CN102013000A - 通用银行卡读卡器 - Google Patents

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郑茳
肖佐楠
匡启和
王廷平
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Abstract

本发明涉及一种通用银行卡读卡器，所述通用银行卡读卡器包括与中央处理器连接的USB接口、串行通信接口；所述USB接口与PC机连接；所述通用银行卡读卡器还包括通用串行接口，所述通用串行接口与智能卡读卡器连接；所述通用银行卡读卡器能自动识别用户将银行卡插入了所述磁条卡读卡器还是智能卡读卡器。本发明可以提供对两种银行卡(磁条卡和智能卡)以及密码输入的操作，因而具有操作方便灵活的特点。

Description

通用银行卡读卡器
技术领域
本发明涉及一种银行卡读卡器，特别涉及一种多接口读卡器。
背景技术
目前，在银行ATM机上进行操作时，持卡人首先将银行卡插入ATM机，然后将插入的银行卡进行检验，当确认是合法银行卡后，ATM机提示持卡人输入PIN码（即身份识别码），当PIN码校验无误后则可以进行相应的转账、取现等操作。可见，ATM机对持卡人的判断主要根据用户输入的PIN码，因此，当前存在网络窃听、监视设备等来获取用户的卡号密码，并复制所盗的用户卡来盗取用户的钱财的行为。
现有技术中，解决上述问题的方法是使用IC银行卡。IC卡银行卡以芯片作为介质，与磁条卡相比，IC银行卡安全性高、卡内的数据难以被复制。
然而，针对上面对磁条卡和IC银行卡的操作，目前在使用的读卡器只能读取一种卡，即要么只能读磁条卡，要么只能读取IC银行卡。这样，如果操作者对需要对两种卡进行操作，就需要在计算机上连接这两种卡的读卡器，但是，现在许多计算机都没有通用串行接口(USI)，这样，如果在没有通用串行接口的计算机上使用磁条卡读卡器，则需要通过转接器来实现(如USB接口转串口)，此外，磁条卡读卡器则需要采用USB接口或PS2接口供电，这样对计算机接口的要求较多；同时，单独的密码键盘的连接也对计算机接口提出更高的要求，从而给操作者带来不便或者造成成本上的增加。
由此可见，当前采用的单一的读卡器存在诸多不足。因此设计一种具有多种卡接口的银行卡读卡器，而且这多种接口卡设备通过USB接口和PC端进行通信是本领域需要解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种具有可以操作磁条卡和IC智能卡通用银行卡读卡器，即提供一种多接口银行卡读写器。
为了达到上述目的，本发明采用的解决方案是：一种通用银行卡读卡器，所述通用银行卡读卡器包括与中央处理器连接的USB接口、串行通信接口；所述USB接口与PC机连接，所述PC机通过所述USB接口向所述通用银行卡读卡器发送对银行卡操作的控制命令、并通过所述USB接口接收所述通用银行卡读卡器对所述控制命令的响应信息；所述串行通信接口与磁条卡读卡器连接；
其特征在于：
所述通用银行卡读卡器还包括通用串行接口，所述通用串行接口与智能卡读卡器连接；
所述通用银行卡读卡器能自动识别用户将银行卡插入了所述磁条卡读卡器还是智能卡读卡器。
进一步，所述通用银行卡读卡器还包括通用输入输出接口；所述通用输入输出接口与密码键盘连接。
进一步，所述磁条卡读卡器的供电方式通过所述USB接口供电或PS2接口供电。
进一步，所述通用银行卡读卡器通过发送命令来控制银行卡的操作，控制命令为多个字节，分别为私用命令标志和控制命令标志.
