專(zhuān)利名稱(chēng)：智能卡讀寫(xiě)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種IC卡讀寫(xiě)器，它與PC系列微機(jī)聯(lián)在一起，完成對(duì)卡的讀寫(xiě)及數(shù)據(jù)處理功能。
IC卡讀寫(xiě)器按功能分有通用型和專(zhuān)用型兩大類(lèi)，目前國(guó)外已有多家廠商生產(chǎn)IC卡及IC卡讀寫(xiě)器。國(guó)內(nèi)也有一些廠商有此類(lèi)設(shè)備，如華旭金卡集團(tuán)；北京握奇數(shù)據(jù)系統(tǒng)有限公司，實(shí)達(dá)電腦集團(tuán)等，這些IC卡讀寫(xiě)器的功能大體相同，其基本邏輯框圖如

圖1所示。
從圖1的邏輯框圖看，這些IC卡讀寫(xiě)器與主機(jī)的連接都使用串行接口，用9芯或25芯連接器。使用串行口的好處是接口簡(jiǎn)單，也存在著以下幾方面的缺點(diǎn)1、占用一個(gè)串行接口目前微機(jī)主板上一般提供兩個(gè)串行口Com1和Com2，鼠標(biāo)已占用一個(gè)，如果IC卡再占用一個(gè)，當(dāng)用戶(hù)想再使用串行口時(shí)就必須增加串行擴(kuò)展卡，這給用戶(hù)帶來(lái)不便。
2、目前操作系統(tǒng)(DOS或Windows)支持鼠標(biāo)為微機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)配置，若想把使用串口的IC卡讀寫(xiě)器再做成微機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)配置，困難較大。
3、目前IC卡讀寫(xiě)器對(duì)不同種類(lèi)的卡的識(shí)別和處理程序都放在讀寫(xiě)器內(nèi)部，這樣由于內(nèi)部CPU和ROM大小的限制，它所能識(shí)別和處理的卡的種類(lèi)有限。
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種IC卡讀寫(xiě)器，使用IDE接口，并使它成為微機(jī)的一種標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)配置。
本發(fā)明設(shè)計(jì)的智能卡讀寫(xiě)器，主要包括兩部分，一部分是讀寫(xiě)器與IDE的接口部分，包括有一個(gè)寄存器組和對(duì)寄存器進(jìn)行選擇的地址譯碼邏輯。另一部分是對(duì)IC卡讀寫(xiě)的CPU及控制邏輯，包括單片微控制器，存儲(chǔ)器，IC卡座及IC卡加電和時(shí)鐘電路，其中接口部分包括(1)IDE接口插座；(2)用以存放主機(jī)發(fā)送給讀卡器的命令和數(shù)據(jù)的寄存器組U0，U1，U2和U3；(3)地址譯碼邏輯U8；(4)中斷產(chǎn)生邏輯U4；(5)用以存放從卡中讀出或?qū)懭氲臄?shù)據(jù)的存儲(chǔ)器U9；其中的讀寫(xiě)器CPU及控制邏輯包括(6)內(nèi)部存放有對(duì)卡的加電、識(shí)別及處理程序的單片微控制器U10；(7)用以選中存儲(chǔ)器或IDE接口寄存器組的地址譯碼器U11；(8)用以在加電或主機(jī)軟件清零時(shí)給CPU一個(gè)清零脈沖的清零電路U12；(9)IC卡與讀卡器的連接插座U13；(10)電源控制電路和時(shí)鐘發(fā)生電路。
本發(fā)明采用的IDE接口是目前PC系列微機(jī)(586或以上機(jī)型)中硬盤(pán)和光驅(qū)使用的標(biāo)準(zhǔn)接口，微機(jī)主板上一般都有兩個(gè)IDE接口插座，每個(gè)插座上插一根電纜就可以帶兩個(gè)IDE設(shè)備，叫做主盤(pán)和從盤(pán)。這樣一臺(tái)機(jī)器內(nèi)部可以有四個(gè)IDE設(shè)備。而實(shí)際上一般用戶(hù)使用一個(gè)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，一個(gè)光驅(qū)就夠了，很少使用第二個(gè)硬盤(pán)，既便有的用戶(hù)使用了第二個(gè)硬盤(pán)，也還有一個(gè)IDE接口可以使用，這樣就不占用用戶(hù)的串口資源。再就是由于操作系統(tǒng)(DOS或Windows)對(duì)IDE接口的支持，就容易將IC卡讀寫(xiě)器做成一個(gè)微機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)配置。
