專利名稱：一種讀卡器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及讀卡裝置，特別涉及一種具有USB海量存儲器的讀卡器。
背景技術(shù)：
近年來，信息技術(shù)的高速發(fā)展，將人們帶入一個信息高速傳播的全新時代，高速寬帶網(wǎng)，圖文音并茂的多媒體技術(shù)等等。這些技術(shù)的不斷發(fā)展和應用，使得數(shù)據(jù)存儲技術(shù)也以摩爾定律快速提高。隨著人們對信息交流的需要，出現(xiàn)了一種基于快閃存儲器(FLASH Memory)為介質(zhì)的便攜式存儲設(shè)備，即USB海量存儲器。其特點是體積小、價格低、易攜帶、性能穩(wěn)定、存儲容量大(從幾十兆到幾千兆不等)且可擴展，可完全替代軟盤和軟驅(qū)的功能。USB海量存儲器的功能主要是為了完成大容量數(shù)據(jù)交換，并且具有和系統(tǒng)兼容的文件分區(qū)表功能，還具有一個掉電不丟失的儲存器，能夠承受多次的反復擦寫，同時它具有方便攜帶的特點。
讀卡器是一種標準PC機外設(shè)，具體地說就是通過計算機控制，能夠完成對卡片信息讀寫操作的裝置?？ㄆ?或者叫卡)形式多種多樣。有存儲卡、智能卡之分。存儲卡現(xiàn)在的應用很廣泛，從數(shù)碼相機到MP3隨身聽，從PDA掌上電腦到時下比較流行的多媒體手機。目前比較常見的存儲卡有SmartMedia(SM卡)、Compact Flash(CF卡)、SONY Memory Stick(索尼記憶棒)、Multi Media Card(MMC卡)、SD Memory(SD卡)、IBM Microdrive(IBM微型硬盤)，以及最新的XD-Picture(XD卡)。智能卡又稱集成電路卡(IC)，在ISO7816規(guī)范中規(guī)定了智能卡的具體物理形態(tài)、通訊方式以及功能。
目前市場上的讀卡器越來越多采用USB接口，并且可以做得很小巧，易于攜帶。而USB海量存儲設(shè)備本身就是小巧便攜設(shè)備?，F(xiàn)在計算機上的USB接口有限，USB外設(shè)越來越多。多種設(shè)備集成一體是一種潮流和趨勢。目前很多用戶需要載讀卡認證的同時進行較大容量數(shù)據(jù)的存儲，而目前讀卡器與U盤還是互相獨立的設(shè)備，單獨使用讀卡器無法進行大量的數(shù)據(jù)存儲，而使用USB海量存儲器時又無法讀卡，這樣不同的設(shè)備占用了計算機上的USB接口資源，同時，讀卡器與U盤模塊分立工作，使用和攜帶都不方便。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中讀卡器與U盤模塊分立工作的缺點，提供了一種具備USB海量存儲功能又具有讀卡器功能的復合設(shè)備。所述技術(shù)方案如下一種讀卡器，包括USB接口連接件和卡接口模塊，其特征在于，還包括控制模塊和海量存儲模塊，所述USB接口連接件通過控制模塊分別與卡接口模塊和海量存儲模塊相連。
優(yōu)選地，所述控制模塊為復合控制芯片，所述復合控制芯片用于采用統(tǒng)一的通訊協(xié)議通過USB接口連接件與主機交互數(shù)據(jù)，并用于分別控制卡接口模塊和海量存儲模塊。
優(yōu)選地，所述讀卡器還包括USB集線器，所述控制模塊包括讀卡器控制單元和USB海量存儲器控制單元，所述USB集線器一端與所述USB接口相連，另一端分別與所述讀卡器控制單元和USB海量存儲器控制單元相連，所述卡接口模塊與所述讀卡器控制單元連接，以實現(xiàn)讀卡器的功能，所述海量存儲模塊與所述USB海量存儲器控制單元連接，以實現(xiàn)USB海量存儲器的功能。
所述讀卡器控制單元為讀卡器控制芯片。
所述USB海量存儲器控制單元為USB海量存儲控制芯片。
所述讀卡器控制單元和所述卡接口模塊可以集成在同一塊芯片中。
所述海量存儲模塊為海量存儲芯片。
所述卡接口模塊為射頻發(fā)射和接收模塊或儲存卡接口模塊或邏輯接口電路。
所述卡接口模塊還包括卡座。
所述讀卡器控制單元和USB海量存儲器控制單元分別包括USB接口模塊，與所述USB集線器連接。
