專利名稱：接觸式智能卡仿真卡的制作方法
技術領域：
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配合 讀卡機工作電平的接觸式智能卡仿真卡。
背景技術：
采用符合IS0 7816標準接口的接觸式智能卡在工作時，都是從讀卡 機與卡連接的7816接口中的VCC電源引腳上獲取供電電源的，卡與讀卡 機IO和RST信號電平與VCC的電壓相對應。如圖1所示，接觸式智能卡 1 (簡稱卡l)通過標準的IS0 7816接口與讀卡機2連接并通信，連接信 號包括讀卡機2給卡1的供電電源VCC，通信口 10，地信號GND和讀卡機 2發(fā)送給卡1的復位信號RST。來自讀卡機2的RST信號電平與10信號一 致，該信號為單向信號，其方向為從讀卡機2到卡1。隨著接觸式智能卡 產(chǎn)品技術的不斷深入以及產(chǎn)品分類的不斷細化，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(7816接口的VCC上向卡提 供5V電壓)以外，3. 3V的接觸式讀卡機(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 就會自動與讀卡機的信號電平匹配上。在用戶程序的測試和認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，仿真卡沒有 獨立的電源，卡上的仿真芯片和程序存儲器都是通過7816接口從讀卡機 獲取供電電源的。由于仿真卡上的仿真芯片使用讀卡機提供的工作電源， 仿真芯片IO口和RST信號電平可以與讀卡機保持一致。但是，隨著智能卡技術和仿真技術的不斷發(fā)展，接觸式智能卡仿真芯片所包含的功能越來 越多，結構也越來越復雜，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，不可能使用讀卡機提供的電源。因此，針對 這類大功耗的接觸式智能卡仿真芯片，在設計制作仿真卡時，需要在卡上 放置獨立的5V和3.3V兩組供電電源。在配合5V的讀卡機工作，運行、 測試和認證用戶程序時,為了使仿真芯片7816接口上的IO和RST信號電 平與讀卡機匹配，也是5V，必須用卡上的5V給仿真芯片和程序存儲器供 電。而在配合3.3￥的讀卡機工作，運行、測試和認證用戶程序時，為了 使仿真芯片7816接口上的10和RST信號電平與讀卡機匹配，也是3. 3V, 必須用卡上的3. 3V給仿真芯片和程序存儲器供電。在更換使用5V或3. 3V 讀卡機時，為了保證讀卡機和仿真卡的IO和RST信號電平的匹配，必須 根據(jù)連接哪種讀卡機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)生人為錯誤。例如，當錯誤地用5V為卡上仿真芯片和 程序存儲器供電，卻連接3. 3V讀卡機時，由于仿真芯片的10電平仍舊是 5V，易造成3. 3V讀卡機的損壞以及由于信號電平不匹配引起的通信問題; 又如，當錯誤地用3.3V為卡上仿真芯片和程序存儲器供電，卻連接5V
讀卡機時，由于仿真芯片的I0電平仍舊是3.3V，易造成5V讀卡機對I0 信號的不識別，引起通信問題，會給使用仿真卡的測試和認證工作帶來極 大的不便。而且，仿真卡上通常不會提供很多組電源， 一般只放置3.3V和5V 兩種電源給卡上器件供電，而在測試和認證用戶程序時，往往需要控制讀 卡機的供電電源電壓有所波動，來測試7816接口信號電平波動時用戶程 序的通信狀況。由于仿真卡上給仿真芯片和程序存儲器的供電電壓只有固 定的3.3V或5V,在測試和認證過程中，即使讀卡機供電電壓發(fā)生波動， 由于仿真卡上仿真芯片的供電電源與讀卡機提供的電源無關，仿真芯片 7816接口的信號電平并不會隨讀卡機供電電壓波動，這給測試和認證在 7816接口信號電平波動時用戶程序的通信狀況帶來了極大的不便。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接口信號電平可以自動兼容3.3V和5V讀卡機，可以 用于測試和認證在7816接口信號電平隨讀卡機供電電壓波動時用戶程序 的通信狀況。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術問題是提出一種接觸式智能卡仿真卡，可以自動 兼容3. 3V和5V讀卡機，可以用于測試和認證在7816接口信號電平隨讀卡機供電電壓波動時用戶程序的通信狀況。