进一步，所述控制命令分为读银行卡账号、读用户通过密码键盘输入的密码、和退出读卡器，以便对所述银行卡进行PIN验证、读账户余额、修改账户余额的操作。
进一步，所述通用银行卡读卡器通过所述USB接口收到所述PC机发送的控制命令并解析命令，以便对银行卡进行相应操作；所述通用银行卡读卡器将对所述银行卡操作后的数据封装成USB报文的格式返回给所述PC机。
进一步，通过所述USB报文的字节来标示所述控制命令是否已正确执行。
本发明中的通用银行卡读卡器支持USB接口、串行通信接口(SCI)、通用串行接口(USI)和通用输入输出接口(GPIO)，因而可以提供对两种银行卡(磁条卡和智能卡)以及密码输入的操作，具有方便灵活的特点；此外，所述通用银行卡读卡器的PC端可以通过USB接口与串行通信接口(SCI)、通用串行接口(USI)、密码键盘之间进行数据传输，因此不需要额外的接口转换器(如USB转串口设备)；最后，所述通用银行卡读卡器为通用串行通信接口(SCI)的读卡器提供两种电源供电的选择：即USB方式供电和PS2方式供电。
附图说明
图1为本发明通用银行卡读卡器结构原理图；
图2为本发明中的USI接口信号示意图；
图3为本发明中的SCI接口信号示意图；
图4为本发明中的GPIO接口信号示意图；
图5为本发明中的通用银行读卡器内部工作流程图；
图6为本发明中的串行通信接口(SCI)内部工作流程图；
图7为本发明中的通用串行接口(USI)内部工作流程图。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案进行详细说明。
图1示出了本发明所述的通用银行卡读卡器的结构原理图。如图1所示，所述通用银行卡读卡器包括中央处理器（CPU）、USB接口、USB接口控制器、串行通信接口（SCI）、串行通信接口(SCI)控制器、通用串行接口(USI)、通用串行接口（USI）控制器、通用输入输出接口(GPIO)、通用输入输出接口(GPIO)控制器；从而能够支持密码键盘、支持USB供电方式和PS2供电方式的串口设备、支持智能卡读写接口。
所述USB接口控制器和USB接口连接。串行通信接口(SCI)控制器和串行通信接口(SCI)连接。通用串行接口(USI)控制器和通用串行接口连接。通用输入输出接口(GPIO)控制器和通用输入输出接口(GPIO)接口连接。所述CPU通过地址总线、数据总线和控制总线分别与USB控制器、串行通信接口(SCI)控制器、通用串行接口(USI)控制器、通用输入输出接口(GPIO)控制器连接。
下面介绍所述通用银行卡读卡器中的各接口与外部设备之间的连接关系。其中，USB接口与PC机的USB接口连接，通过USB接口发送PC机对银行卡操作的命令和接收命令响应信息。
图2-4示出了所述通用银行卡读卡器的其他接口与相应的外部设备之间的连接关系图。 
图2示出了串行通信接口(SCI)的连接图。如图2所示，所述串行通信接口(SCI)与磁条卡读卡器连接，用于读取磁条卡的银行卡账号等信息，其中所述磁条卡读卡器的供电方式可选择通过所述USB接口供电或PS2接口供电。通过所述串行通信接口(SCI)设备可读取磁条卡的相应信息，其通信协议遵循串行通信接口(SCI)协议。所述串行通信接口通过接收、发送数据线(RXD、TXD)与一磁条卡读卡器连接，并通过所述磁条卡读卡器接收磁条卡信息。
图3示出了通用串行接口(USI)的连接图。如图6所示，所述通用串行接口(USI)与智能卡读卡器连接，用于读取智能卡的卡号、余额、或验证、修改PIN码等操作；通过所述通用串行接口(USI)设备能够操作智能卡，其通信协议遵循智能卡协议。所述通用串行接口通过复位信号（ISORST）、时钟信号(CLK)、数据信号(ISODATA)和通用串行接口读卡器(即智能卡读写器)连接。所述通用串行接口读卡器通过其机械特性引出中断管脚（Int）可以检测智能卡插入或拔出。