本實用新型的有益效果是1.本實用新型所述讀卡器不但具有讀卡器讀取信息的功能，同時還具有強大的存儲功能，從而極大地方便用戶使用，提高工作效率。
2.用戶可以將有用的數(shù)據(jù)(譬如讀卡器所存儲的信息)存儲在USB海量存儲器上。
3.本實用新型讀卡器所述讀卡裝置和存儲裝置既可以在物理上相互獨立，又可以結(jié)合在一起，即將兩者相同或近似的功能模塊合并起來，從而精簡設(shè)備模塊，降低了設(shè)備的成本并便于管理。


圖1為本實用新型的第一種實施方式的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實用新型的第二種實施方式的結(jié)構(gòu)框圖；圖3為本實用新型的第三種實施方式的結(jié)構(gòu)框圖；圖4為本實用新型的第三種實施方式中控制芯片的控制流程圖；圖5為本實用新型所述集線器的電路圖；圖6為本實用新型所述海量存儲控制芯片的電路圖；圖7為本實用新型所述讀卡器控制芯片的電路圖。
具體實施方案下面將參照相應的附圖和實施例來描述本實用新型優(yōu)選的實施方案。
本實用新型裝置在硬件結(jié)構(gòu)上主要由兩部分構(gòu)成，即USB海量存儲裝置和讀卡裝置。
USB海量存儲器采用的是USB接口，需要一個用于運算的微處理器和一個數(shù)據(jù)存儲器(可以是FLASH、E2ROM等)。可以使用USB海量存儲器來存儲各種類型的數(shù)據(jù)文件、驅(qū)動程序和應用程序。讀卡器由一個CPU處理器和USB接口這兩部分基礎(chǔ)模塊組成，通過計算機控制，能夠完成對卡片信息的讀寫操作。兩個產(chǎn)品有一個共有的特點，都具有一個USB接口的通訊界面，都具有一個進行運算的微處理器。都需要掉電不丟失的儲存器。區(qū)別主要在USB的通訊協(xié)議不同，微處理器內(nèi)部運行的程序不同。一些保證系統(tǒng)運行的外圍電路不同。用戶可以將有用的數(shù)據(jù)(如讀卡器的驅(qū)動程序或可執(zhí)行程序)存儲在USB海量存儲器上?？梢钥闯觯涯壳皟煞N常用的設(shè)備合并到一個產(chǎn)品中是可能的。
如果使用一個既可以滿足U盤處理需求，又可以滿足讀卡器處理需求的微處理器，就可以解決外圍電路不同的問題。
另外還有一種方法，利用USB集線器(HUB)的特點?？梢栽谝粋€USB接口上，擴展出多個獨立工作的USB接口，這樣就可以把U盤和讀卡器分別連接到USB HUB的下游端口上，把USB HUB的上游端口和主機相連。三個芯片集成到一個設(shè)備中，實現(xiàn)U盤和讀卡器獨立工作的功能。將同時擁有U盤和讀卡器成為可能，方便了用戶。
基于上述思想，本實用新型裝置可以有不同的實施方式，也可以附加其他設(shè)備的功能，但至少應包含上述兩種設(shè)備的功能。因此，具備這一特點的裝置都屬于本實用新型的范圍。以下是本實用新型裝置的幾種典型實施方式實施例1參見圖1，圖5，圖6和圖7，本實用新型所述的讀卡器裝置由USB接口102、USB HUB芯片103、讀卡器控制芯片104、卡接口模塊105、USB海量存儲器控制芯片106和海量存儲芯片107構(gòu)成。所述卡接口模塊105包括射頻發(fā)射和接收模塊或者儲存卡接口模塊或者邏輯接口電路和接口卡座，所述讀卡器控制芯片104可以采用freescale公司的68HC908JB16、cypress公司的cy7c63723等芯片，所述USB海量存儲器控制芯片10可以采用AU9382、AU9384等芯片，所述卡接口模塊105通過所述讀卡器控制芯片104連接到所述USBHUB芯片103，其中讀卡器控制芯片104的D2+，D2-管腳與所述USB HUB芯片103的D2+，D2-端相連，然后再通過所述USB HUB芯片103的D+，D-端連接到所述USB接口(即USB接口連接件)102，最終通過USB總線連接到主機101，以實現(xiàn)讀卡器的功能。同時，所述海量存儲芯片107通過所述USB海量存儲器控制芯片106連接到所述USB HUB芯片103，其中USB海量存儲器控制芯片106的D1-、D1+端與USB HUB芯片103的D1-、D1+端連接，然后再通過所述USB HUB芯片103的D+、D-端連接到所述USB接口102，最終通過USB總線連接到主機101，以實現(xiàn)USB海量存儲器的功能。該實施例通過USB HUB芯片將讀卡器和USB海量存儲器聯(lián)結(jié)在一起，其中讀卡器控制芯片和讀卡器功能實現(xiàn)芯片是互相獨立的兩塊芯片。