為解決上述技術問題，本發(fā)明的接觸式智能卡仿真卡，包括仿真芯片、 程序存儲器、電源模塊、電平轉換器件、外部電源接口、控制外部電源接 口是否向電平轉換器件供電的可控開關和監(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 器的電源端、電平轉換器件的電源端VA和監(jiān)控模塊的電源端；監(jiān)控模塊 始終檢測讀卡機上的外部電源接口，在發(fā)現(xiàn)來自讀卡機的電源后，監(jiān)控模 塊將可控開關閉合，使讀卡機的供電電源連接到電平轉換器件的電源端VB;仿真芯片引出IODIR信號輸出給電平轉換器件的信號方向控制端 I0DIR1,在仿真芯片和用戶程序工作時，仿真芯片的IODIR輸出與仿真芯 片的接口 IO信號方向一致；當仿真芯片的接口 IO需要輸入數(shù)據(jù)時，仿真 芯片的IODIR向I0DIR1輸出0，數(shù)據(jù)信號從讀卡機的接口 IO送到電平轉 換器件，經(jīng)電平轉換后，數(shù)據(jù)信號輸出到仿真芯片的接口 10，其電平與 電平轉換器件的電源端VA和仿真芯片的工作電壓一致；當仿真芯片的接 口 IO需要輸出數(shù)據(jù)時，仿真芯片的IODIR向I0DIR1輸出1，數(shù)據(jù)信號從 仿真芯片的接口10送到電平轉換器件，經(jīng)電平轉換后，數(shù)據(jù)信號輸出給 讀卡機的接口 10，其電平與電平轉換器件的電源端VB和讀卡機的信號電 平一致。
所述電平轉換器件有兩個電源端VA、 VB、兩組接口和兩個信號方向 控制端I0DIR1和I0DIR2,接口 IOA和RSTA為一組，輸入輸出的信號電 平與VA —致，接口 IOB和RSTB為一組，輸入輸出的信號電平與VB —致; 所述接口 RSTB與讀卡機的接口 RST連接，所述接口 IOB與讀卡機的接口 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。
所述信號方向控制端I0DIR1為0時，信號從電平轉換器件的接口 IOA 輸入從IOB輸出，I0DIR1為1時，信號從電平轉換器件的接口 IOB輸入 從I0A輸出；所述信號方向控制端IODIR2始終接0，控制信號從電平轉 換器件的接口 RSTB輸入從RSTA輸出。用戶程序存放在程序存儲器中，修改后的用戶程序可以重新燒寫到所 述的程序存儲器中，實現(xiàn)用戶程序的更新，仿真芯片在工作時可以通過程 序訪問通道讀取用戶程序。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接口信號電平可以自動兼容3. 3V和5V讀卡 機，可以用于測試和認證在7816接口信號電平隨讀卡機供電電壓波動時 用戶程序的通信狀況，將會給測試、認證工作帶來非常大的便利，滿足對 用戶程序測試、認證過程的需求。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明 圖1是現(xiàn)有的接觸式智能卡與讀卡機之間信號的連接示意圖； 圖2是本發(fā)明接觸式智能卡仿真卡與讀卡機之間信號的連接示意圖。
具體實施方式
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 存儲器5、電源模塊6、電平轉換器件7，外部電源接口VCC、控制外部電 源接口是否向電平轉換器件供電的可控開關9和監(jiān)控模塊8。所述電平轉換器件7有兩個電源端VA、 VB、兩組接口和兩個信號方 向控制端I0DIR1和10DIR2，接口 IOA和RSTA為一組，輸入輸出的信號 電平與VA—致，接口 IOB和RSTB為一組，輸入輸出的信號電平與VB — 致。信號方向控制端I0DIR1為0時，信號從IOA輸入從IOB輸出，ICCIIR1為1時，信號從IOB輸入從IOA輸出。由于7816接口的RST信號總是從 讀卡機10發(fā)送給仿真芯片4，電平轉換器件7的信號方向控制端IODIR2 始終接O,控制來自讀卡機10的RST信號從RSTB輸入從RSTA輸出。電 平轉換器件7的RSTB與讀卡機10的RST連接，IOB與讀卡機10的10連 接。電平轉換器件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10提供的外部電源接口 VCC對內(nèi)分別接至所述監(jiān)控模塊 8的檢測端和一個由所述監(jiān)控模塊8控制的開關9的一端，所述開關9的 另一端連接至所述電平轉換器件7的電源端VB。監(jiān)控模塊8始終檢測讀 卡機10提供的外部電源接口，在發(fā)現(xiàn)來自讀卡機10的電源后，監(jiān)控模塊 8將開關9閉合，使讀卡機10的供電電源連接到電平轉換器件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，所述程序存儲器5的電源端，所述電平轉換器件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信號輸出給電平轉換器件7的IODIR1端 口 ，在仿真芯片4和用戶程序工作時，仿真芯片4的IODIR輸出與仿真芯 片4的10端口信號方向一致，也就是，仿真芯片4的10需要輸入數(shù)據(jù)時， IODIR輸出0;仿真芯片4的10需要輸出數(shù)據(jù)時，IODIR輸出l。