格式、發(fā)送時序符合 IS07816協(xié)議。
5、 如權(quán)利要求3或4所述的可調(diào)試ATR的接觸式智能卡仿真器，其特 征在于，所述模擬模塊在發(fā)出獲取ATR命令后，若在IS07816協(xié)議規(guī)定的 等待時間內(nèi)沒有數(shù)據(jù)返回，該模擬模塊會繼續(xù)等待，并持續(xù)發(fā)出時鐘信號， 拉高復(fù)位信號引腳，直至在數(shù)據(jù)信號引腳上有ATR數(shù)據(jù)返回。
6、 如權(quán)利要求l所述的可調(diào)試ATR的接觸式智能卡仿真器，其特征在 于，所述模擬模塊開始和退出模擬過程可由用戶通過仿真器軟件界面控 制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可調(diào)試ATR的接觸式智能卡仿真器，包括仿真芯片，模擬模塊、切換模塊和控制模塊。切換模塊與仿真芯片、模擬模塊、讀卡機之間分別有一組時鐘信號、數(shù)據(jù)信號和復(fù)位信號連接，所述的切換模塊還設(shè)有控制信號輸入引腳，在控制模塊的控制下在切換模塊內(nèi)部可建立仿真芯片與讀卡機之間時鐘信號、數(shù)據(jù)信號和復(fù)位信號的連接，也可建立仿真芯片與模擬模塊之間時鐘信號、數(shù)據(jù)信號和復(fù)位信號的連接，模擬模塊可以模擬接觸式讀卡機發(fā)出獲取ATR命令并接收響應(yīng)的過程。采用本發(fā)明可調(diào)試ATR的接觸式智能卡仿真器，可為用戶程序中返回ATR的程序提供斷點、單步等調(diào)試手段，方便用戶的調(diào)試工作，提高程序調(diào)試效率。
文檔編號G06F11/36GK101329648SQ20071004224
公開日2008年12月24日 申請日期2007年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月20日
發(fā)明者許國泰 申請人:上海華虹集成電路有限責任公司