另外在本發(fā)明中，對(duì)IC卡的識(shí)別和處理程序只將幾種常用卡的處理程序放在IC卡讀寫(xiě)器中，大多數(shù)卡，特別是今后新開(kāi)發(fā)的IC卡和有特殊要求的卡的處理程序放在主機(jī)內(nèi)部。當(dāng)需要處理某一種卡時(shí)，可自動(dòng)將該卡的處理程序裝入讀寫(xiě)器內(nèi)進(jìn)行處理。這樣本發(fā)明就是一個(gè)真正意義上的通用型IC卡讀寫(xiě)器。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1是已有技術(shù)的邏輯框圖。
圖2是本發(fā)明設(shè)計(jì)的IC卡讀寫(xiě)器邏輯框圖。
圖3是IDE接口部分電路原理圖。
圖4是讀卡器CPU及控制邏輯部分電路原理圖。
下面結(jié)合附圖，詳細(xì)介紹本發(fā)明的內(nèi)容。IC卡讀寫(xiě)器由以下二部分組成(一)IDE接口部分，如圖3所示。
1、IDE接口插座這是一個(gè)40芯IDE接口插座，所有信號(hào)與IDE接口要求兼容。
2、寄存器組用以存放主機(jī)發(fā)送給讀卡器的命令和數(shù)據(jù)，其中U0為8位命令寄存器，存放從主機(jī)通過(guò)IDE接口發(fā)送過(guò)來(lái)的命令。讀卡器每接收到主機(jī)的一個(gè)命令，便通過(guò)U4(中斷產(chǎn)生邏輯)向CPU發(fā)中斷申請(qǐng)，以便執(zhí)行讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的操作。
U1、U2為8位數(shù)據(jù)寄存器，其中U1存放從主機(jī)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)，U2存放發(fā)送給主機(jī)的數(shù)據(jù)。
U3為狀態(tài)寄存器，它保存讀卡器的工作狀態(tài)和錯(cuò)誤信息供主機(jī)查詢(xún)。
3、地址譯碼邏輯U8該地址譯碼邏輯能滿(mǎn)足以下要求(1)命令寄存器U0應(yīng)該在主機(jī)向IDE接口中的“磁頭選擇”寄存器寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)被選中。(2)其它寄存器的選擇只有在主機(jī)向命令寄存器中寫(xiě)入相應(yīng)數(shù)據(jù)后才能被選中。(3)寄存器組中的寄存器主機(jī)可以通過(guò)IDE接口訪問(wèn)，讀卡器中的CPU也可以訪問(wèn)，只不過(guò)IDE接口選中“寫(xiě)”的寄存器，讀卡器CPU選中時(shí)為“讀”。IDE接口選中“讀”的寄存器，讀卡器CPU選中時(shí)為“寫(xiě)”。
4、中斷產(chǎn)生邏輯U4該邏輯在主機(jī)通過(guò)IDE接口向讀卡器寫(xiě)入一個(gè)數(shù)據(jù)或命令時(shí)便向CPU申請(qǐng)一次中斷，以便將此數(shù)據(jù)或命令取走。
5、存儲(chǔ)器U9該存儲(chǔ)器是一個(gè)32K的靜態(tài)RAM，用以存放從卡中讀出或?qū)懭氲臄?shù)據(jù)，也可以存放卡的處理程序。
(二)讀卡器CPU及控制邏輯，如圖4所示。
1、單片微控制器U10讀卡器的控制中樞，內(nèi)部存放有對(duì)卡的加電，識(shí)別及處理程序。功能是(1)對(duì)卡的加電和識(shí)別。(2)從卡中讀數(shù)據(jù)或向卡中寫(xiě)入數(shù)據(jù)。(3)響應(yīng)IDE接口的中斷請(qǐng)求，從IDE接口讀入或向DE接口寫(xiě)入數(shù)據(jù)。
2、地址譯碼器U11用以選中存儲(chǔ)器還是選中IDE接口的寄存器組。
3、清零電路U12用以在加電或主機(jī)軟件清零時(shí)都能給CPU一個(gè)清零脈沖。
4、IC卡座U13IC卡與讀卡器的連接插座，以提供IC卡電源，時(shí)鐘脈沖和讀寫(xiě)數(shù)據(jù)等。
