CN109784433A - 一种设备及其工作模式切换方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种设备及其工作模式切换方法，所述设备包括通过接触式接口相连的微控制单元MCU和智能卡芯片，所述方法包括：智能卡芯片与外部的读卡机具进行数据通信；当智能卡芯片接收到读卡机具的通信结束指令或智能卡芯片与外部通信通道断开时，在接触式接口上控制电平产生变化，以通知MCU外部的数据通信结束；MCU读取到所述接触式接口上的电平的变化，通过接触式接口与智能卡芯片进行数据通信。本申请通过在智能卡芯片接收到读卡机具的通信结束指令或智能卡芯片与外部通信通道断开时，在与MCU相连的接触式接口上控制电平产生变化，使得MCU能够及时感知智能卡芯片内部的信息变化，进而使得MCU所获取的数据及时被更新。

Description

一种设备及其工作模式切换方法

技术领域

本发明涉及但不限于智能卡技术领域，尤其涉及一种设备及其工作模式切换方法。

背景技术

目前，智能支付设备种类繁多，就终端设备来说，有智能手机、智能手表、智能手环等。在智能支付设备上，支付模块一般使用智能卡芯片，智能卡芯片包括非接以及接触两种工作模式。智能卡芯片中的片上操作系统(Chip Operating System，COS)是一个相对独立的被动系统，它可以通过非接触通道与非接读卡机具自主完成非接数据通信(例如充值、消费或写入数据等)，非接数据通信结束后，智能支付设备的微控制单元(MicrocontrollerUnit，MCU)通过与智能卡芯片的接触式接口获取智能卡芯片内部的最新信息，例如：余额、剩余次数等。

现有技术通过智能卡芯片内部逻辑进行智能卡芯片的工作模式的控制，智能卡芯片在非接的工作模式下，只有通过离场的动作才能结束非接的工作模式。由于整个非接数据通信的过程不需要MCU的参与，导致MCU无法及时感知智能卡芯片内部的信息变化，从而导致智能支付设备所获取的数据无法及时被更新。

发明内容

本发明实施例提供了一种设备及其工作模式切换方法，能够使得MCU及时感知智能卡芯片内部的信息变化。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种设备的工作模式切换方法，所述设备包括通过接触式接口相连的MCU和智能卡芯片，所述方法包括：

所述智能卡芯片与外部的读卡机具进行数据通信；

当所述智能卡芯片接收到所述读卡机具的通信结束指令或智能卡芯片与外部通信通道断开时，在所述接触式接口上控制电平产生变化，以通知所述MCU外部的数据通信结束；

所述MCU读取到所述接触式接口上的电平的变化，通过所述接触式接口与所述智能卡芯片进行数据通信。

在一实施例中，所述接触式接口为硬件管脚或通信接口。

在一实施例中，所述当所述智能卡芯片接收到所述读卡机具的通信结束指令之后且在所述接触式接口上控制电平产生变化的步骤之前，所述方法还包括：

向所述读卡机具回复已收到所述通信结束指令。

在一实施例中，所述智能卡芯片通过非接数据通道与所述读卡机具进行数据通信。

在一实施例中，所述非接数据通道为近场通信(Near Field Communication，NFC)通道。

本发明实施例还提供了一种设备，包括通过接触式接口相连的MCU和智能卡芯片，其中：

所述智能卡芯片，用于与外部的读卡机具进行数据通信，并当接收到所述读卡机具的通信结束指令或智能卡芯片与外部通信通道断开时，在所述接触式接口上控制电平产生变化，以通知所述MCU外部的数据通信结束；

所述MCU，用于读取所述接触式接口上的电平的变化，通过所述接触式接口与所述智能卡芯片进行数据通信。

在一实施例中，所述接触式接口为硬件管脚或通信接口。

在一实施例中，所述当接收到所述读卡机具的通信结束指令之后且在所述接触式接口上控制电平产生变化的步骤之前，所述智能卡芯片还用于：

向所述读卡机具回复已收到所述通信结束指令。

在一实施例中，所述智能卡芯片通过非接数据通道与所述读卡机具进行数据通信。

在一实施例中，所述非接数据通道为NFC通道。

本发明实施例的技术方案，具有如下有益效果：

本发明实施例提供的设备及其工作模式切换方法，通过在智能卡芯片接收到读卡机具的通信结束指令或智能卡芯片与外部通信通道断开时，在接触式接口上控制电平产生变化，使得MCU能够及时感知智能卡芯片内部的信息变化，进而使得MCU所获取的数据及时被更新。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例的一种设备的工作模式切换方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的一种设备的结构示意图；

图3为本发明实施例的一种设备与外部的非接读卡机具的应用系统架构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

如图1所示，本发明实施例提供了一种设备的工作模式切换方法，所述设备包括通过接触式接口相连的MCU和智能卡芯片，所述方法包括：

步骤101：所述智能卡芯片与外部的读卡机具进行数据通信；

需要说明的是，本发明实施例所述的设备包含但不限于智能支付手环、智能支付手表、高速公路复合通行卡(Compound Pass Card，CPC)等；所述读卡机具包含但不限于读卡器、手持销售点(Point Of Sales，POS)机、车载POS机、地铁闸机等。

