CN103186753B - 一种psam卡初始速率的检测方法和装置 - Google Patents

一种psam卡初始速率的检测方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种消费安全访问模块(PSAM)卡初始速率的检测方法和装置，包括：通过n次对消费安全访问模块(PSAM)卡发出的复位应答序列的采样，完成初始字符(TS)的接收；n为正整数；确定TS的奇偶校验正确、且TS的前8个比特等于3B或3F时，获取n次采样包含的总时钟数；根据总时钟数确定PSAM卡初始速率的时钟周期数；根据时钟周期数确定所述PSAM卡初始速率。通过本发明，实现了自动检测PSAM卡的初始速率，使读卡器能够对不同速率的PSAM卡做到自适应。

Description

一种PSAM卡初始速率的检测方法和装置
技术领域
本发明涉及消费安全访问模块(PSAM，PurchaseSecureAccessModule)卡技术领域，特别是指一种PSAM卡初始速率的检测方法和装置。
背景技术
PSAM卡生产厂商根据客户的需要，会生产不同速率的PSAM卡，用户出于各方面的考虑一般会同时采购不同厂商的PSAM卡，这些PSAM卡的速率也很可能无法做到完全统一。因此，在实现读卡器时就需要适应不同的PSAM卡速率要求。如果读卡器软件中的卡速率写死，那么针对不同的PSAM卡就需要提供不同的软件版本适应要求，这样既缺乏灵活性同时也会对版本的维护带来麻烦；现有技术也可以将卡速率作为一个接口给出，针对不同的卡进行相应的参数配置，但这样又会给用户的应用带来不便。发明人在实践中发现：最好的解决方法就是读卡器的软件能够自动检测PSAM卡的速率，使得读卡器对不同速率的PSAM卡能够做到自适应，然而，现有技术还无法提供相应的解决方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种PSAM卡初始速率的检测方法和装置，以实现自动检测PSAM卡初始速率，使读卡器能够对不同速率的PSAM卡做到自适应。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种PSAM卡初始速率的检测方法，该方法包括：
通过n次对消费安全访问模块(PSAM)卡发出的复位应答序列的采样，完成初始字符(TS)的接收；所述n为正整数；
确定TS的奇偶校验正确、且TS的前8个比特等于3B或3F时，获取n次采样包含的总时钟数；
根据所述总时钟数确定PSAM卡初始速率的时钟周期数；
根据所述时钟周期数确定所述PSAM卡初始速率。
进入T2时刻后400到40000个时钟周期的时间段，在检测到读卡器的IO管脚为低电平时，开始对所述复位应答序列进行采样；
在所述IO管脚由低电平变换到高电平或由高电平变换到低电平的区间进行对所述复位应答序列的单次采样。
所述通过n次对复位应答序列的采样完成TS的接收，具体包括：
第1次采样完成时，从计数器获取对应的时钟个数，记为t1；
第2次采样完成时，从计数器获取对应的时钟个数，记为t2-t1；
将(t2-t1)/t1四舍五入取整，记为m1；
第3次采样完成时，从计数器获取对应的时钟个数，记为t3-t2；
将(t3-t2)/t1，四舍五入取整，记为m2；
以此类推，
第n次采样完成时，从计数器获取对应的时钟个数，记为tn-t(n-1)；
将(tn-t(n-1))/t1，四舍五入取整，记为mn-1；
当m1+m2+...+mn-1＝9时，确定完成TS的接收。
所述确定奇偶校验正确为：
确定所述TS的9个比特数据中包含偶数个比特1时，所述奇偶校验正确。
所述根据总时钟数确定PSAM卡初始速率的时钟周期数，为：
将所述从计数器获取的n次采样包含的总时钟数记为tn；
将所述tn除以10，四舍五入取整得到PSAM卡初始速率的时钟周期数。
根据所述时钟周期数确定所述PSAM卡初始速率，具体为：
将所述PSAM卡初始速率的时钟周期数除以31，得到结果a和余数b；
若b大于等于15，则使PSAM卡初始速率＝(a+1)×31；
若b小于15，则使PSAM卡初始速率＝a×31。
本发明还提供了一种PSAM卡初始速率的检测装置，该装置包括：采样单元、分析单元、计数器和计算单元，其中：