仿真芯 片4的IODIR向電平轉換器件7的IODIR1輸出0時，數(shù)據(jù)信號從讀卡機 10的10送到電平轉換器件7的IOB, IOB的信號電平與VB (也就是讀卡 機10的信號電平) 一致，經(jīng)電平轉換后，數(shù)據(jù)信號從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 向電平轉換器件7的IODIR1輸出1時，數(shù)據(jù)信號從仿真芯片4的10送到 電平轉換器件7的IOA， IOA的信號電平與VA和仿真芯片4的工作電壓一 致，經(jīng)電平轉換后，數(shù)據(jù)信號從I0B輸出給讀卡機10的I0，其電平與VB (也就是讀卡機10的信號電平) 一致。用戶程序存放在程序存儲器5中，修改后的用戶程序可以重新燒寫到 程序存儲器5中，實現(xiàn)用戶程序的更新，仿真芯片4在工作時可以通過程 序訪問通道11讀取用戶程序。
權利要求
1、一種接觸式智能卡仿真卡，包括仿真芯片、程序存儲器、電源模塊，其特征在于還包括電平轉換器件、外部電源接口、控制外部電源接口是否向電平轉換器件供電的可控開關和監(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、程序存儲器的電源端、電平轉換器件的電源端VA和監(jiān)控模塊的電源端；監(jiān)控模塊始終檢測讀卡機上的外部電源接口，在發(fā)現(xiàn)來自讀卡機的電源后，監(jiān)控模塊將可控開關閉合，使讀卡機的供電電源連接到電平轉換器件的電源端VB；仿真芯片引出IODIR信號輸出給電平轉換器件的信號方向控制端IODIR1，在仿真芯片和用戶程序工作時，仿真芯片的IODIR輸出與仿真芯片的接口IO信號方向一致；當仿真芯片的接口IO需要輸入數(shù)據(jù)時，仿真芯片的IODIR向IODIR1輸出0，數(shù)據(jù)信號從讀卡機的接口IO送到電平轉換器件，經(jīng)電平轉換后，數(shù)據(jù)信號輸出到仿真芯片的接口IO，其電平與電平轉換器件的電源端VA和仿真芯片的工作電壓一致；當仿真芯片的接口IO需要輸出數(shù)據(jù)時，仿真芯片的IODIR向IODIR1輸出1，數(shù)據(jù)信號從仿真芯片的接口IO送到電平轉換器件，經(jīng)電平轉換后，數(shù)據(jù)信號輸出給讀卡機的接口IO，其電平與電平轉換器件的電源端VB和讀卡機的信號電平一致。
2、 如權利要求1所述的接觸式智能卡仿真卡，其特征在于所述電 平轉換器件有兩個電源端VA、VB、兩組接口和兩個信號方向控制端IODIR1 和10DIR2，接口 IOA和RSTA為一組，輸入輸出的信號電平與VA —致， 接口 IOB和RSTB為一組，輸入輸出的信號電平與VB —致；所述接口 RSTB 與讀卡機的接口 RST連接，所述接口 IOB與讀卡機的接口 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 述信號方向控制端I0DIR1為0時，信號從電平轉換器件的接口 IOA輸入 從IOB輸出，IODIR1為1時，信號從電平轉換器件的接口 IOB輸入從IOA 輸出；所述信號方向控制端I0DIR2始終接0，控制信號從電平轉換器件 的接口 RSTB輸入從RSTA輸出。
4、 如權利要求1所述的接觸式智能卡仿真卡，其特征在于用戶程 序存放在程序存儲器中，修改后的用戶程序可以重新燒寫到程序存儲器 中，實現(xiàn)用戶程序的更新，仿真芯片在工作時可以通過程序訪問通道讀取 用戶程序。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種接觸式智能卡仿真卡，包括仿真芯片、程序存儲器、電源模塊、電平轉換器件、外部電源接口、控制外部電源接口是否向電平轉換器件供電的可控開關和監(jiān)控模塊。電源模塊向仿真芯片、程序存儲器、電平轉換器件和監(jiān)控模塊供電；監(jiān)控模塊始終檢測讀卡機上的外部電源接口，在發(fā)現(xiàn)電源后，監(jiān)控模塊將可控開關閉合，使讀卡機的供電電源連接到電平轉換器件的電源端；仿真芯片引出信號輸出給電平轉換器件的信號方向控制端，在仿真芯片和用戶程序工作時，仿真芯片的信號輸出與仿真芯片的接口信號方向一致。本發(fā)明可以自動兼容3.3V和5V讀卡機，可以用于測試和認證在7816接口信號電平隨讀卡機供電電壓波動時用戶程序的通信狀況。
文檔編號G06K19/07GK101131666SQ200610030399
公開日2008年2月27日 申請日期2006年8月25日 優(yōu)先權日2006年8月25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