在本发明的一实施例中，所述智能卡芯片通过非接数据通道与所述读卡机具进行数据通信。

随着智能卡(Smart Card)技术的不断推广，非接触式智能卡正在被广泛应用于身份识别、支付工具、加密/解密、门禁控制等越来越多的领域。非接触式智能卡又称射频卡，由集成电路(Integrated Circuit，IC)芯片、感应天线组成，封装在一个标准的聚氯乙烯(Polyvinyl chloride，PVC)塑料卡片内，芯片及天线无任何外露部分。

在本发明的一实施例中，所述非接数据通道为NFC通道。

NFC是一种新兴的技术，使用了NFC技术的设备可以在彼此靠近的情况下进行数据交换，是由非接触式射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)及互连互通技术整合演变而来，通过在单一芯片上集成感应式读卡器、感应式卡片和点对点通信的功能，利用移动终端实现移动支付、电子票务、门禁、移动身份识别、防伪等应用。

步骤102：当所述智能卡芯片接收到所述读卡机具的通信结束指令或智能卡芯片与外部通信通道断开时，在所述接触式接口上控制电平产生变化，以通知所述MCU外部的数据通信结束；

在本发明的一实施例中，所述接触式接口为硬件管脚或通信接口。

在该实施例中，所述硬件管脚包括但不限于与智能卡7816协议接口相关的输入/输出(I/O)、复位(RST)、时钟(CLK)等硬件管脚；所述通信接口包括但不限于串行外设接口(Serial Peripheral Interface，SPI)、集成电路总线(Inter-Integrated Circuit，IIC)、串口等类型的通信接口。

在本发明的一实施例中，在所述接触式接口上控制电平产生变化，包括：

控制所述接触式接口上的电平从高电平变为低电平，和/或从低电平变为高电平。

在本发明的一实施例中，当所述智能卡芯片接收到所述读卡机具的通信结束指令之后且在所述接触式接口上控制电平产生变化的步骤之前，所述方法还包括：

向所述读卡机具回复已收到所述通信结束指令。

所述智能卡芯片向所述读卡机具回复已收到所述通信结束指令或智能卡芯片与外部通信通道断开后，结束与外部的读卡机的数据通信。

步骤103：所述MCU读取到所述接触式接口上的电平的变化，通过所述接触式接口与所述智能卡芯片进行数据通信。

在本发明的一实施例中，所述MCU通过与所述智能卡芯片连接的接触式接口的电平变化获知非接操作结束，从而及时通过接触式接口与所述智能卡芯片进行数据通信，以获取非接操作后的智能卡芯片的最新信息。

如图2所示，本发明实施例还提供了一种设备，包括通过接触式接口相连的智能卡芯片201和MCU 202，其中：

所述智能卡芯片201，用于与外部的读卡机具进行数据通信，并当接收到所述读卡机具的通信结束指令或智能卡芯片与外部通信通道断开时，在所述接触式接口上控制电平产生变化，以通知所述MCU 202外部的数据通信结束；

所述MCU 202，用于读取到所述接触式接口上的电平的变化，通过所述接触式接口与所述智能卡芯片201进行数据通信。

需要说明的是，本发明实施例所述的设备包含但不限于智能支付手环、智能支付手表、高速公路CPC卡等；所述读卡机具包含但不限于读卡器、手持POS机、车载POS机、地铁闸机等。所述MCU 202还用于控制设备的整体功能。

在本发明的一实施例中，所述接触式接口为硬件管脚或通信接口。

在该实施例中，所述硬件管脚包括但不限于与智能卡7816协议接口相关的I/O、RST、CLK等硬件管脚；所述通信接口包括但不限于SPI、IIC、串口等类型的通信接口。

在本发明的一实施例中，所述智能卡芯片201的在所述接触式接口上控制电平产生变化，包括：

控制所述接触式接口上的电平从高电平变为低电平，和/或从低电平变为高电平。

在本发明的一实施例中，所述在接收到所述读卡机具的通信结束指令之后且在所述接触式接口上控制电平产生变化的步骤之前，所述智能卡芯片201还用于：

向所述读卡机具回复已收到所述通信结束指令。

所述智能卡芯片201向所述读卡机具回复已收到所述通信结束指令或智能卡芯片与外部通信通道断开后，结束与外部的读卡机具的数据通信。

在本发明的一实施例中，所述智能卡芯片201通过非接数据通道与所述读卡机具进行数据通信。

随着智能卡技术的不断推广，非接触式智能卡正在被广泛应用于身份识别、支付工具、加密/解密、门禁控制等越来越多的领域。非接触式智能卡又称射频卡，由IC芯片、感应天线组成，封装在一个标准的PVC卡片内，芯片及天线无任何外露部分。

