CN106096477A - 一种用于多接口并行通信的读卡器的方法及读卡器 - Google Patents

一种用于多接口并行通信的读卡器的方法及读卡器 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种多接口并行通信的读卡器，包括接口单元、安全芯片卡、存储器和时钟单元；其中：接口单元包括7816接口和多个非7816接口；安全芯片卡包括控制模块和加/解密单元；存储器与接口单元和安全芯片卡连接，存储各种数据；时钟单元与安全芯片卡连接，向安全芯片卡发送时钟信号。该读卡器通过控制模块和时钟单元，结合存储器和接口单元，完成对多接口访问的任务调度，从而使得包括7816接口在内的多接口读卡器，实现并行通信，并通过时钟单元对控制模块任务调度时间的控制，提升了并行通信的效率，以及通过加/解密单元提升了读卡器的安全性。

Description

一种用于多接口并行通信的读卡器的方法及读卡器
技术领域
本申请涉及通信领域，尤其涉及一种用于多接口并行通信的读卡器的方法及其读卡器。
背景技术
随着智能卡的普及，其应用领域的电子产品也得到了广泛重视。其中读卡器是最常见的一种。读卡器适用于电子支付系统、身份认证等需要对智能卡信息读写工作的领域，通过硬件内部的USB接口连接主机，通过符合7816协议的接口连接智能卡，实现主机和智能卡之间的通讯，是身份认证、电子商务、家庭银行、信息安全、访问和身份控制以及其他安全应用的理想电子产品。
目前智能卡行业7816读卡器已非常常见，但仅有7816通信接口的读卡器，无法满足某些特殊产品要求读卡器同时支持7816通信和其他通信接口(SWP、SPI、UART、I2C)并存的需求，这是因为现有技术无法解决读卡器中多接口并行通信的问题。因此，目前缺乏一种具有多接口并行通信功能的读卡器。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种多接口并行通信的读卡器，用于解决现有技术中读卡器无法同时支持7816通信和其他通信接口(SWP、SPI、UART、I2C)并存的技术问题。
为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：
第一方面，提供了一种多接口并行通信的读卡器，包括接口单元、安全芯片卡、存储器和时钟单元；其中：
接口单元包括7816接口和多个非7816接口；
安全芯片卡包括控制模块和加/解密单元，其中控制模块为接口单元中的每个接口分配优先权，控制每个接口的访问；加/解密单元用于获得接口单元中的接口发送的数据，对数据执行加/解密操作；
存储器与接口单元和安全芯片卡连接，存储各种数据；
时钟单元与安全芯片卡连接，向安全芯片卡发送时钟信号。
其中控制模块根据接口的通信时序和接口的优先权之一或两者执行任务调度。
控制模块输出控制信号到接口单元并控制其工作具体包括：
接口单元，在外部设备连接到接口单元并产生数据传输请求时，向控制模块发送接口单元任务信号；
控制模块，接收到接口单元发送的接口单元任务信号时进行任务调度，判断待处理的接口单元任务是否为当前通信时序最高和/或优先权最高的任务；
若接口单元任务是通信时序最高和/或优先权最高的任务，则向时钟单元发送信号，开始计时，并向该接口单元任务所在的接口单元发送确认字符，该接口单元等待接收外部设备发送的数据，并完成从接口到存储器的完整数据传输；若接口单元任务不是通信时序最高和/或优先权最高的任务，则将该任务暂时挂起，等待当前通信时序最高和/或优先权最高的任务完成后再次进行任务调度。
所述加/解密单元包括：加/解密运算器和中央控制器；其中：
加/解密运算器，根据所述存储器中存储的加密程序和加密密钥，对所述读卡器的身份信息进行加密；在所述读卡器的身份得到认证后，根据所述存储器中解密程序和解密密钥，对所述读卡器的身份信息进行解密；
中央控制器，将加密后的读卡器身份信息经由本地机发送至远端服务器，供远端服务器对所述读卡器的身份进行认证。
第二方面，提供了一种用于多接口并行通信的读卡器的方法，包括如下步骤：
步骤S1、为读卡器的7816接口和非7816接口分配优先权；
步骤S2、判断是否有接口信号接入，如果有则继续步骤S3，否则继续等待；
步骤S3、根据接口的通信时序和接口的优先权之一或两者执行任务调度；
步骤S4、完成任务后，向相应接口发送任务完成信号。
其中，步骤S3执行任务调度，具体包括以下步骤：
步骤S31、控制模块接收到接口单元发送的接口单元任务信号时，进行任务调度，判断待处理的接口单元任务是否为当前通信时序最高和/或优先权最高的任务；
步骤S32、若接口单元任务是通信时序最高和/或优先权最高的任务，则向时钟单元发送信号，开始计时，并向该接口单元任务所在的接口单元发送确认字符，该接口单元等待接收外部设备发送的数据，并完成从接口到存储器的完整数据传输；若接口单元任务不是通信时序最高和/或优先权最高的任务，则将该任务暂时挂起，等待当前通信时序最高和/或优先权最高的任务完成后再次进行任务调度。
