CN201528271U

CN201528271U - 一种电压转换设备

Info

Publication number: CN201528271U
Application number: CN2009202227673U
Authority: CN
Inventors: 陆舟; 于华章
Original assignee: Beijing Feitian Technologies Co Ltd
Current assignee: Feitian Technologies Co Ltd
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2019-09-15

Abstract

本实用新型公开了一种电压转换设备，属于集成电路领域。该设备包括：电源模块、第一接口模块、电压判断模块、第二接口模块、调压模块和数据交互模块；电源模块为该电压转换设备提供工作电压；第一接口模块、第二接口模块分别与电压判断模块相连；第一接口模块、第二接口模块分别与数据交互模块相连；第二接口模块与调压模块相连；电压判断模块，用于判断第一接口模块接收的读卡器提供的工作电压或复位信号的电压是否是预设值；调压模块，用于设置第二接口模块为IC卡提供的电压。本实用新型通过分别控制读卡器和IC卡的工作电压，使读卡器和IC卡在工作电压不匹配的情况下也能够正常通信，满足了不同类型读卡器与IC卡之间数据交互的需要。

Description

一种电压转换设备

技术领域

本实用新型涉及集成电路卡领域，特别涉及一种电压转换设备。

背景技术

IC(Integrated Circuit，集成电路)卡是继磁卡之后出现的又一种新型信息工具。它将一个微电子芯片嵌入符合ISO 7816标准的卡基中，做成卡片形式，目前已经广泛地应用于金融、交通、社保等很多领域。

IC卡，一般采用射频技术与读卡器进行通讯，读写器是IC卡与应用系统间的桥梁，在ISO国际标准中称之为接口设备(IFD，Interface Device)。IFD内的CPU通过一个接口电路与IC卡相连，并进行通信。

目前，读卡器和IC卡的工作电压各不相同。但是，某一读卡器只能提供特定的几种工作电压，当其提供的工作电压不能匹配IC卡工作电压时，则二者之间不能通信。相应的，IC卡只能支持特定的几种工作电压，当其支持的工作电压不能匹配读卡器工作电压时，二者也不能正常通信。

综合上述，现有技术至少存在以下问题：不同类型的读卡器和IC卡，当其工作电压不匹配时，会出现二者不能正常通信的情况。

实用新型内容

为了使读卡器和IC卡在工作电压不匹配的情况下也能够正常通信，本实用新型提供了一种电压转换设备。所述技术方案如下：

一种电压转换设备，所述设备包括：电源模块、第一接口模块、电压判断模块、第二接口模块、调压模块和数据交互模块；

所述电源模块分别与所述电压判断模块、所述第二接口模块、所述调压模块、所述数据交互模块相连；

所述第一接口模块、所述第二接口模块分别与所述电压判断模块相连；

所述第一接口模块、所述第二接口模块分别与所述数据交互模块相连；

所述第二接口模块与所述调压模块相连；

所述电压判断模块，用于判断所述第一接口模块接收的读卡器提供的工作电压或复位信号的电压是否是预设值；

所述调压模块，用于设置所述第二接口模块为IC卡提供的电压。

其中，所述电源模块，用于为所述电压转换设备提供电压；

所述第一接口模块，与读卡器相连，并接收所述读卡器提供的工作电压和复位信号；

所述第二接口模块，与IC卡相连，并根据所述调压模块设置的电压给所述IC卡上电；

所述数据交互模块，用于为所述读卡器和所述IC卡提供数据交互的通道。

其中，所述第二接口模块，具体用于与IC卡建立连接，当所述电压判断模块判断所述第一接口模块接收的所述读卡器提供的工作电压是预设值时，根据所述调压模块设置的电压给所述IC卡上电。

其中，所述数据交互模块，具体用于当所述电压判断模块判断所述第一接口模块接收的所述读卡器提供的复位信号的电压是预设值时，为所述读卡器和所述IC卡提供数据交互的通道。

