CN109977050A - 一种usb复合设备及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种USB复合设备，所述USB复合设备具有CCID接口、HID接口以及USB驱动；所述CCID接口包括接触IC卡CCID接口、非接触IC卡CCID接口以及PSAM卡CCID接口；所述HID接口包括二代证HID接口以及磁条卡HID接口；所述USB驱动包括用于与终端建立连接的USB外设单元以及用于执行数据处理的数据处理单元。本发明通过开发USB底层驱动，实现了3CCID+2HID接口的USB驱动，其中CCID接口应用于接触式IC卡、非接触式IC卡以及PSAM卡3种外设模块，HID接口应用于磁条卡和二代证2种外设模块，因此，可很好的满足同时操作多个外设模块以及多个业务系统并行使用的需求。

Description

一种USB复合设备及其工作方法
技术领域
本发明涉及金融信息安全领域，特别涉及一种USB复合设备及其工作方法。
背景技术
目前，金融行业终端大部分都是采用USB与设备进行通讯，通常采用HID或CCID(USB Chip/Smart Card Interface Devices-USB芯片智能卡接口设备)通讯协议和相关外设模块(如磁条卡、IC卡、二代证等)进行数据交互，但由于USB对外只输出一种类型的通讯接口，即只有HID接口或CCID接口，因此对于同时存在多个外设模块的设备，该种方式无法实现同时操作多个外设模块。同时，在行方存在多个业务系统的情况下，不能同时进行业务流程交互办理，比如存在有两个业务系统：二代证联网核查系统和金融IC卡业务系统，办理金融业务需要先进行二代证核查操作，二代证联网核查系统可能会占用该USB接口，导致金融IC卡业务系统无法进行USB交互操作，这样就大大降低了业务的可操作性及简易性。另外，当存在多个业务系统采用不同通讯协议时，如二代证联网核查系统采用HID协议，金融IC卡业务系统采用CCID协议时，单个USB接口无法无法满足该应用的要求。
经检索，申请日为2010.05.26，申请号为201010191950.9的中国发明专利公开了一种复合型usb设备及其实现方法，该设备为可移动存储设备和智能秘钥设备结合的复合设备，可解决在单一设备中集成大容量存储功能和智能秘钥功能的问题；但是，该复合设备与本申请的应用场景和usb类型均不同，对上文所提出的问题也没有任何的参考价值。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种USB复合设备及其工作方法，解决了现有单个USB接口不能同时操作多个外设模块以及多个业务系统无法并行使用的问题。
本发明是这样实现技术问题的：一种USB复合设备，所述USB复合设备具有CCID接口、HID接口以及USB驱动；
所述CCID接口包括接触IC卡CCID接口、非接触IC卡CCID接口以及PSAM卡CCID接口；所述HID接口包括二代证HID接口以及磁条卡HID接口；所述USB驱动包括用于与终端建立连接的USB外设单元以及用于执行数据处理的数据处理单元。
进一步地，所述数据处理单元包括软件缓冲单元以及任务调度单元，所述软件缓冲单元用于缓存中断读取的数据，所述任务调度单元用于系统任务管理及资源调度；
所述任务调度单元包括指令解析单元以及外设调度单元，所述指令解析单元用于根据数据格式解析出对应的模块操作指令，所述外设调度单元用于根据相应的操作指令调用对应的外设模块进行处理；所述指令解析单元包括数据安全单元以及数据解析单元，所述数据安全单元用于进行数据安全处理，所述数据解析单元用于进行数据解析；所述外设调度单元连接有接触IC卡模块、非接触IC卡模块、PSAM卡模块、二代证模块以及磁条卡模块。
进一步地，所述USB外设单元包括硬件缓冲单元以及USB协议单元；所述硬件缓冲单元用于缓存USB复合设备与终端之间的通讯数据；所述USB协议单元用于处理底层协议，并建立与终端之间的连接。
本发明是这样实现技术问题的：一种USB复合设备的工作方法，所述方法需使用所述的USB复合设备，所述方法包括如下步骤：
步骤S1、在终端检测到USB复合设备插入后，终端获取USB复合设备的设备描述符，并根据设备描述符加载对应的驱动程序；
步骤S2、终端通过业务系统下发数据字节流给USB复合设备，USB复合设备根据数据字节流解析出操作指令，并根据操作指令操作对应的外设模块，且返回操作值给终端。