图4示出了通用串行输入输出接口(GPIO)的连接图。如图4所示，所述通用输入输出接口(GPIO)与密码键盘连接，用于用户输入操作磁条卡或智能卡等银行卡的密码。通过所述通用串行输入输出接口(GPIO)可连接所述密码键盘，并可通过检测所述通用串行输入输出接口(GPIO)的数据标志判断具体按下所述密码键盘的哪个键。在对所述密码键盘的软件处理方面，则加入按键的防抖处理，确保按键响应的准确性。
优选地，所述通用银行卡读卡器能自动识别用户将银行卡插入了所述磁条卡读卡器还是智能卡读卡器，并将识别的结果返回给所述PC机。进一步，优选地，所述识别是通过与所述串行通信接口(SCI)和通用串行接口(USI)与其对应连接的银行卡的读卡器的信号连线实现的，优选地，所述信号连接是中断信号线。
本发明中的所述通用银行卡读卡器的控制方法和工作过程如下：
1、控制方式
所述通用银行卡读卡器的控制核心为CPU处理器，所述CPU处理器通过总线访问各个控制器的内部寄存器，从而实现对所述USB接口、USB接口控制器、串行通信接口（SCI）、串行通信接口(SCI)控制器、通用串行接口(USI)、通用串行接口（USI）控制器、通用输入输出接口(GPIO)、通用输入输出接口(GPIO)控制器的控制。
所述串行通信接口（SCI）、通用串行接口(USI)、通用输入输出接口(GPIO)、通用输入输出接口(GPIO)分别设有控制寄存器、数据寄存器等，用于对相应接口的控制和数据传输。
例如，串行通信接口(SCI)和通用串行接口(USI)的寄存器定义如下表所示：
Figure 2010105741755100002DEST_PATH_IMAGE001
 2、通信协议与数据结构
当使用所述通用银行卡读卡器访问银行卡时，如果使用的是磁条卡，那么将磁条卡插入所述串行通信接口中，从而能够通过所述串行通信接口(SCI)访问所述磁条卡，此时，按照串行通信接口（SCI）协议来实现对磁条卡的访问和操作；如果使用的是智能卡，那么将智能卡置于所述通用串行接口，从而能够通过所述通用串行接口(USI)访问所述智能卡，此时，按照通用串行通信接口(USI)协议来实现对智能卡的访问和操作。
所述通用银行卡读卡器对磁条卡或智能卡之间的命令和数据交互是通过所述USB接口实现的，并能通过所述USB接口将数据返回给PC机。所述USB接口接收、发送数据是按照USB协议来实现的。
所述通用银行卡读卡器通过发送命令来控制银行卡的操作，控制命令为两个字节，分别为私用命令标志SlfCMD和控制命令标志ConCMD，其中控制命令可分为读银行卡账号、读用户通过密码键盘输入的密码、和退出读卡器。优选地，所述银行卡包括磁条卡或智能卡。
所述控制命令的数据结构如下表所示：
名称 意义 长度（字节）
SlfCMD 私用命令标志 1
ConCMD 控制命令标志 1
其中ConCMD包括以下类型：
ConCMD 值 说明
读银行卡卡号 0x81 向该装置发送数据并写入Flash
读密码 0x82 接收该装置从Flash中读取的数据
退出读卡器 0x85 退出读卡器设备
当所述通用银行卡读卡器收到控制命令时，所述通用银行卡读卡器将所述银行卡操作后的数据封装成USB报文的格式返回给所述PC，并可通过所述USB报文的前四个字节来标示命令是否已正确执行。具体定义如下：
命令 状态 说明
0x5AA5FEEF 无错误 接收到的命令解析正确，并进行相应的操作
0x00000000 错误 接收命令没有正确执行
3、控制流程
所述通用银行卡读卡器通过所述USB接口和PC机进行数据交互，所述USB接口与PC机之间遵循USB通信协议。所述通用银行卡读卡器根据所操作的银行卡的类型选择相应接口(即SCI或USI)，并对操作命令进行解析，然后响应所述命令，具体内部总流程图如图5所示。