在本发明的一实施例中，所述非接数据通道为近场通信NFC通道。

NFC是一种新兴的技术，使用了NFC技术的设备可以在彼此靠近的情况下进行数据交换，是由非接触式RFID及互连互通技术整合演变而来，通过在单一芯片上集成感应式读卡器、感应式卡片和点对点通信的功能，利用移动终端实现移动支付、电子票务、门禁、移动身份识别、防伪等应用。

本发明实施例还提出了一种实现智能卡芯片由非接工作模式切换至接触式工作模式的方法，其应用系统架构如图3所示，所述应用系统架构主要包含智能支付设备、非接读卡机具。智能支付设备包含但不限于智能支付手环、智能支付手表、高速公路CPC卡等，智能支付设备中有用于支付的双界面智能卡芯片；非接读卡机具包含但不限于具有非接读卡功能的读卡器、手持POS机、车载POS机、地铁闸机等。

一般来说，非接读卡机具通过非接数据通道与智能卡芯片进行充值、消费或写入数据，整个交易过程不需要MCU的参与，正因如此，如果智能卡芯片信息获取机制不够完善，就会导致MCU无法及时感知智能卡芯片内部的信息变化，从而导致智能支付设备所获取的数据无法及时被更新。

现有技术实现了智能卡芯片接触以及非接两种不同工作模式的切换方法，现有的切换方法主要是通过智能卡芯片的内部系统进行控制，外部的读卡机具无法主动要求工作模式的切换。而本申请的设备从非接工作模式切换至接触式工作模式，由外部的读卡机具通过通信结束指令或断开非接通信通道发起，智能卡芯片接收到通信结束指令或检测到非接通信通道断开后，通过IO管脚的电平变化通知MCU非接工作模式结束。本申请的设备在完成非接工作模式下的操作后，能够在智能卡芯片未离场的情况下，结束非接操作，MCU通过与智能卡芯片连接的IO管脚的电平变化获知非接操作结束状态，从而及时通过接触式接口获取非接操作后的最新信息，并更新至存储、显示等其它模块中。

如图3所示，本申请通过如下步骤实现智能卡芯片由非接工作模式切换至接触式工作模式：

步骤301：非接读卡机具通过非接数据通道与智能卡芯片建立非接数据通信，发送命令流数据，智能卡芯片依次进行指令处理；

步骤302：非接读卡机具命令处理结束，通过发送通信结束指令(或者也可以通过智能卡芯片与外部通信通道断开，智能卡芯片结束非接操作)，通知智能卡芯片结束非接操作；

步骤303：智能卡芯片回复非接读卡机具已收到通信结束指令，随后智能卡芯片结束非接操作；

步骤304：智能卡芯片产生IO管脚的电平变化，可以从0变为1，亦可以从1变为0；

步骤305：MCU通过IO管脚的电平变化获知智能卡芯片的非接操作结束；

步骤306：MCU通过接触式通信的方式与智能卡芯片通信，并处理指定指令。

本申请通过在智能卡芯片接收到读卡机具的通信结束指令或智能卡芯片与外部通信通道断开时，在接触式接口上控制电平产生变化，使得MCU能够及时感知智能卡芯片内部的信息变化，进而使得MCU所获取的数据及时被更新。本申请提供的设备及其工作模式切换方法可以广泛应用于此类智能支付设备上，使得智能支付设备能够及时结束非接操作，并及时更新MCU获取的信息。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现，相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种设备的工作模式切换方法，其特征在于，所述设备包括通过接触式接口相连的微控制单元MCU和智能卡芯片，所述方法包括：

所述智能卡芯片与外部的读卡机具进行数据通信；

当所述智能卡芯片接收到所述读卡机具的通信结束指令或智能卡芯片与外部通信通道断开时，在所述接触式接口上控制电平产生变化，以通知所述MCU外部的数据通信结束；

所述MCU读取到所述接触式接口上的电平的变化，通过所述接触式接口与所述智能卡芯片进行数据通信。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接触式接口为硬件管脚或通信接口。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述智能卡芯片接收到所述读卡机具的通信结束指令之后且在所述接触式接口上控制电平产生变化的步骤之前，所述方法还包括：

向所述读卡机具回复已收到所述通信结束指令。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述智能卡芯片通过非接数据通道与所述读卡机具进行数据通信。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述非接数据通道为近场通信NFC通道。

6.一种设备，其特征在于，包括通过接触式接口相连的MCU和智能卡芯片，其中：

所述智能卡芯片，用于与外部的读卡机具进行数据通信，并当接收到所述读卡机具的通信结束指令或智能卡芯片与外部通信通道断开时，在所述接触式接口上控制电平产生变化，以通知所述MCU外部的数据通信结束；

所述MCU，用于读取所述接触式接口上的电平的变化，通过所述接触式接口与所述智能卡芯片进行数据通信。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述接触式接口为硬件管脚或通信接口。

8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述当接收到所述读卡机具的通信结束指令之后且在所述接触式接口上控制电平产生变化的步骤之前，所述智能卡芯片还用于：

向所述读卡机具回复已收到所述通信结束指令。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述智能卡芯片通过非接数据通道与所述读卡机具进行数据通信。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述非接数据通道为NFC通道。