CN201408430Y - 一种转换设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种转换设备，包括所述卡槽及相关电路：分别与智能卡和所述主控芯片相连；所述主控芯片：分别与所述卡槽及相关电路、所述转换器和所述模拟智能卡相连；控制所述卡槽及相关电路与智能卡间的数据通讯；控制所述模拟智能卡与读卡器间的数据通讯；控制所述转换器返回数据；所述转换器：对所述主控芯片发来的数据进行转换后返回给所述主控芯片、或根据所述主控芯片的指令直接返回数据给所述主控芯片；所述模拟智能卡：分别与所述主控芯片和读卡器相连。本实用新型中的转换设备弥补了大多数读卡器不支持全部通讯类型卡的缺陷，满足了读卡器对不同通讯速率的要求；且方便了读卡器的测试。

Description

一种转换设备

技术领域

本实用新型涉及信息安全领域，特别涉及一种转换设备。

背景技术

智能卡是续光电卡、条码卡、磁卡等标识之后出现的一种高性能标识卡，是微电子、计算机和信息等技术发展的产物，现已广泛应用于金融、交通、通讯、娱乐等诸多领域。智能卡又可分为接触式和非接触式两类。

智能卡是一种带有微处理器和存储器等微型集成电路芯片的、具有标准规格的卡片。从智能卡硬件的安全特性看，在芯片设计制造中考虑了多种安全措施，如防止他人篡改数据等；在芯片的操作系统(COS)的设计上、在智能卡数据通信上都采取了各种不同的安全措施。以上的安全措施中，都采用了强度极高的各种安全算法、数据加密等措施。在应用当中采用了包括生物识别在内的用户身份识别、用户PIN码认证、智能卡与智能卡读写器之间的交互认证等各种安全措施。

因此，智能卡已广泛应用到银行、电信、交通、社会保险、电子商务等领域，IC电话卡、金融IC卡、社会保险卡和手机中的SIM卡都属于智能卡的范畴。

智能卡的读取设备——读卡器是一种专用设备，有插槽可以插入卡片，把适合的卡片插入插槽，端口与计算机相连并安装所需的驱动程序之后，计算机可以把卡片当作一个可移动存储器，通过读卡器读写卡片，或通过读卡器直接与卡片交互。计算机还可以通过读卡器向智能卡发送命令，提取某条特定信息，或通过读卡器发送命令，要求智能卡处理某条指令，并将结果通过读卡器返回。

实践过程中，并非所有读卡器都支持全部通讯类型的卡，往往只支持一种或几种通讯类型的卡，因此无法满足读卡器对各种通讯速率的要求。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种转换设备，其特征在于：包括主控芯片、卡槽及相关电路、转换器和模拟智能卡；

所述卡槽及相关电路：分别与智能卡和所述主控芯片相连；

所述主控芯片：分别与所述卡槽及相关电路、所述转换器和所述模拟智能卡相连；控制所述卡槽及相关电路与智能卡间的数据通讯；控制所述模拟智能卡与读卡器间的数据通讯；控制所述转换器返回数据；

所述转换器：对所述主控芯片发来的数据进行转换后返回给所述主控芯片、或根据所述主控芯片的指令直接返回数据给所述主控芯片；

所述模拟智能卡：分别与所述主控芯片和读卡器相连。

所述主控芯片、所述卡槽及相关电路和所述模拟智能卡通过与读卡器相连的上位机获取电力。

所述转换设备还包括电源装置，分别与所述主控芯片、所述卡槽及相关电路和所述模拟智能卡相连。

所述模拟智能卡包括智能卡触点电路。

所述转换器为存储器，与所述主控芯片相连。

所述转换设备包括输入装置，与所述主控芯片相连。

所述转换设备还包括一个显示装置，显示所述输入装置输入的卡的通讯类型。

所述转换器集成在所述主控芯片中。

有益效果：

本实用新型提供的转换设备弥补了大多数读卡器不支持全部通讯类型的卡的缺陷，满足了读卡器对不同通讯速率的要求，且方便了读卡器的测试。

附图说明：

图1为本实用新型实施例1提供的一种转换设备；

图2为本实用新型实施例1提供的一种转换设备的电路原理图；

图3为本实用新型实施例2提供的一种转换设备；

图4为本实用新型实施例2提供的一种转换设备的电路原理图。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。