进一步地，所述步骤S1具体为：在终端检测到USB复合设备插入后，终端向USB复合设备的USB外设单元发起协议枚举操作，从而获取到USB复合设备的设备描述符；在USB复合设备枚举成功后，通过设备描述符获得USB复合设备的USB接口类型，并根据USB接口类型加载对应的驱动程序。
进一步地，所述步骤S2具体包括：
步骤S21、终端的业务系统通过USB接口将数据字节流下发给USB复合设备，USB复合设备将接收的数据字节流缓存在硬件缓冲单元中；
步骤S22、触发USB数据中断，并从硬件缓冲单元中读取数据字节流，且将读取的数据字节流根据USB接口类型缓存到软件缓冲单元中；
步骤S23、通过指令解析单元对软件缓冲单元中的数据字节流进行操作指令组包和解析，从而识别出对应的操作指令；
步骤S24、外设调度单元根据识别出的操作指令调用对应的外设模块进行处理，并返回操作值给终端。
本发明具有如下优点：
1、通过开发USB底层驱动，实现了3CCID+2HID接口的USB驱动，其中CCID接口应用于接触式IC卡、非接触式IC卡以及PSAM卡3种外设模块，HID接口应用于磁条卡和二代证2种外设模块，因此，可很好的满足同时操作多个外设模块以及多个业务系统并行使用的需求；
2、本发明中各个外设模块之间设计高度隔离解耦，各外设模块之间互不关联，且可以通过数据安全单元来对每个USB接口的数据进行隔离，以防止对不同USB接口数据进行篡改，因此可提高业务办理的安全性和保证接口数据的独立性。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一种USB复合设备的工作方法的执行流程图。
图2为本发明一种USB复合设备的原理框图。
图3为本发明一种USB复合设备中USB驱动的原理框图。
具体实施方式
请参照图1至图3所示，本发明一种USB复合设备201的较佳实施例，所述USB复合设备201具有CCID接口301、HID接口302以及USB驱动501；
所述CCID接口301包括接触IC卡CCID接口411、非接触IC卡CCID接口412以及PSAM卡CCID接口413；所述HID接口302包括二代证HID接口421以及磁条卡HID接口422，在具体实施时，每一种接口均负责一种外设模块的通讯。所述USB驱动501包括用于与终端(未图示)建立连接的USB外设单元601以及用于执行数据处理的数据处理单元602。其中，所述USB外设单元601是USB底层的驱动处理单元，主要负责USB协议分发、处理由终端发起的设备枚举、数据通讯等；在具体工作时，当USB复合设备201插入到终端后，一旦获悉有新设备连接上来，终端就会发送一系列的请求(Resqusts)给USB复合设备201所挂载到的hub(集线器)，再由hub建立起一条连接终端(Host)和USB复合设备201(Device)之间的通信通道；然后终端以控制传输(Control Transfer)的方式，通过端点0(Endpoint 0)对USB复合设备发送各种请求，USB复合设备收到终端发来的请求后回复相应的信息，进行枚举(Enumerate)操作；在枚举完成后，终端就可以识别到USB复合设备201的所有USB接口，这样，终端和USB复合设备201的数据连接通道就建立起来了。
所述USB外设单元601包括硬件缓冲单元721以及USB协议单元722；所述硬件缓冲单元721用于缓存USB复合设备201与终端之间的通讯数据，也就是说，在USB复合设备201与终端的连接建立以后，后续终端和USB复合设备201的通讯数据会先缓存硬件缓冲单元721；所述USB协议单元722用于处理底层协议，并建立与终端之间的连接，终端发起的设备枚举操作就是由该USB协议单元722负责处理的。
所述数据处理单元602包括软件缓冲单元701以及任务调度单元702，所述软件缓冲单元701用于缓存中断读取的数据，在USB复合设备201会将数据字节流缓存到硬件缓冲单元721后，系统会触发USB数据中断，以进行数据字节流的读取，并将读取的数据字节流根据USB接口类型缓存到软件缓冲单元701中。所述任务调度单元702用于系统任务管理及资源调度；系统会将每一个逻辑单元抽象成操作任务，将每一个数据单元抽象成文件形式，操作任务包括：每个通讯口指令解析任务、系统心跳任务、每个外设模块处理任务等，通过完整健壮的任务调度单元702来优化系统资源，可保证各个模块准确运行；通过定制化的文件系统对所有系统资源进行处理，包括：打开，关闭，查找，修改，索引等操作，从而统一系统资源管理。