当本通用银行卡读卡器操作磁条卡时，采用串行通信接口(SCI)和USB接口通信，通过USB接口发送读取磁条卡卡号的命令，然后用户开始刷磁条卡，通过和串行通信接口（SCI）读取磁条卡卡号等信息并封装成USB报文的格式，然后通过USB接口将响应信息发送到PC端。其内部控制流程如图6所示。
当通用银行卡读卡器操作智能卡时，所述通用银行卡读写器一方面采用所述通用串行接口(USI)与所述智能卡通信、另一方面采用所述USB接口与PC机通信，从而所述PC机能够通过所述USB接口向所述通用银行卡读卡器发送读取所述智能卡的卡号的命令，然后用户将智能卡插入智能卡读卡器，从而所述通用银行卡读卡器能够读取智能卡的卡号、并将所述读取的智能卡的卡号封装成USB报文的格式、然后通过USB接口将所述封闭成USB报文的格式的智能卡的卡号发送到所述PC机的一端。其内部控制流程如图7所示。
由以上的控制流程可以看出，所述通用银行卡读卡器操作银行卡时，首先所述PC机通过所述USB接口向所述通用银行卡读卡器发送命令，然后由所述通用银行卡读卡器操作相应的银行卡，并将相应的信息封装成USB报文的格式后通过所述USB接口返回给所述PC机。
本发明中的通用银行卡读卡器支持USB接口、串行通信接口(SCI)、通用串行接口(USI)和通用输入输出接口(GPIO)，因而可以提供对两种银行卡(磁条卡和智能卡)以及密码输入的操作，具有方便灵活的特点；此外，所述通用银行卡读卡器的PC端可以通过USB接口与串行通信接口(SCI)、通用串行接口(USI)、密码键盘之间进行数据传输，因此不需要额外的接口转换器(如USB转串口设备)；最后，所述通用银行卡读卡器为通用串行通信接口(SCI)的读卡器提供两种电源供电的选择：即USB方式供电和PS2方式供电。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种通用银行卡读卡器，所述通用银行卡读卡器包括与中央处理器连接的USB接口、串行通信接口；所述USB接口与PC机连接，所述PC机通过所述USB接口向所述通用银行卡读卡器发送对银行卡操作的控制命令、并通过所述USB接口接收所述通用银行卡读卡器对所述控制命令的响应信息；所述串行通信接口与磁条卡读卡器连接；
其特征在于：
所述通用银行卡读卡器还包括通用串行接口，所述通用串行接口与智能卡读卡器连接；
所述通用银行卡读卡器能自动识别用户将银行卡插入了所述磁条卡读卡器还是智能卡读卡器。
2.如权利要求1所述的通用银行卡读卡器，其特征在于：所述通用银行卡读卡器还包括通用输入输出接口；所述通用输入输出接口与密码键盘连接。
3.如权利要求1或2所述的通用银行卡读卡器，其特征在于：所述磁条卡读卡器的供电方式通过所述USB接口供电或PS2接口供电。
4.如权利要求1所述的通用银行卡读卡器，其特征在于：所述通用银行卡读卡器通过发送命令来控制银行卡的操作，控制命令为多个字节，分别为私用命令标志和控制命令标志。
5.如权利要求4所述的通用银行卡读卡器，其特征在于：所述控制命令分为读银行卡账号、读用户通过密码键盘输入的密码、和退出读卡器，以便对所述银行卡进行PIN验证、读账户余额、修改账户余额的操作。
6.如权利要求4或5所述的通用银行卡读卡器，其特征在于：所述通用银行卡读卡器通过所述USB接口收到所述PC机发送的控制命令并解析命令，以便对银行卡进行相应操作；所述通用银行卡读卡器将对所述银行卡操作后的数据封装成USB报文的格式返回给所述PC机。
7.如权利要求6所述的通用银行卡读卡器，其特征在于：通过所述USB报文的字节来标示所述控制命令是否已正确执行。
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