具体阐述各实施例前，先就位持续时间的概念，以及位持续时间与卡通讯类型的对应关系做一个说明：

位持续时间

I/O线上所用的位持续时间被确定为基本时间单位(etu-elementarytime unit)，它和时钟频率间存在着线性关系。终端给出时钟信号的IC卡被称为外时钟卡。

复位应答时的位持续时间称为初始etu，并由下面公式算出：

初始etu＝372/f秒

式中f的单位为Hz，表示复位响应时的初始频率。

复位应答之后的位持续时间，称为当前etu，其计算公式为：

当前etu＝F/(Df)秒

式中f的单位为Hz，表示后续传送时的当前工作频率。F为时钟频率变换因数，D为比特率调整因数。F、D见下表1和2由TA1决定，本实用新型实施例中，下表1和2预先存储在转换设备中。

全程接口字节TA1(卡复位应答中传输的接口字节)，TA1在最高有效的半个字节(b5至b8)上编码为FI，在最低有效的半个字节(b1至b4)上编码为DI。

表1-FI，指明的时钟率转换因子的值

FI	0000	0001	0010	0011	0100	0101	0110	0111
									F	372	372	558	744	1116	1488	1860	RFU
f(max)MHz	4	5	6	8	12	16	20	-

RFU＝留作未来使用

FI	1000	1001	1010	1011	1100	1101	1110	1111
									F	RFU	512	768	1024	1536	2048	RFU	RFU
f(max)MHz	-	5	7,5	10	15	20	-	-

表2-DI，指明的波特率校正参数的值

D1	0000	0001	0010	0011	0100	0101	0110	0111
									D	RFU	1	2	4	8	16	32	RFU

DI	1000	1001	1010	1011	1100	1101	1110	1111
									D	12	20	RFU	RFU	RFU	RFU	RFU	RFU

本实用新型中，卡的通讯类型的转换方法，实际上就是卡复位应答后的当前位持续时间的转换方法。卡的通讯类型是通过卡的全程接口字节TA1的高四位和低四位来定义的，表1和表2涵盖了目前常用的几乎所有通讯类型的卡。根据上面的公式：卡复位应答后的当前位持续时间etu＝F/(Df)秒，而F和D分别是全程接口字节TA1高四位和低四位中的内容；通常情况下，一个设计好的读卡器的时钟频率f2是固定的，同时一个设计好的转换器的时钟频率f1也是固定的，因此决定当前位持续时间的只有F和D值，所以，改变卡通讯类型实际上就是改变卡复位应答后的当前位持续时间。

举例说，卡通讯类型和卡复位应答后的当前位持续时间的对应关系如下：11通讯类型的卡就是指TA1的高四位地址FI为0001(对应卡通讯类型号的高位1)，低四位地址DI为0001(对应卡通讯类型号的低位1)的卡。根据表1可以查出0001地址对应的F值为372，根据表2可以查出0001地址对应的D值为1，那么这张卡在复位应答后的当前位持续时间就是etu(11)＝F/(Df)秒＝372/(1×5f)秒＝372/f秒，值等于初始etu时间。96通讯类型的卡就是指TA1的高四位地址FI为1001(对应卡通讯类型号的高位9)，低四位地址DI为0110(对应卡通讯类型号的低位6)的卡，根据表1可以查出1001地址中对应的F值为512，根据表2可以查出0110地址中对应的D值为32，那么这张卡在复位应答后的当前位持续时间就是etu(96)＝F/(Df)秒＝512/(32f)秒＝16/f秒。16通讯类型的卡就是指TA1的高四位地址FI为0001(对应卡通讯类型号的高位1)，低四位地址DI为0110(对应卡通讯类型号的低位6)的卡，根据表1和表2可以查出对应的地址中：F值为372，D值为32，那么这张卡在复位应答后的当前位持续时间就是etu(16)＝F/(Df)秒＝372/(32f)秒＝11.625/f秒。32通讯类型的卡就是指TA1的高四位地址FI为0011(对应卡通讯类型号的高位3)，低四位地址DI为0010(对应卡通讯类型号的低位2)的卡，根据表1可以查出0011地址中对应的F值为744，根据表2查出0010地址中对应的D值为2，那么这张卡复位应答后的当前位持续时间应为etu(32)＝F/(Df)秒＝744/(2f)秒＝372/f秒。