其中，所述第一接口模块是接触式接口。

其中，所述第二接口模块是接触式接口。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过第一接口模块、第二接口模块分别与电压判断模块/数据交互模块相连，且第二接口模块与调压模块相连，进而分别控制读卡器和IC卡的工作电压，使读卡器和IC卡在工作电压不匹配的情况下也能够正常通信，满足了不同类型读卡器与IC卡之间数据交互的需要。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的电压转换设备的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的电压转换设备的一种工作模式流程图；

图3是本实用新型实施例提供的电源模块结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的第一接口模块和第二接口模块结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的电压判断模块和调压模块结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的数据交互模块结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的电压转换设备的另一种工作模式流程图；

图8是本实用新型实施例提供的调压模块结构示意图；

图9是本实用新型实施例提供的电压判断模块结构示意图；

图10是本实用新型实施例提供的数据交互模结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

参见图1，本实施例提供了一种电压转换设备100，至少包括：电源模块101、第一接口模块102、电压判断模块103、第二接口模块104、调压模块105和数据交互模块106。

电源模块101与电压判断模块103、第二接口模块104、调压模块105、数据交互模块106分别相连；

第一接口模块102、第二接口模块104分别与电压判断模块103相连；

第一接口模块102、第二接口模块104分别与数据交互模块106相连；

第二接口模块104与调压模块105相连。

其中，电源模块101，用于为该电压转换设备100提供工作电压；

第一接口模块102，用于与读卡器200建立连接，读卡器200给第一接口模块102提供工作电压或复位信号；

电压判断模块103，用于判断第一接口模块102连接的读卡器200提供的VCC(电源电压或工作电压)或RST(复位信号)的电压是否是预设值，根据判断的结果，执行第二接口模块104或数据交互模块106的功能；

第二接口模块104，用于提供IC卡的接口，并与IC卡300建立连接，根据调压模块的设置给IC卡上电；

调压模块105，用于控制第二接口模块为IC卡提供多种工作电压，本实施例以三种工作电压：1.8V、3V或5V为例说明；

数据交互模块106，用于在IC卡上电成功后，为读卡器与IC卡提供数据交互的通道。

读卡器200和IC卡300的电气特性包括：VCC(电源电压或工作电压)、RST(复位信号)、CLK(时钟信号)、I/O(输入/输出信号)。在同一时刻，RST的电压值与VCC相同。

基于上述介绍的设备，本实施例提供了两种电压转换的工作模式：一种是判断读卡器提供的工作电压(VCC)是否是预先设定的电压值，另一种是判断读卡器提供的复位信号的电压(RST)是否是预先设定的电压值。下面分别介绍上述两种工作模式。

具体地，参见图2，第一种模式，电压转换设备100判断VCC是否是预先设定的电压值的工作过程如下：

201、在电压判断模块中，预先设定读卡器的工作电压；

具体的，可以设置多种工作电压。本实施例设定读卡器的工作电压为1.8，此外，还可以设置3V和5V两种工作电压。

202、读卡器连接第一接口模块，并为第一接口模块提供工作电压；

具体的，本实施例设其提供的工作电压为1.8V

203：电压判断模块判断读卡器提供的工作电压是否是步骤201中预先设定的电压值，若读卡器提供的工作电压是1.8V，执行步骤204，否则不执行操作；

204、调压模块设置第二接口模块连接的IC卡的工作电压，使连接的IC卡在指定的电压下工作；

具体的，本实施例中调压模块将第二接口模块连接的IC卡的工作电压设置为3V；

其中，IC卡的工作电压包括5V、3V、1.8V，对应的卡片类型分别是A类、B类、C类。一般情况下，卡片可能是A类、B类、C类中的一种，也可能是复合类型的卡片，如同时支持5V和3V的AB类卡，支持5V和1.8V的AC类卡，支持5V、3V和1.8V的ABC类卡。