實施例2參照圖2，本實用新型裝置由USB接口202、USB HUB芯片203、讀卡器控制與卡接口模塊204、USB海量存儲器控制芯片205和海量存儲芯片206構(gòu)成。所述讀卡器控制與卡接口模塊204連接到所述USB HUB芯片203，然后通過所述USB HUB芯片203連接到所述USB接口202，最終通過USB總線連接到主機201，以實現(xiàn)讀卡器的功能。同時，所述海量存儲芯片206連接到所述USB海量存儲器控制芯片205，所述USB海量存儲器控制芯片205又連接到所述USB HUB芯片203，然后所述USB HUB芯片203又連接到所述USB接口202，最終通過USB總線連接到主機201，以實現(xiàn)USB海量存儲器的功能。該實施例通過USB HUB芯片將讀卡器和USB海量存儲器聯(lián)結(jié)在一起，其中讀卡器控制芯片和卡接口模塊已集成為一塊芯片。在本實施例中，由于各個芯片及接口的具體連接關(guān)系與實施例1相同，這里不再贅述。
實施例3參照圖3，本實用新型裝置由USB接口302、復合控制器芯片303、卡接口模塊304和海量存儲芯片305構(gòu)成。所述復合控制器芯片303采用AVR8515型號的芯片，所述卡接口模塊304連接到所述復合控制器芯片303的IO端口，所述復合控制器芯片303的D-、D+端又連接到所述USB接口302，最終通過USB總線連接到主機301，以實現(xiàn)讀卡器的功能。同時，所述海量存儲芯片305連接到所述復合控制器芯片303的數(shù)據(jù)總線和地址總線端，所述復合控制器芯片303D-、D+端又連接到所述USB接口302，最終通過USB總線連接到主機301，以實現(xiàn)USB海量存儲器的功能。在該實施例中，一個復合芯片承擔了原來的讀卡器控制芯片和海量存儲控制芯片。即用一個復合芯片完成讀卡器和USB海量存儲的控制功能，從而將讀卡器和USB海量存儲器聯(lián)結(jié)在一起。其中復合控制器芯片是具有讀卡器控制和USB海量存儲器雙重控制功能的復合芯片。該實施例的特點是讀卡器和USB海量存儲器直接與USB接口相連接，從而提高了執(zhí)行速度。另一方面，由于未使用USB HUB，也節(jié)約了成本。
本實施例中的復合控制芯片采用統(tǒng)一的通訊協(xié)議進行同主機交互數(shù)據(jù)，然后利用微處理器內(nèi)部進行協(xié)議分析，判斷協(xié)議的工作狀態(tài)是U盤的工作狀態(tài)，還是讀卡器的工作。然后執(zhí)行相應的程序，同時響應主機的請求。返回執(zhí)行后的結(jié)果。其控制流程參見圖4，所述控制步驟如下
步驟402首先設(shè)備第一次插入主機時，對設(shè)備進行枚舉，設(shè)備通過USB的通信協(xié)議，報告給主機這是一個復合設(shè)備，包括一個讀寫器和一個USB海量存儲器。系統(tǒng)對設(shè)備進行識別之后，在正常的使用過程中會對設(shè)備進行讀寫操作；步驟403接收主機下發(fā)的數(shù)據(jù)；步驟404根據(jù)主機下發(fā)的USB數(shù)據(jù)的內(nèi)容，來確定這次命令是發(fā)給讀寫器，還是USB海量存儲器，如果是USB海量存儲器，執(zhí)行步驟405；如果判斷本次命令是讀寫器的命令，執(zhí)行步驟408；步驟405判斷本次命令是否是枚舉文件分配表，如果是，需要執(zhí)行407(枚舉文件分配表)，如果不是，需要執(zhí)行406(傳輸文件命令)，通過411把需要傳輸回主機的數(shù)據(jù)，通過USB協(xié)議傳回主機；步驟406傳輸文件命令；步驟407枚舉文件分配表，報告主機；步驟408判斷主機是需要查詢讀寫器的狀態(tài)，還是需要對讀寫器上連接的卡進行數(shù)據(jù)交互，如果是查詢讀寫器的狀態(tài)命令，執(zhí)行步驟410；如果不是查詢讀寫器的狀態(tài)命令，執(zhí)行步驟409；步驟409進行數(shù)據(jù)交互，數(shù)據(jù)交互包括主機需要讀出卡片的數(shù)據(jù)，主機需要查詢卡片的狀態(tài)，主機需要對卡片寫入數(shù)據(jù)，主機需要對卡片進行初始化等等。