位持续时间与卡通讯的波特率之间存在着一一对应关系，具体为：卡通讯的波特率为位持续时间的倒数。

本实用新型实施例中，转换器的时钟频率为f1，读卡器的时钟频率为f2。

实施例1

参见图1，为本实用新型提供的一种转换设备，具体包括：主控芯片101、卡槽及相关电路102、转换器103和模拟智能卡104：

主控芯片101：通过卡槽及相关电路102以第一速率获取智能卡的第一ATR；以第二速率通过模拟智能卡104以第二ATR应答读卡器；之后，通过模拟智能卡104以第二速率接收读卡器的第一pps或者以第三速率接收读卡器的APDU指令；通过卡槽及相关电路102以第一速率发送第二pps或以第四速率发送APDU指令给智能卡；

卡槽及相关电路102：分别与智能卡和主控芯片101相连；是主控芯片101和智能卡间的数据传输通道；包括卡槽及相关电路、触点电平转换电路、时钟电路、保护电路及上下电控制电路；

转换器103：为存储类装置，其中预存了至少一个ATR，由主控芯片101从中提取一个ATR作为第二ATR。

模拟智能卡104：分别与读卡器和主控芯片101相连；是主控芯片101和读卡器间的数据传输通道。包括智能卡触点电路，触点的尺寸及位置符合7816标准要求。

本实施例中，主控芯片101通过卡槽及相关电路102获取智能卡的第一ATR的操作、和通过卡槽及相关电路102以第一速率发送第二pps或以第四速率发送APDU指令给智能卡的操作的顺序可以倒置。之后，主控芯片101将从转换器103获取的第二ATR通过模拟智能卡电路104以第二速率应答给读卡器的操作、和通过模拟智能卡电路104以第二速率接收读卡器的第一pps或者以第三速率接收读卡器的APDU指令的操作的循序可以倒置。

本实施例中，第一速率具体为：智能卡和转换设备间进行复位应答和pps期间的通讯速率；第二速率具体为：转换设备和读卡器间进行复位应答和pps期间的通讯速率；第三速率具体为：转换设备和读卡器间进行APDU时的通讯速率；第四速率具体为：智能卡和转换设备间进行APDU期间的通讯速率。

第一ATR和第二ATR可以一致也可以不一致。

主控芯片101还具有判断功能，能够根据获取的第一ATR中的内容，判断是否需要通过卡槽及相关电路102向智能卡以第一速率发送第二pps，具体判断过程为：根据第一ATR中内容判断智能卡是否为0x11通讯类型的卡，如果是，则无需通过卡槽及相关电路102发送第二pps给智能卡，直接通过卡槽及相关电路102以第四速率发送APDU给智能卡；否则，继续判断智能卡是否工作在专有模式下，如果是，也无需通过卡槽及相关电路102发送第二pps给智能卡，直接通过卡槽及相关电路102以第四速率发送APDU给智能卡；否则，说明智能卡工作在协商模式下，需要主控芯片101通过卡槽及相关电路102以第一速率发送第二pps给智能卡，之后再通过卡槽及相关电路102以第四速率发送APDU给智能卡。主控芯片也可以不判断第一ATR中的内容，直接通过卡槽及相关电路向智能卡发送APDU指令。

主控芯片101通过模拟智能卡104以第二速率接收读卡器的第一pps、还是以第三速率接收读卡器的APDU指令是由第二ATR的内容决定，如果读卡器根据从模拟智能卡104获取的第二ATR内容判断到转换设备需要以0x11通讯类型进行通讯，则无需通过模拟智能卡104发送第一pps给主控芯片101，直接通过模拟智能卡104发送APDU指令给主控芯片101；否则，继续判断转换设备是否需要以专有模式和读卡器通讯，如果是，也无需通过模拟智能卡104发送第一pps给主控芯片101，直接通过模拟智能卡104发送APDU指令给主控芯片101；否则，说明转换设备需要以协商模式和读卡器通讯，此时需要先通过模拟智能卡104发送第一pps给主控芯片101，再通过模拟智能卡104发送APDU指令给主控芯片101。读卡器也可以不判断第二ATR中的内容，直接通过模拟智能卡向主控芯片发送APDU指令。

在主控芯片101通过模拟智能卡104与读卡器建立连接后、智能卡通过转换设备进行复位应答期间，第二速率是指复位应答期间主控芯片101通过模拟智能卡104和读卡器通讯的速率，对应着初始位持续时间372/f2；第一速率是指主控芯片101通过卡槽及相关电路102和智能卡通讯的速率，对应着初始位持续时间372/f1。在智能卡通过转换设备复位应答成功后，第三速率是指主控芯片101通过模拟智能卡104和读卡器通讯的速率，对应着当前位持续时间F2/(D2f2)；第四速率是指主控芯片101通过卡槽及相关电路102和智能卡通讯的速率，对应着当前位持续时间F1/(D1f1)。如果智能卡为0x11类型的卡，则第一速率和第四速率为同一速率；如果转换设备需要以0x11通讯类型和读卡器进行通讯，则第二速率和第三速率为同一速率。