步骤S33、如果时钟单元的计时总时间超过预定的阈值，则中断从接口到存储器的数据传输，将未完成的传输任务暂时挂起，等待当前通信时序最高和/或优先权最高的任务完成后再次进行任务调度。
为增强安全性，所述用多接口并行通信的读卡器的方法，还包括加/解密过程，加/解密过程通过加/解密运算器和中央控制器实现；其中：
加/解密运算器，根据所述存储器中加密程序和加密密钥，对所述读卡器的身份信息进行加密，并在所述读卡器的身份得到认证后，根据所述存储器中解密程序和解密密钥，对所述读卡器的身份信息进行解密；
中央控制器，将加密后的读卡器身份信息经由本地机发送至远端服务器，供远端服务器对所述读卡器的身份进行认证。
该读卡器通过控制模块和时钟单元，结合存储器和接口单元，完成对多接口访问的任务调度，从而使得包括7816接口在内的多接口读卡器，实现并行通信，并通过时钟单元对控制模块任务调度时间的控制，提升了并行通信的效率，以及通过加/解密单元提升了读卡器的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例一提供的一种多接口并行通信的读卡器结构图；
图2是本申请实施例二提供的一种用于多接口并行通信的读卡器的方法的流程示意图；
图3是本申请实施例二中步骤S3的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一：
图1为本发明实施例一提供的一种多接口并行通信的读卡器的结构示意图，如图1所示，包括接口单元、安全芯片卡7、存储器6和时钟单元10。
其中，接口单元包括7816接口1和多个非7816接口2-5，所述非7816接口具体可以为SWP接口2、SPI接口3、UART接口4和I2C接口5等，本领域技术人员可以理解，只要是常用的非7816接口都可以集成到该接口单元中。
安全芯片卡7包括控制模块8和加/解密单元9，其中控制模块8为接口单元中的每个接口分配优先权，控制每个接口的访问；加/解密单元9用于获得接口单元中的接口发送的数据，对数据执行加/解密操作。
存储器6与接口单元和安全芯片卡7连接，存储各种数据。
时钟单元10与安全芯片卡7连接，通过安全芯片卡7发送的时钟信号，控制定时器的计时，以此为每个调度任务分配预定时间，避免一个任务占有过多的时间。
所述控制模块8输出控制信号到接口单元，并根据接口的通信时序和接口的优先权之一或两者执行任务调度，控制所述接口单元工作，具体包括：
所述接口单元在外部设备连接到接口单元并产生数据传输请求时，向控制模块8发送接口单元任务信号；
控制模块8接收到接口单元发送的接口单元任务信号时进行任务调度，判断待处理的接口单元任务是否为当前通信时序最高和/或优先权最高的任务；
若接口单元任务是通信时序最高和/或优先权最高的任务，则向时钟单元发送信号，开始计时，并向该接口单元任务所在的接口单元发送确认字符，该接口单元等待接收外部设备发送的数据，并完成从接口到存储器的完整数据传输；若接口单元任务不是通信时序最高和/或优先权最高的任务，则将该任务暂时挂起，等待当前通信时序最高和/或优先权最高的任务完成后再次进行任务调度。
进一步的，如果时钟单元计时的累积时间超过预定的阈值，则控制单元将正在执行的接口单元任务暂时挂起，等待下一次的任务调度，从而可以防止传输数据较大时，占用过长的时间，导致其它接口任务无法获得执行。
同时，通过所述安全芯片卡7中的加/解密单元9保证所述读卡器的安全性。
具体的，加/解密单元9包括加/解密运算器和中央控制器，其中：
所述加/解密运算器，根据所述存储器6中存储的加密程序和加密密钥，对所述读卡器的身份信息进行加密；在所述读卡器的身份得到认证后，根据所述存储器6中解密程序和解密密钥，对所述读卡器的身份信息进行解密。
具体的，所述加/解密运算器，可使用对称加密和非对称加密之一或两者。
所述中央控制器，将加密后的读卡器身份信息经由本地机发送至远端服务器，供远端服务器对所述读卡器的身份进行认证。
具体的，所述身份认证过程，只有验证之后的数据和/或程序才能访问具体的数据和/或程序。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种用于多接口并行通信的读卡器的方法的流程示意图，如图2所示，包括：
步骤S1、为读卡器的7816接口和非7816接口分配优先权。
具体的，非7816接口包括SWP接口、SPI接口、UART接口和I2C接口。
步骤S2、判断是否有接口信号接入，如果有则继续步骤S3，否则继续等待，直至有接口信号接入。
步骤S3、根据接口的通信时序和接口的优先权之一或两者执行任务调度。
具体的，读卡器进行任务调度，如图3所示，包括如下子步骤：
步骤S31、控制模块接收到接口单元发送的接口单元任务信号时，进行任务调度，判断待处理的接口单元任务是否为当前通信时序最高和/或优先权最高的任务；