所述采样单元，用于对PSAM卡发出的复位应答序列进行采样；
所述分析单元，用于在所述采样单元完成第n次采样时，通知所述采样单元完成所述复位应答序列的TS的接收；还用于对所述TS进行奇偶校验，当确定奇偶校验正确、且TS的前8个比特等于3B或3F时，从所述计数器获取n次采样包含的总时钟数，并提供给所述计算单元；
所述计数器，用于记录采样过程中的时钟个数；
所述计算单元，用于根据所述总时钟数确定PSAM卡初始速率的时钟周期数；并根据所述时钟周期数确定所述PSAM卡初始速率。
所述采样单元，还用于在进入T2时刻后400到40000个时钟周期的时间段，并在检测到读卡器的IO管脚为低电平时，开始对复位应答序列的采样；并在读卡器的IO管脚由低电平变换到高电平或由高电平变换到低电平的区间进行对复位应答序列的单次采样。
所述分析单元，还用于当所述采样单元的
第1次采样完成时，从所述计数器获取对应的时钟个数，记为t1；
第2次采样完成时，从计数器获取对应的时钟个数，记为t2-t1；
将(t2-t1)/t1四舍五入取整，记为m1；
第3次采样完成时，从计数器获取对应的时钟个数，记为t3-t2；
将(t3-t2)/t1，四舍五入取整，记为m2；
以此类推，
第n次采样完成时，从计数器获取对应的时钟个数，记为tn-t(n-1)；
将(tn-t(n-1))/t1，四舍五入取整，记为mn-1；
当确定m1+m2+...+mn-1＝9时，通知所述采样单元完成所述TS的接收。
所述分析单元，还用于确定所述TS的9个比特数据中包含偶数个比特1时，判定所述奇偶校验正确。
所述计算单元，还用于将所述从计数器获取的n次采样包含的总时钟数记为tn；将所述tn除以10，四舍五入取整得到PSAM卡初始速率的时钟周期数。
所述计算单元，还用于将所述PSAM卡初始速率的时钟周期数除以31，得到结果a和余数b；若b大于等于15，则使PSAM卡初始速率＝(a+1)×31；若b小于15，则使PSAM卡初始速率＝a×31。
本发明所提供的一种PSAM卡初始速率的检测方法和装置，通过多次对PSAM卡发出的复位应答序列的采样，计算在一个字符的时间内对应的PSAM卡初始速率的时钟周期数，由此确定PSAM卡初始速率，实现了PSAM卡初始速率的自动检测。通过上述的手段，不管初始速率为多少都能够计算出，能够自适应不同速率的PSAM卡。另外，本发明取一个完整的字符(即初始字符)的时间作平均，计算出的初始速率更加精确；并且，本发明还判断了接收到的初始字符TS的正确性，进一步保证了初始速率的准确性。
附图说明
图1为本发明实施例的一种PSAM卡初始速率的检测方法的流程图；
图2为本发明实施例中PSAM卡的复位应答时序图；
图3为本发明复位应答序列的接收以及PSAM卡初始速率的自动检测过程示意图；
图4为本发明实施例的一种PSAM卡初始速率的检测装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。
图1所示，为本发明PSAM卡初始速率的检测方法的流程，包括：
步骤101，通过n次对PSAM卡发出的复位应答序列的采样，完成初始字符(TS)的接收。其中，n为正整数。
这里，进入T2时刻后400到40000个时钟周期的时间段，在检测到读卡器的IO管脚为低电平时，开始对复位应答序列进行采样；具体的，在IO管脚由低电平变换到高电平或由高电平变换到低电平的区间进行对复位应答序列的单次采样。
完成TS的接收则需要进行n次采样，具体的：
第1次采样完成时，从计数器获取对应的时钟个数，记为t1；
第2次采样完成时，从计数器获取对应的时钟个数，记为t2-t1；
将(t2-t1)/t1四舍五入取整，记为m1；
第3次采样完成时，从计数器获取对应的时钟个数，记为t3-t2；
将(t3-t2)/t1，四舍五入取整，记为m2；
以此类推，
第n次采样完成时，从计数器获取对应的时钟个数，记为tn-t(n-1)；
将(tn-t(n-1))/t1，四舍五入取整，记为mn-1；
当m1+m2+...+mn-1＝9时，确定完成TS的接收，表示TS包含9个比特数据。
步骤102，确定TS的奇偶校验正确、且TS的前8个比特等于3B或3F时，获取n次采样包含的总时钟数。
奇偶校验即确定TS的9个比特数据中包含偶数个比特1时，奇偶校验正确。