如果智能卡和通过卡槽及相关电路与之相连的主控芯片间无需进行pps，则第一速率和第四速率为同一速率；同理如果读卡器和通过模拟智能卡与之相连的主控芯片间也无需pps，则第二速率和第三速率为同一速率。

本实施例中，转换设备还包括电源模块，用于为主控芯片101、卡槽及相关电路102、转换器103和模拟智能卡104提供电力。

进一步地，本实用新型中，转换设备的主控芯片101、卡槽及相关电路102、转换器103和模拟智能卡104还可以通过与读卡器相连的上位机获取电力。

下面结合具体数字、表1和表2对转换器103和主控芯片101的工作原理详细举例说明：本实施例中，要转换的卡的通讯类型是确定的，也就是说：凡是插入卡槽及相关电路102中的智能卡都会被主控芯片101根据转换器103中提取的特定卡通讯类型进行转换，如：0x11通讯类型的卡。

这里之所以选择11通讯类型的卡，是因为11通讯类型的卡复位应答后的当前位持续时间与复位期间的初始位持续时间相同，通常状况下，一般读卡器都能读取11通讯类型的卡。如果连接到卡槽及相关电路101上的卡为96通讯类型的卡，但卡槽及相关电路(读卡器)却不支持96通讯类型的卡，那么需要转换设备把它转换成11通讯类型的卡然后被读卡器所读取。通过上面的运算可以知道：96通讯类型的卡复位应答后的当前etu(96)为16/f1秒，11通讯类型的卡复位应答后的当前etu(11)为372/f2秒。主控芯片101要做的工作具体为：复位应答期间，直接从转换器中提取一个预存的ATR作为第二ATR(即要转换的卡类型如0x96对应的ATR)；复位应答成功后，主控芯片101通过卡槽及相关电路102以第四速率(1/etu(11)＝f1/372)发送第二pps给智能卡；在智能卡成功应答第二pps后，将通过模拟智能卡104以第三速率(1/etu(11)＝372/f2)接收的读卡器数据，通过卡槽及相关电路102以第四速率(1/etu(96)＝16/f1)传给读卡器；或将通过卡槽及相关电路102以第四速率(1/etu(96)＝16/f1)接收的智能卡数据，通过模拟智能卡104以第三速率(1/etu(11)＝372/f2)发给读卡器；进一步地，本实施例中，连接到卡槽及相关电路102上的卡还可以选择16通讯类型的卡，需要转换设备把它转换成11通讯类型的卡然后被读卡器所读取。根据上面的计算，16通讯类型的卡复位应答后的位持续时间etu(16)＝11.625/f1秒，11通讯类型的卡复位应答后的位持续时间etu(11)＝372/f2秒。转换器103要做的工作具体为：复位应答期间，将通过卡槽及相关电路102获取的智能卡第一atr中的TA1修改为TA1’(即要转换的卡类型如0x16)；复位应答成功后，主控芯片101要做的工作为：通过卡槽及相关电路102以第四速率(1/etu(16)＝11.625/f1)发送第二pps给智能卡；且在智能卡成功应答第二pps后，将通过模拟智能卡104以第三速率(1/etu(11)＝372/f2)接收的读卡器数据，通过卡槽及相关电路102以第四速率(1/etu(16)＝11.625/f1)发送给智能卡；或将通过卡槽及相关电路102以第四速率(1/etu(16)＝11.625/f1)接收的智能卡数据，通过模拟智能卡104以第三速率(1/etu(11)＝372/f2)发送给读卡器。

本实施例中，转换器103的时钟频率f1和读卡器的时钟频率f2可以一致，也可以不一致。本实施例中，通过将16通讯类型的卡和96通讯类型的卡转换成11通讯类型的卡，使得不支持高速卡的读卡器能够支持高速卡。