205、电源模块根据调压模块的设置给第二接口模块进行上电；

206：第二接口模块上电后，第二接口模块给接入的IC卡进行上电；

207：读卡器与IC卡通过数据交互模块进行数据交互。

在上述电压转换过程中，调压模块设定的IC卡工作电压为3V，电压判断模块设定的读卡器工作电压是1.8V，则读卡器在1.8V的工作电压下工作，IC卡在3V的工作电压下工作，IC卡与读卡器通过数据交互模块进行数据交互。

下面介绍第一种模式下，电压转换设备100的各个功能模块及其具体实现。

参见图3，电源模块101可以是外接USB电源、电池或其它以方式接入的直流电源。电源模块可以为该电压转换设备提供多种工作电压。

本实施例以2.1V、3.3V和5V三种电压为例说明。图3中第一个电路图可以产生5V直流电；图3中的BL8555芯片根据外接电源提供的5V直流电产生3.3V直流电；图3中的BL8503芯片根据外接电源提供的5V直流电产生2.1V直流电；通电后，图3中的RED电源指示灯发光提示电源已工作。

参见图4，J2电路为第一接口模块102，该第一接口模块具体可以为支持ISO7816通信协议的接触式接口。

参见图4，J3电路为第二接口模块104，该第二接口模块具体可以为支持ISO7816通信协议的接触式接口。

电压判断模块103判断电压符合要求后，发送电信号激活第二接口模块104，使其在调压模块105指定的电压下工作；

参见图5，其虚线左侧部分为电压判断模块103，通过判断电压的下限和上限范围来选择读卡器的工作电压。

例如，设置读卡器的工作电压为1.8V时：开关S1、S4闭合，S2、S3、S5、S6打开，限定的电压下限为1.40V-1.625V，限定的电压上限为1.93V-2.23V；

设置读卡器的工作电压为3V时：开关S2、S5闭合，S1、S3、S4、S6打开，限定的电压下限为2.45V-2.84V，限定的电压上限为3.09V-3.57V；

设置读卡器的工作电压为5V时：开关S3、S6闭合，S1、S2、S4、S5打开，限定的电压下限为4.09V-4.70V，此时电压上限不进行设置，因为读卡器提供的电压最高为5.2V；

其中，开关S1和S4、S2和S5、S3和S6在具体实施时可共用一个开关。

参见图5，其虚线右侧部分为调压模块105，开关S7、S8、S9分别对应3V、1.8V和5V三种IC卡的工作电压，调压模块还将电源模块提供的3.3V或2.1V的电压进行变压，得到3V或1.8V的IC卡工作电压；当S7闭合，S8、S9打开时第二接口模块的工作电压为3V；S8闭合，S7、S9打开时第二接口模块的工作电压为1.8V；S9闭合，S7、S8打开时第二接口模块的工作电压为5V；

参见图6，数据交互模块106，在图6中通过LM393A转化RST信号(复位信号)的电压；图6中的A1芯片用于转化CLK信号(时钟信号)的电压；图6中的A2芯片用于转化I/O信号(输入/输出信号)的电压。

其中，A1、A2具体可以是MAX3370芯片；MAX3370芯片是一种双向电平转换芯片，是一种既可实现由高电压逻辑至低电压逻辑转换，也可实现低电压逻辑至高电压逻辑的转换，既可完成单向电平转换，也能完成双向电平转换的通用器件；MAX3370可以实现最低1.2V、最高5.5V逻辑电平的转换；而且，MAX3370具有较低的导通电阻(低于135Ω)，对数据传输速率的影响很小。

基于图5、图6的电路连接方式，电压转换设备100的工作过程可以描述为：

该电路通过判断读卡器提供的VCC值是否符合S1与S4或者S2与S5或者S3与S6限定的电压值，若符合，则按照S7、S8、S9设定给IC卡上电，提供3V、1.8V或5V的电压，否则不上电；IC卡上电后，IC卡通过图6中LM393A元件获得RST信号、通过A1芯片获得CLK信号、通过A2芯片获得I/O信号，然后读卡器就可以与IC卡可以通过该设备进行数据交互了。