n次采样包含的总时钟数需要从技术器获取，第n次采样完成时，接收TS完成，此时对应的计数器的数值即为总时钟数，可以记为tn。
步骤103，根据总时钟数确定PSAM卡初始速率的时钟周期数。
具体的，将tn除以10，四舍五入取整即得到时钟周期数。
步骤104，根据时钟周期数确定PSAM卡初始速率。
具体的，将时钟周期数除以31，得到结果a和余数b；
若b大于等于15，则使PSAM卡初始速率＝(a+1)×31；
若b小于15，则使PSAM卡初始速率＝a×31。
下面通过具体的实施例来说明本发明的检测过程。
首先，将PSAM卡放入读卡器的卡槽内，读卡器应能为PSAM卡提供正常工作所需的时钟频率(范围为1～5MHz)。另外，读卡器的电源管脚、复位(RST)管脚、数据管脚的电平等各项指标符合7816协议规定。
本发明PSAM卡的初始速率通过计算复位应答期间初始字符的时钟周期数获得。
实施例一，复位应答过程如图2所示，包括：
步骤1、设置读卡器的初始状态、即将电源管脚和RST管脚设置为低电平。
步骤2、在T0时刻，将读卡器的电源管脚设置为高电平。
步骤3、在T0时刻后不超过700个时钟周期内，将读卡器的输入/输出(IO，Input/Output)管脚设置为接收模式。
步骤4、在T1时刻后不超过200个时钟周期内，将读卡器的RST管脚设置为高电平。
步骤5、在T2时刻后400到40000个时钟周期内，读卡器接收PSAM卡发出的复位应答序列。
具体的，7816协议规定，复位应答序列在IO管脚上以字符帧的方式传输，读卡器接收到的第一个字符为初始字符(TS)，该字符规定了后续字符的接收方式。其中，每个字符由10个连续位组成，包括：一个低电平状态的起始位、组成数据字节的8个数据位和一个奇偶校验位。
步骤6、若读卡器在上述时间段内没有接收到复位应答序列，那么返回步骤1，重新开始复位应答过程，直到接收到复位应答序列为止。
上述T0、T1、T2时刻按照ISO7816标准协议规定执行。
需要指出的是，在整个复位过程中，读卡器应保持时钟(CLK)稳定，以保证提供稳定的时钟周期。
实施例二、下面来具体说明复位应答序列的接收以及PSAM卡初始速率的自动检测过程。
根据实施例一的描述可知，读卡器需要在T2时刻后400到40000个时钟周期内，接收PSAM卡发出的复位应答序列。在接收到复位应答序列前，读卡器的IO管脚为高电平状态，在进入T2时刻后400到40000个时钟周期内后，读卡器中处于接收复位应答序列的循环等待状态，并准备开始采样。
如图3所示，复位应答序列的接收以及PSAM卡初始速率的自动检测过程，包括：
步骤1，进入T2时刻后400到40000个时钟周期的时间段后，开始检测IO管脚的状态，当IO管脚为低电平时，对复位应答序列的采样开始，进行第1次采样，同时开启定时器，保证采样时间间隔不超过0.2ETU(基本时间单元，ElementaryTimeUnit)。
该步骤中的ETU为初始ETU(即PSAM卡初始速率)，此处所谓的采样时间间隔不超过0.2ETU，表示：只要保证采样的频率足够高即可，实现时通过不间断采样，满足要求。
步骤2，持续采样，直到检测到IO管脚由低电平转换为高电平时，将计数器中的数值取出，记为t1；此处的数值是指IO管脚为由低电平变换到高电平这段区间内包含的时钟个数，可以记为第1次采样的时钟个数t1。
步骤3，从计数器取出t1后，继续第2次采样(此时IO管脚为高电平)，当检测到IO管脚由高电平转换为低电平时，将计数器中的数值取出，记为t2；则t2-t1即为IO管脚为由高电平变换到低电平这段区间内包含的时钟个数，可以记为第2次采样的时钟个数t2-t1。
步骤4，计算(t2-t1)/t1，四舍五入取整，记为m1；
步骤5，从计数器取出t2后，继续第3次采样(此时IO管脚为低电平)，当检测到IO管脚由低电平转换为高电平时，将计数器中的数值取出，记为t3；则t3-t2即为IO管脚为由低电平变换到高电平这段区间内包含的时钟个数，可以记为第3次采样的时钟个数t3-t2。
步骤6，计算(t3-t2)/t1，四舍五入取整，记为m2；
以此类推
步骤7，第n次采样后，将计数器中的数值取出，记为tn，则第n次采样的时钟个数为tn-t(n-1)；计算(tn-t(n-1))/t1，四舍五入取整，记为mn-1；
当m1+m2+...+mn-1＝9时，表示接收到第一个完整的字符，即TS。