参见图2，为本实用新型提供的转换设备的电路原理图。图中，转换器103集成在主控芯片101中。实施例中的主控芯片101对应着图中标号U1、型号C8051F344的MCU电路；卡槽及相关电路102对应着图中标号J5的卡槽及相关电路电路；模拟智能卡104对应着图中标号J1的卡电路；模拟智能卡J1的IFD_IO管脚通过图中标号Part1的电路分成发送信号TX1和接收信号RX1；卡槽及相关电路J5的ICC_IO管脚通过图中标号Part2的电路分成发送信号TX0和接收信号RX0；电源模块对应着图中标号JP1的电路；标号U3的时钟电路为插入到卡槽及相关电路J5上的智能卡提供卡时钟。卡槽及相关电路J5的ICC_CLK、ICC_RST和ICC_VCC管脚与智能卡的ICC_CLK、ICC_RST和ICC_VCC管脚相连；卡槽及相关电路J5的ICC_CLK管脚与时钟电路U3的ICC_CLK管脚相连，用于为插入到J5上的智能卡获取时钟频率信号；卡槽及相关电路J5的ICC_RST复位管脚与MCU电路的ICC_RST管脚相连；卡槽及相关电路J5的ICC_VCC电源管脚与电源管脚VCC相连，用于获取电力；卡槽及相关电路J5的ICC_IO管脚的数据信号被Part2电路分解成发送信号管脚TX0和接收信号管脚RX0，这两个管脚和MCU电路的发送信号管脚TX0和接收信号管脚RX0相连，是智能卡和MCU电路间的数据传输通道；卡槽及相关电路J5的ICC_CHK检测管脚和MCU电路的ICC_CHK检测管脚相连，用于MCU电路检测是否有卡连接到了卡槽及相关电路上。模拟智能卡J1的IFD_CLK、IFD_RST和IFD_VCC管脚分别与读卡器和MCU电路的IFD_CLK、IFD_RST和IFD_VCC管脚相连，用于获取时钟频率信号和电源；模拟智能卡J1的IFD_IO管脚的数据信号被Part1电路分解成发送信号管脚TX1和接收信号管脚RX1，这两个管脚和MCU电路的发送信号管脚TX1和接收信号管脚RX1相连，是读卡器和MCU电路间的数据传输通道。具体工作原理为：将MCU电路U1的RX1管脚通过Part1电路和模拟智能卡J1的IFD_IO管脚以第三速率接收的读卡器数据，转换成第四速率传输的数据并通过卡槽及相关电路J5的ICC_IO管脚和Part2电路发送给智能卡的相应管脚；或将MCU电路U1的RX0管脚以第四速率接收的智能卡数据，转换成第三速率发送的数据通过模拟智能卡J1的TX0和读卡器通讯。

实施例2

参见图3，为本实用新型提供的一种转换设备，具体包括：输入装置201、主控芯片202、卡槽及相关电路203、转换器204和模拟智能卡205；

输入装置201：用于在模拟智能卡205连接到读卡器上之前，向主控芯片202输入要转换的卡通讯类型；输入装置201包括：键盘、跳线和手写输入装置；

主控芯片202：通过卡槽及相关电路203以第一速率获取智能卡的第一ATR；以第二速率通过模拟智能卡205以第二ATR应答读卡器；之后，通过模拟智能卡205以第二速率接收读卡器的第一pps或者以第三速率接收读卡器的APDU指令；通过卡槽及相关电路203以第一速率发送第二pps或以第四速率发送APDU指令给智能卡；

卡槽及相关电路203：分别与智能卡和主控芯片202相连；是主控芯片202和智能卡间的数据传输通道；包括卡槽及相关电路、触点电平转换电路、时钟电路、保护电路及上下电控制电路；

转换器204：用于根据主控芯片202转发的、由输入装置201输入的卡通讯类型对经由主控芯片202获取的卡通讯类型进行修改，具体为将获取的智能卡的第一ATR中的TA1值修改为符合输入装置要求的卡通讯类型TA1’，得到第二ATR；

模拟智能卡205：分别与读卡器和主控芯片202相连；是主控芯片202和读卡器间的数据传输通道，包括智能卡触点电路，触点尺寸及位置符合7816标准要求。

本实施例中，第一速率具体为：智能卡和转换设备间进行复位应答和pps期间的通讯速率；第二速率具体为：转换设备和读卡器间进行复位应答和pps期间的通讯速率；第三速率具体为：转换设备和读卡器间进行APDU时的通讯速率；第四速率具体为：智能卡和转换设备间进行APDU期间的通讯速率。