5、其余部分為IC卡電源控制電路和時(shí)鐘發(fā)生器電路等。
本發(fā)明設(shè)計(jì)的IC卡讀寫(xiě)器主要優(yōu)點(diǎn)是1、使用了IDE接口與主機(jī)連接，數(shù)據(jù)處理速度快，節(jié)省了串行口資源方便用戶(hù)使用，更主要的是主機(jī)硬軟件對(duì)IDE接口的支持，使讀卡器能象硬盤(pán)或光驅(qū)一樣很容易成為微機(jī)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口配置。這樣就可以大大擴(kuò)展IC卡的應(yīng)用范圍。比如開(kāi)機(jī)或聯(lián)網(wǎng)的身份認(rèn)證；軟件版權(quán)的保護(hù)，可有效地防止盜版或侵權(quán)；網(wǎng)上購(gòu)物等等使IC卡很容易從現(xiàn)在的金融商業(yè)領(lǐng)域進(jìn)入到單位和個(gè)人家庭。
2、本發(fā)明讀卡器對(duì)卡的識(shí)別和數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)處理程序，一部分放在讀卡器內(nèi)，用以對(duì)常用IC卡的處理，對(duì)不太常用的或有特殊要求的卡的處理程序放在主機(jī)內(nèi)部。需要時(shí)在主機(jī)上用鼠標(biāo)點(diǎn)一下，即可下載至讀卡器，對(duì)卡中的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫(xiě)和處理，這樣本發(fā)明對(duì)有觸點(diǎn)式IC卡的識(shí)別和處理可以是無(wú)限制的，包括以后新發(fā)行的卡或有特殊要求的卡，只要編寫(xiě)一個(gè)程序放在主機(jī)內(nèi)即可，不需改動(dòng)讀卡器。從這一點(diǎn)看，本發(fā)明是一個(gè)真正意義上的通用型讀卡器。
3、本發(fā)明讀卡器可適應(yīng)有IDE接口的各種機(jī)型，用戶(hù)界面友好，主機(jī)處理程序可工作在DOS、Windows、XNIX等操作系統(tǒng)下，中文顯示，按鈕操作，操作直觀方便。
權(quán)利要求
一種智能卡讀寫(xiě)器，其特征在于該讀寫(xiě)器由讀寫(xiě)器與IDE的接口部分、對(duì)智能卡讀寫(xiě)的CPU及控制邏輯部分組成；其中接口部分包括(1)IDE接口插座；
(2)用以存放主機(jī)發(fā)送給讀卡器的命令和數(shù)據(jù)的寄存器組U0，U1，U2和U3；
(3)地址譯碼邏輯U8；
(4)中斷產(chǎn)生邏輯U4；
(5)用以存放從卡中讀出或?qū)懭氲臄?shù)據(jù)的存儲(chǔ)器U9；其中的讀寫(xiě)器CPU及控制邏輯包括
(6)內(nèi)部存放有對(duì)卡的加電、識(shí)別及處理程序的單片微控制器U10；
(7)用以選中存儲(chǔ)器或IDE接口寄存器組的地址譯碼器U11；
(8)用以在加電或主機(jī)軟件清零時(shí)給CPU一個(gè)清零脈沖的清零電路U12；
(9)IC卡讀寫(xiě)器的卡座U13；
(10)電源控制電路和時(shí)鐘發(fā)生電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種智能卡讀寫(xiě)器,由二部分組成,一部分是讀寫(xiě)器與IDE的接口部分,包括一個(gè)寄存器組和對(duì)寄存器進(jìn)行選擇的地址譯碼邏輯,另一部分是對(duì)IC卡讀寫(xiě)的CPU及控制邏輯部分,包括單片微控制器,存儲(chǔ)器,IC卡產(chǎn)生及IC卡加電和時(shí)鐘電路。本發(fā)明具有數(shù)據(jù)處理速度快、應(yīng)用范圍廣、中文顯示、按鈕操作、直觀方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G06K7/00GK1201205SQ9810850
公開(kāi)日1998年12月9日 申請(qǐng)日期1998年5月15日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月15日
發(fā)明者朱家維, 馮一兵, 王如龍, 張煦, 楊春武, 齊羽, 江億 申請(qǐng)人:清華同方股份有限公司