CN102541776B - 应用处理器芯片上模拟实现接触式智能ic卡接口的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用处理器芯片上模拟实现接触式智能IC卡接口的方法，包括将硬件接口重置为模拟接口，具体为以下内容：将IC卡上的I/O信号管脚连接到的应用处理器芯片上的UART接口端的接收(Rx)和发送(Tx)管脚上；将IC卡上的CLK信号管脚连接到脉冲宽度调制(PWM)管脚上；将IC卡上的RST信号管脚连接到通用输入/输出(GPIO)管脚上。本方法利用应用处理器都具有的通用接口组合实现智能卡接口，能够实现应用处理器支持智能IC卡接口，既降低了芯片成本，又增加了芯片的功能。

Description

应用处理器芯片上模拟实现接触式智能IC卡接口的方法
技术领域
本发明涉及智能卡接口的处理方法，具体来说涉及一种应用处理器芯片上模拟实现接触式智能IC卡接口的方法。
背景技术
接触式智能IC卡作为一项信息技术广泛应用于金融、电信等行业领域。对此有关组织专门针对IC卡制定了专业技术标准，规定了IC卡的有关技术特性，技术参数，技术规范等。如ISO/IEC7816-1国际标准就描述了IC卡的物理特性。所有连接IC卡的主控芯片都要求符合上述标准，通常行业内的主控芯片都是配备了专门的智能卡控制器。随着CMMB业务的兴起，该业务方案需要用到授权解密芯片，而该解密芯片也用到了智能IC卡接口，但是对于CMMB业务方案中的主控芯片--应用处理器芯片来说，通常都不具备该接口，如果在应用处理器芯片内增加该智能卡控制器，又会增加芯片成本，且设计验证周期较长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用处理器芯片上模拟实现接触式智能IC卡接口的方法，本方法利用应用处理器都具有的通用接口组合实现智能卡接口，能够实现应用处理器支持智能IC卡接口，既降低了芯片成本，又增加了芯片的功能。
本发明的目的可通过以下的技术措施来实现：
一种应用处理器芯片上模拟实现接触式智能IC卡接口的方法，包括将硬件接口重置为模拟接口，具体为以下内容：将IC卡上的I/O信号管脚连接到的应用处理器芯片上的UART接口端的接收(Rx)和发送(Tx)管脚上；将IC卡上的CLK信号管脚连接到脉冲宽度调制(PWM)管脚上；将IC卡上的RST信号管脚连接到通用输入/输出(GPIO)管脚上。
还包括对IC卡的驱动过程：
(1)设置模拟接口的时序，包括：所述脉冲宽度调制管脚输出1Mhz-5Mhz的时钟信号；所述通用输入/输出管脚输出大于400us的控制信号；所述UART接口端的接收管脚和发送管脚输出的每两个字符的起始位间隔为12～267个位宽，同时实时删除由发送管脚发出的，且又直接回到所述应用处理器内的字符；
(2)IC卡启动过程：IC卡冷复位后，所述应用处理器对所述IC卡的复位应答按照上述接口时序进行应答处理，并确认所述IC卡上报的传输协议；如果所述上报的传输协议需要修改，则通过协商模式修正所述应用处理器的的传输协议或者通信波特率；否则按照所述传输协议和波特率进行通信。
本方法与现有技术相比，具有以下有益效果：
1、本方法能够在现有的应用处理器的芯片上实现智能IC卡的接口，而无须增加智能卡控制器，节省芯片成本；
2、本方法的实现方案灵活，只需要利用原有接口即可实现目的，而且不破坏原有接口连接其他外设的需要，从而不浪费宝贵的芯片引脚数，达到了引脚的复用。
附图说明
图1是本发明的应用处理器芯片上模拟实现接触式智能IC卡接口的方法中硬件接口重置的结构示意图；
图2是本发明方法中IC卡的驱动过程示意图；
图3是智能IC卡的I/O信号的字符帧格式示意图；
图4是本发明方法运用于手持电视方案的实现框架图；
图5是图4所示手持电视方案中信号处理流程示意图。
具体实施方式
图1至图3示出了本发明应用处理器芯片上模拟实现接触式智能IC卡接口的方法的实现过程示意图，本方法包括将硬件接口重置为模拟接口以及对IC卡的驱动过程。
首先需要将硬件接口重置为模拟接口。由于接触式智能卡遵循ISO/IEC7816规范标准，接口信号定义为：
GND地，基准电压
VCC电源输入
I/O串行数据的输入/输出
CLK时钟信号输入