如果智能卡为0x11类型的卡，则第一速率和第四速率为同一速率；同理，如果转换设备需要以0x11通讯类型和读卡器进行通讯，则第二速率和第三速率为同一速率。

本实施例中，主控芯片202通过卡槽及相关电路203获取智能卡的第一ATR的操作、和通过卡槽及相关电路203以第一速率发送第二pps或以第四速率发送APDU指令给智能卡的操作的顺序不可以颠倒，因为只有当主控芯片202根据输入模块的输入获取到要转换的卡的通讯类型后，才能控制转换器204修改经由主控芯片202获取的第一ATR为第二ATR，之后才开始执行pps。之后，主控芯片202将从转换器204获取的第二ATR通过模拟智能卡205以第二速率应答给读卡器的操作、和通过模拟智能卡205以第二速率接收读卡器的第一pps或者以第三速率接收读卡器的APDU指令的操作的循序可以倒置。

第一ATR和第二ATR可以一致也可以不一致，一致的情况具体为：智能卡的通讯类型与要转换的卡的通讯类型相同；不一致的情况具体为：智能卡的类型与要转换的卡的通讯类型不同，这时，主控芯片101需要控制转换器103中将获取的智能卡通讯类型有关的第一ATR进行修改，得到与输入模块201输入的通讯类型相对应的第二ATR。

主控芯片202还具有判断功能，能够根据通过卡槽及相关电路203获取的第一ATR中的内容，判断是否需要通过卡槽及相关电路203向智能卡发送第二pps，具体判断过程为：主控芯片根据第一ATR中内容判断智能卡是否为0x11类型的卡，如果是，则无需通过卡槽及相关电路203发送第二pps给智能卡，直接通过卡槽及相关电路203发送第二pps给智能卡；否则，继续判断智能卡是否工作在专有模式下，如果是则无需通过卡槽及相关电路203发送第二pps给智能卡，直接通过卡槽及相关电路203发送第二pps给智能卡；否则，说明智能卡工作在协商模式下，此时，需要先通过卡槽及相关电路203发送第二pps给智能卡，再通过卡槽及相关电路203发送第二pps给智能卡。主控芯片也可以不判断第一ATR中的内容，直接通过卡槽及相关电路向智能卡发送APDU指令。

主控芯片202通过模拟智能卡205以第二速率接收读卡器的第一pps、还是通过模拟智能卡205以第三速率接收读卡器的APDU指令是由第二ATR的内容决定，如果读卡器由模拟智能卡205获取的第二ATR判断转换设备需要以0x11通讯类型进行通讯，则读卡器无需通过模拟智能卡205向主控芯片202发送第一pps，直接通过模拟智能卡205向主控芯片202发送APDU指令；否则，读卡器进一步判断转换设备是否需要以专有模式和读卡器进行通讯，如果是，也无需通过模拟智能卡205向主控芯片202发送第一pps，直接通过模拟智能卡205向主控芯片202发送APDU指令；否则，说明转换设备需要以协商模式和读卡器进行通讯，需要先通过模拟智能卡205向主控芯片202发送第一pps，再通过模拟智能卡205向主控芯片202发送APDU指令。读卡器也可以不判断第二ATR中的内容，直接通过模拟智能卡向主控芯片发送APDU指令。

在主控芯片202通过模拟智能卡205与读卡器建立连接后、智能卡通过转换设备进行复位应答期间，第二速率是指复位应答和pps期间主控芯片202通过模拟智能卡205和读卡器通讯的速率，对应着初始位持续时间372/f2；第一速率是指复位应答和pps期间主控芯片202通过卡槽及相关电路203和智能卡通讯的速率，对应着初始位持续时间372/f1。在智能卡通过转换设备复位应答和pps成功后，第三速率是指主控芯片202通过模拟智能卡205和读卡器通讯的速率，对应着当前位持续时间F2/(D2f2)；第四速率是指主控芯片202通过卡槽及相关电路203和智能卡通讯的速率，对应着当前位持续时间F1/(D1f1)。

如果智能卡和通过卡槽及相关电路与之相连的主控芯片间无需进行pps，则第一速率和第四速率为同一速率；同理如果读卡器和通过模拟智能卡与之相连的主控芯片间也无需pps，则第二速率和第三速率为同一速率。

