CN1085362C - 智能卡读写器 - Google Patents

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CN1085362C
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朱家维
冯一兵
王如龙
张煦
杨春武
齐羽
江亿
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Tongfang RIA Co ltd
Tongfang Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种智能卡读写器，由二部分组成，一部分是读写器与IDE的接口部分，包括一个寄存器组和对寄存器进行选择的地址译码逻辑，另一部分是对IC卡读写的CPU及控制逻辑部分，包括单片微控制器，存储器，IC卡产生及IC卡加电和时钟电路。

Description

智能卡读写器
本发明涉及一种IC卡读写器，它与PC系列微机联在一起，完成对卡的读写及数据处理功能。
IC卡读写器按功能分有通用型和专用型两大类，目前国外已有多家厂商生产IC卡及IC卡读写器。国内也有一些厂商有此类设备，如华旭金卡集团；北京握奇数据系统有限公司，实达电脑集团等，这些IC卡读写器的功能大体相同，其基本逻辑框图如图1所示。
从图1的逻辑框图看，这些IC卡读写器与主机的连接都使用串行接口，用9芯或25芯连接器。使用串行口的好处是接口简单，也存在着以下几方面的缺点：
1、占用一个串行接口：目前微机主板上一般提供两个串行口Coml和Com2，鼠标已占用一个，如果IC卡再占用一个，当用户想再使用串行口时就必须增加串行扩展卡，这给用户带来不便。
2、目前操作系统(DOS或Windows)支持鼠标为微机的标准外设配置，若想把使用串口的IC卡读写器再做成微机的标准外设配置，困难较大。
3、目前IC卡读写器对不同种类的卡的识别和处理程序都放在读写器内部，这样由于内部CPU和ROM大小的限制，它所能识别和处理的卡的种类有限。
本发明的目的是设计一种IC卡读写器，使用IDE接口，并使它成为微机的一种标准外设配置。
本发明设计的智能卡读写器，主要包括两部分，一部分是读写器与IDE的接口部分，包括有一个寄存器组和对寄存器进行选择的地址译码逻辑。另一部分是对IC卡读写的CPU及控制逻辑，包括单片微控制器，存储器，IC卡座及IC卡加电和时钟电路，
其中接口部分包括：
(1)IDE接口插座；
(2)用以存放主机发送给读卡器的命令和数据的四个寄存器(U0，U1，U2和U3)；
(3)用以对寄存器进行选择的地址译码逻辑(U8)；
(4)中断产生逻辑(U4)；
(5)用以存放从卡中读出或写入的数据的存储器(U9)；
其中的读写器CPU及控制逻辑包括：
(6)内部存放有对卡的加电、识别及处理程序的单片微控制器(U10)；
(7)用以选中存储器或IDE接口寄存器组的地址译码器(U11)；
(8)用以在加电或主机软件清零时给CPU一个清零脉冲的清零电路U12；
(9)IC卡与读卡器的连接插座(U13)；
(10)电源控制电路和时钟发生电路。
本发明采用的IDE接口是目前PC系列微机(586或以上机型)中硬盘和光驱使用的标准接口，微机主板上一般都有两个IDE接口插座，每个插座上插一根电缆就可以带两个IDE设备，叫做主盘和从盘。这样一台机器内部可以有四个IDE设备。而实际上一般用户使用一个硬盘驱动器，一个光驱就够了，很少使用第二个硬盘，既便有的用户使用了第二个硬盘，也还有一个IDE接口可以使用，这样就不占用用户的串口资源。再就是由于操作系统(DOS或Windows)对IDE接口的支持，就容易将IC卡读写器做成一个微机的标准外设配置。
另外在本发明中，对IC卡的识别和处理程序只将几种常用卡的处理程序放在IC卡读写器中，大多数卡，特别是今后新开发的IC卡和有特殊要求的卡的处理程序放在主机内部。当需要处理某一种卡时，可自动将该卡的处理程序装入读写器内进行处理。这样本发明就是一个真正意义上的通用型IC卡读写器。
附图简要说明：
图1是已有技术的逻辑框图。
图2是本发明设计的IC卡读写器逻辑框图。
图3是IDE接口部分电路原理图。