步骤S32、若接口单元任务是通信时序最高和/或优先权最高的任务，则向时钟单元发送信号，开始计时，并向该接口单元任务所在的接口单元发送确认字符，该接口单元等待接收外部设备发送的数据，并完成从接口到存储器的完整数据传输；若接口单元任务不是通信时序最高和/或优先权最高的任务，则将该任务暂时挂起，等待当前通信时序最高和/或优先权最高的任务完成后再次进行任务调度；
进一步的，如果时钟单元计时的累积时间超过预定的阈值，则将从正在执行的接口单元任务暂时挂起，等待下一次的任务调度，从而可以防止传输数据较大时，占用过长的时间，导致其它接口任务无法获得执行。
步骤S4、完成任务后，向相应接口发送任务完成信号。
在完成多接口并行通信的同时，为增强安全性，所述用多接口并行通信的读卡器的方法还包括加/解密过程，加/解密过程通过加/解密运算器和中央控制器实现。其中：
加/解密运算器，根据所述存储器中加密程序和加密密钥，对所述读卡器的身份信息进行加密，并在所述读卡器的身份得到认证后，根据所述存储器中解密程序和解密密钥，对所述读卡器的身份信息进行解密。
具体的，所述加/解密运算器，可使用对称加密和非对称加密之一或两者。
中央控制器，将加密后的读卡器身份信息经由本地机发送至远端服务器，供远端服务器对所述读卡器的身份进行认证。
具体的，所述身份认证过程，只有验证之后的数据和/或程序才能访问具体的数据和/或程序。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种多接口并行通信的读卡器，包括接口单元、安全芯片卡、存储器和时钟单元；其中：
接口单元包括7816接口和一个或多个非7816接口；
安全芯片卡包括控制模块和加/解密单元，其中控制模块为接口单元中的每个接口分配优先权，控制每个接口的访问；加/解密单元用于获得接口单元中的接口发送的数据，对数据执行加/解密操作；
存储器与接口单元和安全芯片卡连接，存储各种数据；
时钟单元与安全芯片卡连接，向安全芯片卡发送时钟信号。
2.如权利要求1所述的读卡器，其中控制模块根据接口的通信时序和接口的优先权之一或两者执行任务调度。
3.如权利要求2所述的读卡器，其中控制模块输出控制信号到接口单元并控制其工作具体包括：
接口单元，在外部设备连接到接口单元并产生数据传输请求时，向控制模块发送接口单元任务信号；
控制模块，接收到接口单元发送的接口单元任务信号时进行任务调度，判断待处理的接口单元任务是否为当前通信时序最高和/或优先权最高的任务；若接口单元任务是通信时序最高和/或优先权最高的任务，则向时钟单元发送信号，开始计时，并向该接口单元任务所在的接口单元发送确认字符，该接口单元等待接收外部设备发送的数据，并完成从接口到存储器的完整数据传输；若接口单元任务不是通信时序最高和/或优先权最高的任务，则将该任务暂时挂起，等待当前通信时序最高和/或优先权最高的任务完成后再次进行任务调度。
4.如权利要求1所述的读卡器，其中加/解密单元包括：加/解密运算器和中央控制器；其中：
加/解密运算器，根据所述存储器中存储的加密程序和加密密钥，对所述读卡器的身份信息进行加密；在所述读卡器的身份得到认证后，根据所述存储器中解密程序和解密密钥，对所述读卡器的身份信息进行解密；
中央控制器，将加密后的读卡器身份信息经由本地机发送至远端服务器，供远端服务器对所述读卡器的身份进行认证。
5.一种用于多接口并行通信的读卡器的方法，包括如下步骤：
步骤S1、为读卡器的7816接口和非7816接口分配优先权；
步骤S2、判断是否有接口信号接入，如果有则继续步骤S3，否则继续等待；
步骤S3、根据接口的通信时序和接口的优先权之一或两者执行任务调度；
步骤S4、完成任务后，向相应接口发送任务完成信号。
6.如权利要求5所述的用多接口并行通信的读卡器的方法；其中，步骤S3执行任务调度，具体包括以下步骤：
步骤S31、控制模块接收到接口单元发送的接口单元任务信号时，进行任务调度，判断待处理的接口单元任务是否为当前通信时序最高和/或优先权最高的任务；
步骤S32、若接口单元任务是通信时序最高和/或优先权最高的任务，则向时钟单元发送信号，开始计时，并向该接口单元任务所在的接口单元发送确认字符，该接口单元等待接收外部设备发送的数据，并完成从接口到存储器的完整数据传输；若接口单元任务不是通信时序最高和/或优先权最高的任务，则将该任务暂时挂起，等待当前通信时序最高和/或优先权最高的任务完成后再次进行任务调度。
7.如权利要求5所述的用多接口并行通信的读卡器的方法，为增强安全性，还包括加/解密过程，加/解密过程通过加/解密运算器和中央控制器实现；其中：
加/解密运算器，根据所述存储器中加密程序和加密密钥，对所述读卡器的身份信息进行加密，并在所述读卡器的身份得到认证后，根据所述存储器中解密程序和解密密钥，对所述读卡器的身份信息进行解密；
中央控制器，将加密后的读卡器身份信息经由本地机发送至远端服务器，供远端服务器对所述读卡器的身份进行认证。
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