CN104950240A - 一种用于智能卡工作电压段的测试系统及其测试方法 - Google Patents

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向明亮
杨松
刘嘉维
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Abstract

一种用于智能卡工作电压段的测试系统及其测试方法，涉及智能卡技术领域。本发明测试系统包括依次连接的待测智能卡、测试装置和计算机，计算机上安装有PC/SC读写程序。其结构特点是，所述测试装置包括电源模块、微处理器MCU模块、可调电压输出模块、USB端口、智能卡插槽、与智能卡插槽配合的卡片插入检测装置以及输出电压稳定状态指示灯。电源模块与市电连接，USB端口通过带插头的USB电缆与计算机的USB集线器下行端口连接并通讯。微处理器MCU模块、可调电压输出模块和电源模块相互连接，智能卡插槽上连接有ISO/IEC7816主接口，卡片插入检测装置和输出电压稳定状态指示灯分别连接到微处理器MCU模块的IO接口并单向通讯。本发明适用于对各种类型智能卡的测试，具有结构简单、操作便携的特点。

Description

一种用于智能卡工作电压段的测试系统及其测试方法
技术领域
本发明涉及智能卡技术领域，特别是用于测试智能卡工作电压段范围的测试系统及其测试方法。
背景技术
随着市场需求的升级以及技术的革新，智能卡在各个电压段工作的可靠性、稳定性及可正常工作的范围已在电信等行业得到重视。根据3GPP（3rd Generation Partnership Project）所规定的智能卡工作电压测试范围有3种，第一种电压范围为4.5V-5.5V，第二种电压范围为2.7V-3.3V，第三种电压范围为1.62V-1.98V。
现有技术中，市场上销售的各类通用USB接口的智能卡读卡器，均以实现和卡的正常通信为目的，只能提供标准电压，例如1.8V、3V或5V，并没有自由切换供电电压的功能，这也就无法完成3GPP要求的三种电压的边界值时的测试，尤其是在进行智能卡正常工作和功耗测试时，在边界电压下工作是必不可少的。
很显然，这种读卡器虽然使用起来很方便，但是还不能作为一个智能卡的工作电压段的测试装置使用，也就更无法符合3GPP的测试标准。
另一方面，目前的智能卡的测试装置主要是用于智能卡的功能测试，监控智能卡由于功能性测试不足而产生的故障，以及批量生产阶段所做的必要测试，这一类的大部分装置所提供的电压也均是标准电压，并没有实现对智能所支持的电压范围进行测试，即使拥有电压调节功能，也由于操作复杂，装置过大，不易于快速建立测试环境和携带至测试现场。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的提供一种用于智能卡工作电压段的测试系统及其测试方法。它适用于对各种类型智能卡的测试，具有结构简单、操作便携的特点。
为了达到上述发明目的，本发明的技术方案以如下方式实现：
一种用于智能卡工作电压段的测试系统，它包括依次连接的待测智能卡、测试装置和计算机，计算机上安装有PC/SC读写程序。其结构特点是，所述测试装置包括电源模块、微处理器MCU模块、可调电压输出模块、USB端口、智能卡插槽、与智能卡插槽配合的卡片插入检测装置以及输出电压稳定状态指示灯。电源模块与市电连接，USB端口通过带插头的USB电缆与计算机的USB集线器下行端口连接并通讯。微处理器MCU模块、可调电压输出模块和电源模块相互连接，智能卡插槽上连接有ISO/IEC 7816主接口，卡片插入检测装置和输出电压稳定状态指示灯分别连接到微处理器MCU模块的IO接口并单向通讯。
在上述测试系统中，所述PC/SC读写程序有设置测试装置提供给智能卡工作电压的功能，并支持用脚本实现对各片智能卡的批处理或逐条发送对智能卡的命令。
   在上述测试系统中，所述微处理器MCU模块上置有USB接口和对外连接的接口，具有运算和处理功能。
   在上述测试系统中，所述USB端口支持的速率为USB规范定义的高速、全速或者低速中的一种，其机械、电气特性符合USB规范所定义的相关特性要求。
在上述测试系统中，所述智能卡插槽为多个，能支持ISO∕IEC 7810规范定义的ID－000型、ID－1型、ID－2型以及ID－3型卡片插入。