所述任务调度单元702包括指令解析单元801以及外设调度单元802，所述指令解析单元801用于根据数据格式解析出对应的模块操作指令，所述外设调度单元802用于根据相应的操作指令调用对应的外设模块进行处理；所述指令解析单元801包括数据安全单元911以及数据解析单元912，所述数据安全单元911用于进行数据安全处理，针对每个USB接口的数据进行隔离，以防止对不同USB接口数据进行篡改；所述数据解析单元912用于进行数据解析，以实现将数据字节流根据数据格式解析出对应的模块操作指令；
所述外设调度单元802连接有接触IC卡模块921、非接触IC卡模块922、PSAM卡模块923、磁条卡模块924以及二代证模块925。所述接触IC卡模块921、非接触IC卡模块922、PSAM卡模块923、磁条卡模块924以及二代证模块925均为业务处理模块(外设模块)，系统可以根据相应的操作指令调用对应的业务处理模块进行处理，由于各个业务处理模块之间设计高度隔离解耦，各业务处理模块之间互不关联，因此可大大提高业务办理的安全性。
请终端参阅图3所示，本发明一种USB复合设备的工作方法的较佳实施例，所述方法需使用所述的USB复合设备，所述方法包括如下步骤：
步骤S1、在终端检测到USB复合设备插入后，终端获取USB复合设备的设备描述符，并根据设备描述符加载对应的驱动程序；
步骤S2、终端通过业务系统下发数据字节流给USB复合设备，USB复合设备根据数据字节流解析出操作指令，并根据操作指令操作对应的外设模块，且返回操作值给终端。
所述步骤S1具体为：在终端检测到USB复合设备插入后，终端向USB复合设备的USB外设单元发起协议枚举操作，从而获取到USB复合设备的设备描述符；在USB复合设备枚举成功后，通过设备描述符获得USB复合设备的USB接口类型，并根据USB接口类型加载对应的驱动程序。
所述步骤S2具体包括：
步骤S21、终端的业务系统通过USB接口将数据字节流下发给USB复合设备，USB复合设备将接收的数据字节流缓存在硬件缓冲单元中；
步骤S22、触发USB数据中断，并从硬件缓冲单元中读取数据字节流，且将读取的数据字节流根据USB接口类型缓存到软件缓冲单元中；
步骤S23、通过指令解析单元对软件缓冲单元中的数据字节流进行操作指令组包和解析，从而识别出对应的操作指令；
步骤S24、外设调度单元根据识别出的操作指令调用对应的外设模块进行处理，并返回操作值给终端，以告知终端操作的结果。
综上所述，本发明具有如下有益效果：
1、通过开发USB底层驱动，实现了3CCID+2HID接口的USB驱动，其中CCID接口应用于接触式IC卡、非接触式IC卡以及PSAM卡3种外设模块，HID接口应用于磁条卡和二代证2种外设模块，因此，可很好的满足同时操作多个外设模块以及多个业务系统并行使用的需求；
2、本发明中各个外设模块之间设计高度隔离解耦，各外设模块之间互不关联，且可以通过数据安全单元来对每个USB接口的数据进行隔离，以防止对不同USB接口数据进行篡改，因此可提高业务办理的安全性和保证接口数据的独立性。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (6)

1.一种USB复合设备，其特征在于：所述USB复合设备具有CCID接口、HID接口以及USB驱动；
所述CCID接口包括接触IC卡CCID接口、非接触IC卡CCID接口以及PSAM卡CCID接口；所述HID接口包括二代证HID接口以及磁条卡HID接口；所述USB驱动包括用于与终端建立连接的USB外设单元以及用于执行数据处理的数据处理单元。
2.根据权利要求1所述的一种USB复合设备，其特征在于：所述数据处理单元包括软件缓冲单元以及任务调度单元，所述软件缓冲单元用于缓存中断读取的数据，所述任务调度单元用于系统任务管理及资源调度；
所述任务调度单元包括指令解析单元以及外设调度单元，所述指令解析单元用于根据数据格式解析出对应的模块操作指令，所述外设调度单元用于根据相应的操作指令调用对应的外设模块进行处理；所述指令解析单元包括数据安全单元以及数据解析单元，所述数据安全单元用于进行数据安全处理，所述数据解析单元用于进行数据解析；所述外设调度单元连接有接触IC卡模块、非接触IC卡模块、PSAM卡模块、二代证模块以及磁条卡模块。
3.根据权利要求1所述的一种USB复合设备，其特征在于：所述USB外设单元包括硬件缓冲单元以及USB协议单元；所述硬件缓冲单元用于缓存USB复合设备与终端之间的通讯数据；所述USB协议单元用于处理底层协议，并建立与终端之间的连接。
4.一种USB复合设备的工作方法，其特征在于：所述方法需使用如权利要求1-3任一所述的USB复合设备，所述方法包括如下步骤：