本实施例中，转换设备还包括电源模块，用于为输入装置201、主控芯片202、卡槽及相关电路203、转换器204和模拟智能卡205提供电力。

进一步地，本实用新型中，转换设备的输入装置201、主控芯片202、卡槽及相关电路203、转换器204和模拟智能卡205还可以通过与读卡器相连的上位机获取电力。

本实施例的转换设备还包括一个显示装置，用于在主控芯片控制下，显示输入装置201输入的卡通讯类型，还可以显示数据传输速率。

本实施例中，要转换的卡的通讯类型是不确定的，需要输入装置201预先输入给主控芯片202。本实施例中，转换器204的晶振的时钟频率为f1，读卡器的时钟频率为f2。下面结合表1和表2对主控芯片202和转换器204的工作原理做详细说明。如果输入装置201输入的要转换的卡通讯类型为96，而连到卡槽及相关电路203上的智能卡通讯类型为11，11通讯类型的卡(FI为0001，DI为0001)的F值为372，D值为1，复位应答后的当前位持续时间应为etu(11)＝F/(Df1)秒＝372/(1f1)秒＝372/f1秒；96通讯类型的卡(FI为1001，DI为0110)的F值为512，D值为32，其在复位应答后的当前位持续时间就是etu(96)＝F/(Df2)秒＝512/(32f2)秒＝16/f2秒。主控芯片201和转换器204做的工作具体为：复位应答期间，转换器204将通过卡槽及相关电路203获取的智能卡atr中的TA1修改为TA1’(即要转换的卡类型如0x96)；复位应答成功后，主控芯片202在通过模拟智能卡205以第二速率(1/etu(96)＝f2/16)接收读卡器的第一pps，且在主控芯片202成功应答读卡器的第一pps后，将通过模拟智能卡205以第三速率(1/etu(96)＝f2/16)接收的读卡器数据通过卡槽及相关电路203以第四速率(1/etu(11)＝f1/372)发给智能卡；或将通过卡槽及相关电路203以第四速率(1/etu(11)＝f1/372)接收的智能卡数据通过模拟智能卡205以第三速率(1/etu(96)＝f2/16)发送给读卡器；

同理，如果输入装置201输入的要转换的卡通讯类型为16，而连到卡槽及相关电路203上的智能卡通讯类型为11，那么根据表1和表2可知：16通讯类型的卡(FI＝0001，DI＝0110)中的F值和D值，F＝372，D＝32；卡复位应答后的位持续时间etu(16)＝F/(Df2)秒＝372/(32f2)秒＝11.625/f2秒；11通讯类型的卡(FI＝0001，DI＝0001)中的F值和D值，F＝372，D＝1；卡复位应答后的位持续时间etu(11)＝F/(Df1)秒＝372/(1f1)秒＝372/f1秒；主控芯片202和转换器204要做的工作具体为：复位应答期间，转换器204将通过卡槽及相关电路203和主控芯片202获取的智能卡atr中的TA1修改为TA1’(即要转换的卡类型如0x96)；复位应答成功后，主控芯片202在通过模拟智能卡205以第二速率(1/etu(16)＝f2/11.625)接收读卡器的第一pps，且成功应答读卡器的第一pps后，将通过模拟智能卡205以第三速率(1/etu(16)＝f2/11.625)接收的读卡器数据，通过卡槽及相关电路203以第四速率(1/etu(11)＝f1/372)发送给智能卡；或将通过卡槽及相关电路203以第四速率(1/etu(11)＝f1/372)接收的智能卡数据，通过模拟智能卡205以第三速率(1/etu(16)＝f2/11.625)发送给读卡器；本实施例中，转换器204的时钟频率f1和读卡器的时钟频率f2即可以一致也可以不一致。