如上所述用于智能卡工作电压段的测试系统的测试方法，它包括依次连接的待测智能卡、测试装置和计算机，计算机上安装有PC/SC读写程序。测试装置包括电源模块、微处理器MCU模块、可调电压输出模块、USB端口、智能卡插槽、卡片插入检测装置和输出电压稳定状态指示灯。其工作流程包括以下步骤：
1)     将测试装置与电源连接；
2)     测试装置上的USB端口通过带插头的USB电缆与计算机连接；
3)     通过计算机上的PC/SC读写程序设置测试装置提供给智能卡的工作电压；
4)     观察输出电压稳定状态指示灯以确定输出电压是否稳定，如果指示灯亮起，则输出电压稳定，否则输出电压还没有稳定；
5)     确定输出电压稳定后，将智能卡插入智能卡插槽；
6)     通过PC/SC读写程序对智能卡发送测试命令或者测试脚本；
7)     通过PC/SC读写程序接收智能卡返回的执行结果；
8）通过PC/SC读写程序判断返回的结果是否正确，如果正确则证明智能卡在设定电压下工作正常；如果结果不正确，则证明智能卡在设定的电压下不能正常工作。
本发明由于采用了上述的结构和测试方法，通过在计算机界面上设置不同的通信和供电电压，来达到测试智能卡工作电压范围的目的。本发明适用于对各种类型智能卡的测试，测试装置通过与计算机联机工作，保证了测试装置的可操作性。本发明系统不仅可以调节电压到3GPP所要求的三个电压段内，还可以在更大的范围内随意设置电压，增强了测试装置的扩展性，不仅是用于智能卡标准的测试，同时还可以进行更多场景的模拟测试。本发明通过系统内部自动对输出电压检测，并根据检测结果自动校对输出电压值，保证了测试装置输出的电压的准确性。同时由于本发明测试装置设计简单、体型小巧、方便携带，极大地方便了测试人员将测试装置带至测试现场，快速建立测试环境，并进行精准测试。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1是本发明测试系统的使用连接示意图；
图2是本发明测试装置内部模块的结构示意图； 
图3是本发明测试装置中智能卡插槽的引脚图；
图4是本发明系统测试方法流程图。
具体实施方式
参看图1和图2，本发明测试系统包括依次连接的待测智能卡、测试装置和计算机，计算机上安装有PC/SC读写程序。PC/SC读写程序有设置测试装置提供给智能卡工作电压的功能，并支持用脚本实现对各片智能卡的批处理或逐条发送对智能卡的命令。测试装置包括电源模块3、微处理器MCU模块1、可调电压输出模块2、USB端口4、智能卡插槽5、卡片插入检测装置6和输出电压稳定状态指示灯7。电源模块3与市电连接，USB端口4通过带插头的USB电缆与计算机的USB集线器下行端口连接并通讯，微处理器MCU模块1、可调电压输出模块2和电源模块3相互连接。智能卡插槽5上连接有ISO/IEC 7816主接口，卡片插入检测装置6和输出电压稳定状态指示灯7分别连接到微处理器MCU模块1的IO接口并单向通讯。微处理器MCU模块1上置有USB接口和对外连接的接口，具有运算和处理功能。USB端口4支持的速率为USB规范定义的高速、全速或者低速中的一种，其机械、电气特性符合USB规范所定义的相关特性要求。智能卡插槽5支持ISO∕IEC 7810规范定义的ID－000型、ID－1型、ID－2型以及ID－3型卡片插入。
参看图3，本发明测试装置中智能卡插槽5的各引脚功能定义为：
C1：电源；
C2：复位；
C3：时钟；
C4：USB D＋；
C5：地；
C6：编程电压VPP；
C7：串行IO(Input Output，输人输出) ；
C8：USB D－。
ISO∕IEC 7816主接口通过连线与智能卡插槽5上的引脚C1、引脚C2、引脚C3、引脚C5和引脚C7连接。本发明中智能卡插槽5设为两类，分为用于插入ID－1型大卡片的大卡槽和用于插入ID－000型小卡片的小卡槽。
参看图4，本发明测试系统的测试方法步骤为：
1）将测试装置与电源连接；
2）测试装置上的USB端口4通过带插头的USB电缆与计算机   连接；
3）通过计算机上的PC/SC读写程序设置测试装置提供给智能卡的工作电压；
4）观察输出电压稳定状态指示灯7以确定输出电压是否稳定，如果指示灯亮起，则输出电压稳定，否则输出电压还没有稳定；
5）确定输出电压稳定后，将智能卡插入智能卡插槽5；
6）通过PC/SC读写程序对智能卡发送测试命令或者测试脚本；
7）通过PC/SC读写程序接收智能卡返回的执行结果；
 8）通过PC/SC读写程序判断返回的结果是否正确，如果正确则证  明智能卡在设定电压下工作正常；如果结果不正确，则证明智能 卡在设定的电压下不能正常工作。