步骤8，对接收到的TS进行奇偶校验，即确定接收到的9个比特数据中比特1的数量是否为偶数，如果是，执行步骤9，否则，结束该流程，重新执行实施例一的复位应答过程；
步骤9，将接收到的9个比特数据的前8个比特组合成一个字符，并判断该字符是否为“3B”(用二进制表示为“110111001”)或“3F”(用二进制表示为是“110000001”)，如果是两个数值中的一个，继续执行步骤10，否则，结束该流程，重新执行实施例一的复位应答过程；
步骤10，将接收TS后的计数器数值取出，即接收TS所包含的总时钟数，如果通过n次采样完成了TS的接收，那么总时钟数为tn。tn除以10，四舍五入取整即为初始ETU的时钟周期数；
步骤11，初始ETU的时钟周期数应为31的倍数，除以31，获得结果a和余数b，若b大于等于15，则使初始ETU＝(a+1)×31；若b小于15，则使初始ETU＝a×31。
步骤12，使用计算获得的初始ETU、即PSAM卡的初始速率进行完整的复位应答过程，即完成后续复位应答序列的接收，否则重新执行复位应答过程；
步骤13，将获得的初始ETU进行存储，作为后续接收完整的复位应答序列、以及读卡器与PSAM之间的指令问答过程中使用的值。
在实际应用过程中，采样一个比特一般也可以满足要求，但为了避免电平变化期间以及由于采样精度造成的时间误差，本发明取一个完整的字符(即初始字符)的时间作平均，使计算获得的位持续时间更加精确。并且还判断了接收到的初始字符TS的正确性，进一步保证了ETU的准确性。上述流程能够自适应不同速率的PSAM卡、即不管初始速率为多少通过上述流程都能够计算出，为实际应用过程提供了极大的方便。
为此，本发明还提供了一种PSAM卡初始速率的检测装置，如图4所示，较佳地，该装置应用与读卡器中，包括：采样单元、分析单元、计数器和计算单元，其中：
采样单元，用于对PSAM卡发出的复位应答序列进行采样；
分析单元，用于在采样单元完成第n次采样时，通知采样单元完成复位应答序列的TS的接收；还用于对TS进行奇偶校验，当确定奇偶校验正确、且TS的前8个比特等于3B或3F时，从计数器获取n次采样包含的总时钟数，并提供给计算单元；
计数器，用于记录采样过程中的时钟个数；
计算单元，用于根据总时钟数确定PSAM卡初始速率的时钟周期数；并根据时钟周期数确定PSAM卡初始速率。
进一步地，采样单元，还用于在进入T2时刻后400到40000个时钟周期的时间段，并在检测到读卡器的IO管脚为低电平时，开始对复位应答序列的采样；并在读卡器的IO管脚由低电平变换到高电平或由高电平变换到低电平的区间进行对复位应答序列的单次采样。
进一步地，分析单元，还用于当采样单元的
第1次采样完成时，从计数器获取对应的时钟个数，记为t1；
第2次采样完成时，从计数器获取对应的时钟个数，记为t2-t1；
将(t2-t1)/t1四舍五入取整，记为m1；
第3次采样完成时，从计数器获取对应的时钟个数，记为t3-t2；
将(t3-t2)/t1，四舍五入取整，记为m2；
以此类推，
第n次采样完成时，从计数器获取对应的时钟个数，记为tn-t(n-1)；
将(tn-t(n-1))/t1，四舍五入取整，记为mn-1；
当确定m1+m2+...+mn-1＝9时，通知采样单元完成TS的接收。
进一步地，分析单元，还用于确定TS的9个比特数据中包含偶数个比特1时，判定奇偶校验正确。
进一步地，计算单元，还用于将从计数器获取的n次采样包含的总时钟数记为tn；将tn除以10，四舍五入取整得到PSAM卡初始速率的时钟周期数。
进一步地，计算单元，还用于将PSAM卡初始速率的时钟周期数除以31，得到结果a和余数b；若b大于等于15，则使PSAM卡初始速率＝(a+1)×31；若b小于15，则使PSAM卡初始速率＝a×31。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种PSAM卡初始速率的检测方法，其特征在于，该方法包括：
通过n次对消费安全访问模块PSAM卡发出的复位应答序列的采样，完成初始字符TS的接收；所述n为正整数；
确定所述TS的奇偶校验正确、且所述TS的前8个比特等于3B或3F时，获取n次采样包含的总时钟数；
根据所述总时钟数确定PSAM卡初始速率的时钟周期数；