具体地，参见图7，第二种模式，电压转换设备100判断RST是否是预先设定的电压值的工作过程如下：

301、在电压判断模块中，预先设定读卡器复位信号的电压；

具体的，可以设置多种复位信号的电压。本实施例设定读卡器复位信号的电压为1.8V，此外，还可以设置3V和5V两种电压。

302、读卡器连接第一接口模块，并为第一接口模块提供工作电压；

具体的，本实施例设其提供的工作电压为1.8V。

303、调压模块设置第二接口模块连接的IC卡的工作电压，使连接的IC卡在指定的电压下工作；

304、电源模块根据调压模块的设置给第二接口模块进行上电；

305：第二接口模块上电后，第二接口模块给接入的IC卡进行上电；

306：电压判断模块判断读卡器提供的复位信号的电压是否是步骤301中预先设定的电压值，若读卡器提供的复位信号的电压是1.8V，执行步骤307，否则不执行操作；

307：读卡器与IC卡通过数据交互模块进行数据交互。

下面介绍第二种模式下，电压转换设备100的各个功能模块及其具体实现。

电源模块101、第一接口模块102和第二接口模块104的功能及其实现，与第一种模式相同，这里不再赘述。

参见图8，该图上半部分为调压模块105，具体可通过开关S7、S8、S9调节电压。下半部分中的RWD-VCC是读卡器提供的工作电压。

参见图9，其虚线左半部分为电压判断模块103，通过判断电压的下限和上限范围来选择读卡器的RST信号(复位信号)的电压。具体选择的过程与第一种模式相同，这里不再赘述。如果判断RST信号的电压符合要求，则图5中虚线右半部分电路图发送电信号激活IC卡的RST信号。

参见图10，数据交互模块106，图10中的A1芯片用于转化CLK信号(时钟信号)的电压；图10中的A2芯片用于转化I/O信号(输入/输出信号)的电压。其中，A1、A2具体可以是MAX3370芯片，与第一种模式相同，这里不再赘述。

基于图8、图9、图10的电路连接方式，电压转换设备100的工作过程可以描述为：

该电路获得读卡器提供的一个VCC后，立即按照图7所示的S7、S8、S9设定给IC卡上电，提供3V、1.8V或5V的电压，IC卡上电后，IC需要通过图8所示的电路获取RST信号，并判断读卡器提供的RST信号的电压值是否符合S1与S4或者S2与S5或者S3与S6限定的电压值(在同一时刻RST与VCC的电压值是相同的)，若符合，则IC卡可以获得RST，然后IC卡通过图9所示的A1、A2芯片获得CLK信号和I/O信号之后，读卡器就可以与IC卡通过该设备进行数据交互了。

本实用新型实施例提供的电压转换设备，通过第一接口模块、第二接口模块分别与电压判断模块/数据交互模块相连，且第二接口模块与调压模块相连，进而分别控制读卡器和IC卡的工作电压，使读卡器和IC卡在工作电压不匹配的情况下也能够正常通信，满足了不同类型读卡器与IC卡之间数据交互的需要。并且，可以将卡片转化成任意的类型使用，还可以使读卡器在所支持的任意一种电压下工作，方便了技术人员不必收集所有类型卡片就可以观察、测试读卡器在各种电压下工作的情况。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种电压转换设备，其特征在于，所述设备包括：电源模块、第一接口模块、电压判断模块、第二接口模块、调压模块和数据交互模块；

所述第二接口模块与所述调压模块相连；

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述电源模块，用于为所述电压转换设备提供电压；

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一接口模块是接触式接口。

4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第二接口模块是接触式接口。