通过将11通讯类型的卡转换成96通讯类型的卡或16通讯类型的卡或其它类型的卡，方便了读卡器的测试。

优选地，本实施例中，选用了4*4键盘作为输入装置。

参见图4，为本实用新型实施例2提供的转换设备的电路原理图。图中，转换器204集成在主控芯片202中。实施例中的主控芯片202对应着图中标号U1、型号C8051F344的MCU电路；卡槽及相关电路203对应着图中标号J5的卡槽及相关电路电路；模拟智能卡205对应着图中标号J1的卡电路；模拟智能卡J1的IFD_IO管脚通过图中标号Part1的电路分成发送信号TX1和接收信号RX1；卡槽及相关电路J5的ICC_IO管脚通过图中标号Part2的电路分成发送信号TX0和接收信号RX0；电源模块105对应着图中标号JP1的电路；标号U3的时钟电路为插入到卡槽及相关电路J5上的智能卡提供卡时钟；输入装置为一个4*4的键盘，对应着图中标号为J2，其中，KEY1，KEY2，KEY3和KEY4对应着键盘的4条行线，choose1，choose2，choose3和choose4对应着键盘的4条列线，因此输入装置J2可以输入16种不同键值，各个键值能组合成多种输入信息，完全满足卡类型的输入。卡槽及相关电路J5的ICC_CLK、ICC_RST和ICC_VCC管脚与智能卡的ICC_CLK、ICC_RST和ICC_VCC管脚相连；卡槽及相关电路J5的ICC_CLK管脚与时钟电路U3的ICC_CLK管脚相连，用于为插入到卡槽及相关电路J5上的智能卡获取时钟频率信号；卡槽及相关电路J5的ICC_RST复位管脚与MCU电路U1的ICC_RST管脚相连；卡槽及相关电路J5的ICC_VCC电源管脚与电源管脚VCC相连，给卡提供电力；卡槽及相关电路J5的ICC_IO管脚的数据信号被Part2电路分解成发送信号管脚TX0和接收信号管脚RX0，这两个管脚分别与MCU电路的发送信号管脚TX0和接收信号管脚RX0相连，是智能卡和MCU电路间的数据传输通道；卡槽及相关电路J5的ICC_CHK检测管脚和MCU电路U1的ICC_CHK检测管脚相连，用于MCU电路检测是否有卡连接到了卡槽及相关电路上。模拟智能卡J1的IFD_CLK、IFD_RST和IFD_VCC管脚分别与读卡器和MCU电路U1的IFD_CLK、IFD_RST和IFD_VCC管脚相连，用于获取时钟频率信号、复位信号和电源；模拟智能卡J1的IFD_IO管脚的数据信号被Part1电路分解成发送信号管脚TX1和接收信号管脚RX1，这两个管脚分别和MCU电路U1的发送信号管脚TX1和接收信号管脚RX1相连，是读卡器和MCU电路U1间的数据传输通道。具体工作原理为：将MCU电路U1的RX1管脚通过模拟智能卡J1的IFD_IO管脚以第三速率接收的读卡器数据，转换成第四速率传输的数据并通过卡槽及相关电路J5的ICC_IO管脚发送给智能卡的相应管脚；或将MCU电路U1的RX0管脚以第四速率接收的智能卡数据，转换成第三速率发送的数据通过模拟智能卡J1的TX0和读卡器通讯。

本实用新型中的转换设备弥补了大多数读卡器不支持全部通讯类型卡的缺陷，满足了读卡器对不同通讯速率的要求；且方便了读卡器的测试。

上述各实施例只是对本实用新型技术方案的进一步说明，不能作为对本实用新型技术方案的限定，本领域技术人员在本实用新型精神原则之内所做的各种等同替换、变换和改动都应该落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种转换设备，其特征在于：包括主控芯片、卡槽及相关电路、转换器和模拟智能卡；

所述卡槽及相关电路：分别与智能卡和所述主控芯片相连；

所述主控芯片：分别与所述卡槽及相关电路、所述转换器和所述模拟智能卡相连；控制所述卡槽及相关电路与智能卡间的数据通讯；控制所述模拟智能卡与读卡器间的数据通讯；控制所述转换器返回数据；

所述转换器：对所述主控芯片发来的数据进行转换后返回给所述主控芯片、或根据所述主控芯片的指令直接返回数据给所述主控芯片；

所述模拟智能卡：分别与所述主控芯片和读卡器相连。

2.根据权利要求1所述的一种转换设备，其特征在于：

所述主控芯片、所述卡槽及相关电路和所述模拟智能卡通过与读卡器相连的上位机获取电力。

3.根据权利要求1所述的一种转换设备，其特征在于：

所述转换设备还包括电源装置，分别与所述主控芯片、所述卡槽及相关电路和所述模拟智能卡相连。

4.根据权利要求1所述的一种转换设备，其特征在于：

所述模拟智能卡包括智能卡触点电路。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种转换设备，其特征在于，

所述转换器为存储器，与所述主控芯片相连。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种转换设备，其特征在于，

所述转换设备包括输入装置，与所述主控芯片相连。

7.根据权利要求6所述的一种转换设备，其特征在于：

所述转换设备还包括一个显示装置，显示所述输入装置输入的卡的通讯类型。

8.根据权利要求1所述的一种转换设备，其特征在于：所述转换器集成在所述主控芯片中。

Images