根據(jù)卡片的應用不同，具體的操作過程也不相同；步驟410把讀寫器的狀態(tài)返回到主機；步驟411讀寫器執(zhí)行完主機的請求之后，把需要返回給主機的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成USB協(xié)議，發(fā)送到主機。
以上只是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行了描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型技術(shù)的方案范圍內(nèi)，進行的通常變化和替換，都應包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種讀卡器，包括USB接口連接件和卡接口模塊，其特征在于，還包括控制模塊和海量存儲模塊，所述USB接口連接件通過控制模塊分別與卡接口模塊和海量存儲模塊相連。
2.如權(quán)利要求1所述的讀卡器，其特征在于，所述控制模塊為復合控制芯片，所述復合控制芯片用于采用統(tǒng)一的通訊協(xié)議通過USB接口連接件與主機交互數(shù)據(jù)，并用于分別控制卡接口模塊和海量存儲模塊。
3.如權(quán)利要求1所述的讀卡器，其特征在于，所述讀卡器還包括USB集線器，所述控制模塊包括讀卡器控制單元和USB海量存儲器控制單元，所述USB集線器一端與所述USB接口相連，另一端分別與所述讀卡器控制單元和USB海量存儲器控制單元相連，所述卡接口模塊與所述讀卡器控制單元連接，以實現(xiàn)讀卡器的功能，所述海量存儲模塊與所述USB海量存儲器控制單元連接，以實現(xiàn)USB海量存儲器的功能。
4.如權(quán)利要求3所述的讀卡器，其特征在于，所述讀卡器控制單元為讀卡器控制芯片。
5.如權(quán)利要求3所述的讀卡器，其特征在于，所述USB海量存儲器控制單元為USB海量存儲控制芯片。
6.如權(quán)利要求3所述的讀卡器，其特征在于，所述讀卡器控制單元和所述卡接口模塊可以集成在同一塊芯片中。
7.如權(quán)利要求1所述的讀卡器，其特征在于，所述海量存儲模塊為海量存儲芯片。
8.如權(quán)利要求1所述的讀卡器，其特征在于，所述卡接口模塊為射頻發(fā)射和接收模塊或儲存卡接口模塊或邏輯接口電路。
9.如權(quán)利要求1至7中任意一項權(quán)利要求所述的讀卡器，其特征在于，所述卡接口模塊還包括卡座。
10.如權(quán)利要求3所述的讀卡器，其特征在于，所述讀卡器控制單元和USB海量存儲器控制單元分別包括USB接口模塊，與所述USB集線器連接。
專利摘要本實用新型提供了一種讀卡器，屬于讀卡裝置。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的讀卡器與U盤模塊分立工作的缺點，本實用新型提供了一種讀卡器，包括USB接口連接件和卡接口模塊，還包括控制模塊和海量存儲模塊，所述USB接口連接件通過控制模塊分別與卡接口模塊和海量存儲模塊相連。采用本實用新型所述讀卡器既有USB海量存儲功能又具有讀卡器功能，使用和攜帶非常方便。
文檔編號G11C16/02GK2884332SQ20062001850
公開日2007年3月28日 申請日期2006年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月24日
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