Claims (6)

1.一种用于智能卡工作电压段的测试系统，它包括依次连接的待测智能卡、测试装置和计算机，计算机上安装有PC/SC读写程序，其特征在于，所述测试装置包括电源模块（3）、微处理器MCU模块（1）、可调电压输出模块（2）、USB端口（4）、智能卡插槽（5）、与智能卡插槽（5）配合的卡片插入检测装置（6）以及输出电压稳定状态指示灯（7）；电源模块（3）与市电连接，USB端口（4）通过带插头的USB电缆与计算机的USB集线器下行端口连接并通讯，微处理器MCU模块（1）、可调电压输出模块（2）和电源模块（3）相互连接，智能卡插槽（5）上连接有ISO/IEC 7816主接口，卡片插入检测装置（6）和输出电压稳定状态指示灯（7）分别连接到微处理器MCU模块（1）的IO接口并单向通讯。
2.根据权利要求1所述的用于智能卡工作电压段的测试系统，其特征在于，所述PC/SC读写程序有设置测试装置提供给智能卡工作电压的功能，并支持用脚本实现对各片智能卡的批处理或逐条发送对智能卡的命令。
3.根据权利要求1或2所述的用于智能卡工作电压段的测试系统，其特征在于，所述微处理器MCU模块（1）上置有USB接口和对外连接的接口，具有运算和处理功能。
4.根据权利要求3所述的用于智能卡工作电压段的测试系统，其特征在于，所述USB端口（4）支持的速率为USB规范定义的高速、全速或者低速中的一种，其机械、电气特性符合USB规范所定义的相关特性要求。
5.根据权利要求4所述的用于智能卡工作电压段的测试系统，其特征在于，所述智能卡插槽（5）为多个，能支持ISO∕IEC 7810规范定义的ID－000型、ID－1型、ID－2型以及ID－3型卡片插入。
6.如权利要求1所述用于智能卡工作电压段的测试系统的测试方法，它包括依次连接的待测智能卡、测试装置和计算机，计算机上安装有PC/SC读写程序，测试装置包括电源模块（3）、微处理器MCU模块（1）、可调电压输出模块（2）、USB端口（4）、智能卡插槽（5）、卡片插入检测装置（6）和输出电压稳定状态指示灯（7）；其工作流程包括以下步骤：
1）将测试装置与电源连接；
2）测试装置上的USB端口（4）通过带插头的USB电缆与计算机连接；
3）通过计算机上的PC/SC读写程序设置测试装置提供给智能卡的工作电压；
4）观察输出电压稳定状态指示灯（7）以确定输出电压是否稳定，如果指示灯亮起，则输出电压稳定，否则输出电压还没有稳定；
5）确定输出电压稳定后，将智能卡插入智能卡插槽（5）；
6）通过PC/SC读写程序对智能卡发送测试命令或者测试脚本；
7）通过PC/SC读写程序接收智能卡返回的执行结果；
8）通过PC/SC读写程序判断返回的结果是否正确，如果正确则证明智能卡在设定电压下工作正常；如果结果不正确，则证明智能卡在设定的电压下不能正常工作。
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