步骤S1、在终端检测到USB复合设备插入后，终端获取USB复合设备的设备描述符，并根据设备描述符加载对应的驱动程序；
步骤S2、终端通过业务系统下发数据字节流给USB复合设备，USB复合设备根据数据字节流解析出操作指令，并根据操作指令操作对应的外设模块，且返回操作值给终端。
5.根据权利要求4所述的一种USB复合设备的工作方法，其特征在于：所述步骤S1具体为：在终端检测到USB复合设备插入后，终端向USB复合设备的USB外设单元发起协议枚举操作，从而获取到USB复合设备的设备描述符；在USB复合设备枚举成功后，通过设备描述符获得USB复合设备的USB接口类型，并根据USB接口类型加载对应的驱动程序。
6.根据权利要求4所述的一种USB复合设备的工作方法，其特征在于：所述步骤S2具体包括：
步骤S21、终端的业务系统通过USB接口将数据字节流下发给USB复合设备，USB复合设备将接收的数据字节流缓存在硬件缓冲单元中；
步骤S22、触发USB数据中断，并从硬件缓冲单元中读取数据字节流，且将读取的数据字节流根据USB接口类型缓存到软件缓冲单元中；
步骤S23、通过指令解析单元对软件缓冲单元中的数据字节流进行操作指令组包和解析，从而识别出对应的操作指令；
步骤S24、外设调度单元根据识别出的操作指令调用对应的外设模块进行处理，并返回操作值给终端。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112416447A (zh) * 2020-12-03 2021-02-26 深圳市国科亿道科技有限公司 一个usb端口实现多个复合功能设备的方法及复合设备
CN113204801A (zh) * 2021-05-20 2021-08-03 郑州信大捷安信息技术股份有限公司 基于安全芯片的安全环境构建方法及系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101266590A (zh) * 2008-04-22 2008-09-17 北京飞天诚信科技有限公司 动态切换设备配置的方法和系统
US20120124380A1 (en) * 2010-05-26 2012-05-17 Zhou Lu Usb composite device and method therefor
CN102737206A (zh) * 2011-03-31 2012-10-17 深圳市文鼎创数据科技有限公司 读卡器支持多设备的方法和读卡器
CN103631747A (zh) * 2013-11-20 2014-03-12 飞天诚信科技股份有限公司 一种通讯模式的识别方法
CN208000572U (zh) * 2017-12-29 2018-10-23 上海哈诚电子科技有限公司 一种usb接口多功能读写器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101266590A (zh) * 2008-04-22 2008-09-17 北京飞天诚信科技有限公司 动态切换设备配置的方法和系统
US20120124380A1 (en) * 2010-05-26 2012-05-17 Zhou Lu Usb composite device and method therefor
CN102737206A (zh) * 2011-03-31 2012-10-17 深圳市文鼎创数据科技有限公司 读卡器支持多设备的方法和读卡器
CN103631747A (zh) * 2013-11-20 2014-03-12 飞天诚信科技股份有限公司 一种通讯模式的识别方法
CN208000572U (zh) * 2017-12-29 2018-10-23 上海哈诚电子科技有限公司 一种usb接口多功能读写器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112416447A (zh) * 2020-12-03 2021-02-26 深圳市国科亿道科技有限公司 一个usb端口实现多个复合功能设备的方法及复合设备
CN113204801A (zh) * 2021-05-20 2021-08-03 郑州信大捷安信息技术股份有限公司 基于安全芯片的安全环境构建方法及系统
CN113204801B (zh) * 2021-05-20 2022-02-18 郑州信大捷安信息技术股份有限公司 基于安全芯片的安全环境构建方法及系统

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