根据所述时钟周期数确定所述PSAM卡初始速率；
所述确定奇偶校验正确为：
确定所述TS的9个比特数据中包含偶数个比特1时，所述奇偶校验正确；
所述根据总时钟数确定PSAM卡初始速率的时钟周期数，为：
将所述从计数器获取的n次采样包含的总时钟数记为tn；
将所述tn除以10，四舍五入取整得到PSAM卡初始速率的时钟周期数。
2.根据权利要求1所述PSAM卡初始速率的检测方法，其特征在于，
进入T2时刻后400到40000个时钟周期的时间段，在检测到读卡器的IO管脚为低电平时，开始对所述复位应答序列进行采样；
在所述IO管脚由低电平变换到高电平或由高电平变换到低电平的区间进行对所述复位应答序列的单次采样。
3.根据权利要求2所述PSAM卡初始速率的检测方法，其特征在于，所述通过n次对复位应答序列的采样完成TS的接收，具体包括：
第1次采样完成时，从计数器获取对应的时钟个数，记为t1；
第2次采样完成时，从计数器获取对应的时钟个数，记为t2-t1；
将(t2-t1)/t1四舍五入取整，记为m1；
第3次采样完成时，从计数器获取对应的时钟个数，记为t3-t2；
将(t3-t2)/t1，四舍五入取整，记为m2；
以此类推，
第n次采样完成时，从计数器获取对应的时钟个数，记为tn-t(n-1)；
将(tn-t(n-1))/t1，四舍五入取整，记为mn-1；
当m1+m2+…+mn-1＝9时，确定完成所述TS的接收。
4.根据权利要求3所述PSAM卡初始速率的检测方法，其特征在于，根据所述时钟周期数确定所述PSAM卡初始速率，具体为：
将所述PSAM卡初始速率的时钟周期数除以31，得到结果a和余数b；
若b大于等于15，则使PSAM卡初始速率＝(a+1)×31；
若b小于15，则使PSAM卡初始速率＝a×31。
5.一种PSAM卡初始速率的检测装置，其特征在于，该装置包括：采样单元、分析单元、计数器和计算单元，其中：
所述采样单元，用于对PSAM卡发出的复位应答序列进行采样；
所述分析单元，用于在所述采样单元完成第n次采样时，通知所述采样单元完成所述复位应答序列的TS的接收；还用于对所述TS进行奇偶校验，当确定奇偶校验正确、且所述TS的前8个比特等于3B或3F时，从所述计数器获取n次采样包含的总时钟数，并提供给所述计算单元；
所述计数器，用于记录采样过程中的时钟个数；
所述计算单元，用于根据所述总时钟数确定PSAM卡初始速率的时钟周期数；并根据所述时钟周期数确定所述PSAM卡初始速率；
所述分析单元，还用于确定所述TS的9个比特数据中包含偶数个比特1时，判定所述奇偶校验正确；
所述计算单元，还用于将所述从计数器获取的n次采样包含的总时钟数记为tn；将所述tn除以10，四舍五入取整得到PSAM卡初始速率的时钟周期数。
6.根据权利要求5所述PSAM卡初始速率的检测装置，其特征在于，
所述采样单元，还用于在进入T2时刻后400到40000个时钟周期的时间段，并在检测到读卡器的IO管脚为低电平时，开始对复位应答序列的采样；并在读卡器的IO管脚由低电平变换到高电平或由高电平变换到低电平的区间进行对复位应答序列的单次采样。
7.根据权利要求6所述PSAM卡初始速率的检测装置，其特征在于，
所述分析单元，还用于当所述采样单元的
第1次采样完成时，从所述计数器获取对应的时钟个数，记为t1；
第2次采样完成时，从计数器获取对应的时钟个数，记为t2-t1；
将(t2-t1)/t1四舍五入取整，记为m1；
第3次采样完成时，从计数器获取对应的时钟个数，记为t3-t2；
将(t3-t2)/t1，四舍五入取整，记为m2；
以此类推，
第n次采样完成时，从计数器获取对应的时钟个数，记为tn-t(n-1)；
将(tn-t(n-1))/t1，四舍五入取整，记为mn-1；
当确定m1+m2+…+mn-1＝9时，通知所述采样单元完成所述TS的接收。
8.根据权利要求7所述PSAM卡初始速率的检测装置，其特征在于，
所述计算单元，还用于将所述PSAM卡初始速率的时钟周期数除以31，得到结果a和余数b；若b大于等于15，则使PSAM卡初始速率＝(a+1)×31；若b小于15，则使PSAM卡初始速率＝a×31。
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