RST复位信号输入
VPP编程电压，由卡选用
其中最主要的是I/O，CLK，RST三个信号，其中I/O信号上定义的字符帧格式如图3所示，其中：
●起始位要求为低电平，
●校验位要求使用偶校验，
●保护时间要求为2个位宽到257个位宽。
从该格式可以看出，它和UART(串口)的字符帧格式是一样的，所以该I/O信号可以用UART接口模拟，因此，将该I/O信号直接连到应用处理器的UART接口端的Rx(接收)和Tx(发送)管脚上。
CLK用于给IC卡提供时钟信号，时钟范围为1Mhz-5Mhz，该信号可以选用一个PWM(脉冲宽度调制)管脚来充当。
RST为IC卡的复位信号，低电平为RST，可以选择一个GPIO(通用输入/输出)管脚充当，低电平持续时间要求大于400us。
综上，如图1所示，硬件接口重置为模拟接口的内容包括：art_rx，uart_tx分别代表应用处理器端的UART接口的接收(Rx)和发送(Tx)管脚，两个管脚同时连接到IC卡的I/O信号管脚上；pwm代表应用处理器端的PWM管脚，该管脚连接到IC卡的CLK时钟信号管脚上；gpio代表应用处理器端的GPIO管脚，该管脚连接到IC卡的RST管脚上。
另一个需要实现的内容就是对IC卡的软件驱动过程，如图2所示包括以下内容：
(1)设置模拟接口的时序——即要保证模拟接口要遵从ISO/IEC7816定义的时序要求：
从硬件部分介绍的时序要求来看，PWM要能输出1Mhz-5Mhz的时钟，一般的应用处理器都可以达到。
GPIO控制信号要满足复位时序，要求在RST过程中能输出低电平400us以上。
UART的Rx，Tx都连接到IC卡的i/o数据线上，要做到两点：
A)、传输过程中的相邻两个字符的起始位间隔要做到12个位宽到267个位宽之间
B)、因为rx和tx都同时连接到IC卡的I/O数据线上了，相当于两者进行了直连了，这样发送出来的数据通过接收管脚Rx又回到应用处理器自身了，对于该情况，软件需要将收到的这些字符忽略掉，即实时删除由发送管脚发出的，且又直接回到应用处理器内的字符；
(2)IC卡启动过程：如图3所示，IC卡冷复位后，应用处理器对IC卡的复位应答按照上述接口时序进行应答处理，并确认IC卡上报的传输协议；如果上报的传输协议需要修改，则通过协商模式修正应用处理器的的传输协议或者通信波特率；否则按照传输协议和波特率进行通信。
下面结合一个具体的应用需求说明本方法运用过程：
该具体实施方案为CMMB手持电视方案，该方案的实现框图如图4和图5所示，其中加解密及授权控制模块芯片使用的就是智能卡接口，而多媒体应用处理器本身是不支持该智能卡控制器的，这就可以利用本方法所描述的实现过程，采用UART接口和PWM管脚来组合模拟智能卡接口，对加解密及授权控制模块芯片进行控制。
本发明的实施方式不限于此，在本发明上述基本技术思想前提下，按照本领域的普通技术知识和惯用手段对本发明内容所做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (1)

1.一种应用处理器芯片上模拟实现接触式智能IC卡接口的方法，包括将硬件接口重置为模拟接口，具体为以下内容：将IC卡上的I/O信号管脚连接到的应用处理器芯片上的UART接口端的接收（Rx）和发送（Tx）管脚上；将IC卡上的CLK信号管脚连接到脉冲宽度调制（PWM）管脚上；将IC卡上的RST信号管脚连接到通用输入/输出（GPIO）管脚上；
其特征在于：还包括对IC卡的驱动过程：
（1）设置模拟接口的时序，包括：所述脉冲宽度调制管脚输出1Mhz-5Mhz的时钟信号；所述通用输入/输出管脚输出大于400us的控制信号；所述UART接口端的接收管脚和发送管脚输出的每两个字符的起始位间隔为12～267个位宽，同时实时删除由发送管脚发出的，且又直接回到所述应用处理器内的字符；
（2）IC卡启动过程：IC卡冷复位后，所述应用处理器对所述IC卡的复位应答按照上述接口时序进行应答处理，并确认所述IC卡上报的传输协议；如果所述上报的传输协议需要修改，则通过协商模式修正所述应用处理器的传输协议或者通信波特率；否则按照所述传输协议和波特率进行通信。
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