图4是读卡器CPU及控制逻辑部分电路原理图。
下面结合附图，详细介绍本发明的内容。IC卡读写器由以下二部分组成：
(一)IDE接口部分，如图3所示。
1、IDE接口插座：这是一个40芯IDE接口插座，所有信号与IDE接口要求兼容。
2、寄存器组：用以存放主机发送给读卡器的命令和数据，其中U0为8位命令寄存器，存放从主机通过IDE接口发送过来的命令。读卡器每接收到主机的一个命令，便通过U4(中断产生逻辑)向CPU发中断申请，以便执行读写数据的操作。
U1、U2为8位数据寄存器，其中U1存放从主机发送来的数据，U2存放发送给主机的数据。
U3为状态寄存器，它保存读卡器的工作状态和错误信息供主机查询。
3、地址译码逻辑U8：
该地址译码逻辑能满足以下要求：(1)命令寄存器U0应该在主机向IDE接口中的“磁头选择”寄存器写数据时被选中。(2)其它寄存器的选择只有在主机向命令寄存器中写入相应数据后才能被选中。(3)寄存器组中的寄存器主机可以通过IDE接口访问，读卡器中的CPU也可以访问，只不过IDE接口选中“写”的寄存器，读卡器CPU选中时为“读”。IDE接口选中“读”的寄存器，读卡器CPU选中时为“写”。
4、中断产生逻辑U4：
该逻辑在主机通过IDE接口向读卡器写入一个数据或命令时便向CPU申请一次中断，以便将此数据或命令取走。
5、存储器U9：
该存储器是一个32K的静态RAM，用以存放从卡中读出或写入的数据，也可以存放卡的处理程序。
(二)读卡器CPU及控制逻辑，如图4所示。
1、单片微控制器U10：
读卡器的控制中枢，内部存放有对卡的加电，识别及处理程序。功能是：(1)对卡的加电和识别。(2)从卡中读数据或向卡中写入数据。(3)响应IDE接口的中断请求，从IDE接口读入或向IDE接口写入数据。
2、地址译码器U11：用以选中存储器还是选中IDE接口的寄存器组。
3、清零电路U12：用以在加电或主机软件清零时都能给CPU一个清零脉冲。
4、IC卡座U13：IC卡与读卡器的连接插座，以提供IC卡电源，时钟脉冲和读写数据等。
5、其余部分为IC卡电源控制电路和时钟发生器电路等。
本发明设计的IC卡读写器主要优点是：
1、使用了IDE接口与主机连接，数据处理速度快，节省了串行口资源方便用户使用，更主要的是主机硬软件对IDE接口的支持，使读卡器能象硬盘或光驱一样很容易成为微机的一个标准接口配置。这样就可以大大扩展IC卡的应用范围。比如：开机或联网的身份认证；软件版权的保护，可有效地防止盗版或侵权；网上购物等等使IC卡很容易从现在的金融商业领域进入到单位和个人家庭。
2、本发明读卡器对卡的识别和数据的读写处理程序，一部分放在读卡器内，用以对常用IC卡的处理，对不太常用的或有特殊要求的卡的处理程序放在主机内部。需要时在主机上用鼠标点一下，即可下载至读卡器，对卡中的数据进行读写和处理，这样本发明对有触点式IC卡的识别和处理可以是无限制的，包括以后新发行的卡或有特殊要求的卡，只要编写一个程序放在主机内即可，不需改动读卡器。从这一点看，本发明是一个真正意义上的通用型读卡器。
3、本发明读卡器可适应有IDE接口的各种机型，用户界面友好，主机处理程序可工作在DOS、Windows、XNIX等操作系统下，中文显示，按钮操作，操作直观方便。

Claims (1)

1、一种智能卡读写器，其特征在于该读写器由读写器与IDE的接口部分、对智能卡读写的CPU及控制逻辑部分组成；
其中接口部分包括：
(1)IDE接口插座；
(2)用以存放主机发送给读卡器的命令和数据的四个寄存器(U0，U1，U2和U3)；
(3)用以对寄存器进行选择的地址译码逻辑(U8)；
(4)中断产生逻辑(U4)；
(5)用以存放从卡中读出或写入的数据的存储器(U9)；
其中的读写器CPU及控制逻辑包括：
(6)内部存放有对卡的加电、识别及处理程序的单片微控制器(U10)；
(7)用以选中存储器或IDE接口寄存器组的地址译码器(U11)；
(8)用以在加电或主机软件清零时给CPU一个清零脉冲的清零电路(U12)；
(9)IC卡读写器的卡座(U13)；
(10)电源控制电路和时钟发生电路。
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