CN218998097U - 双协议转换电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于协议转换技术领域，具体涉及一种双协议转换电路，该电路包括：波形发生单元用于生成协议解析芯片支持的设定协议所需的参考频率，波形发生单元的输出端分别连接协议解析芯片的时钟端口和自给电压电路单元的时钟端口；协议解析芯片用于通过设定协议接口与外部智能卡连接，用于通过UART接口以及双协议控制单元与模组单元连接，并依据参考频率将设定协议接口与UART接口进行通讯速率匹配以及协议格式转换；自给电压电路单元包括升压电路，用于利用依据参考频率将第二电压升压为第三电压，以用于为协议解析芯片供电。由此，本实用新型解决了基于Cat.1 4G模组开发的产品与智能卡无法通信以及产品体积大、成本高的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于协议转换技术领域，具体涉及一种双协议转换电路。
背景技术
目前大多数产品基于Cat.1 4G模组或低成本MCU平台开发，Cat.1模组或低成本MCU开发的产品不支持ISO7816协议，而通用的智能卡要求产品支持ISO7816协议，Cat.1模组或低成本MCU仅提供标准的UART协议，无法直接转换为ISO7816协议，从而导致智能卡与模组无法通信。
另一方面，由于不同电路需要电压不同，为了满足产品多路供电的需求，往往需增加DCDC电路以满足需求，不过添加DCDC电路后，导致成本较高且体积较大。
总之，目前基于Cat.1 4G模组或低成本MCU平台开发的产品，不支持ISO7816协议，导致智能卡与基于Cat.1 4G模组或低成本MCU平台开发的产品无法通信，另一方面由于需要添加DCDC电路，导致产品体积大、成本高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种双协议转换电路，用以解决现有技术中基于Cat.1 4G模组或低成本MCU平台开发的产品与智能卡无法通信的问题以及产品体积大、成本高的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型所提供的技术方案以及技术方案对应的有益效果如下：
本实用新型的一种双协议转换电路，该电路包括：第一电压电源、波形发生单元、协议解析芯片、双协议控制单元和自给电压电路单元；第一电压电源用于为波形发生单元供电；波形发生单元用于生成协议解析芯片支持的设定协议所需的参考频率，波形发生单元的输出端分别连接协议解析芯片的时钟端口和自给电压电路单元的时钟端口；协议解析芯片用于通过设定协议接口与外部智能卡连接，用于通过UART接口以及双协议控制单元与模组单元连接，并依据参考频率将设定协议接口与UART接口进行通讯速率匹配以及协议格式转换；双协议控制单元用于控制协议解析芯片与模组单元之间的收发信息；自给电压电路单元包括升压电路，用于利用参考频率将第二电压升压为第三电压；第二电压依据第一电压电源得到，第三电压用于为协议解析芯片供电和/或为外设单元供电。
上述技术方案的有益效果为：本实用新型采用协议解析芯片依据参考频率将外部智能卡支持的设定协议解析外模组单元能够识别的UART协议，并通过双协议控制单元控制协议解析芯片与模组单元之间的收发信息，从而实现外部智能卡和模组单元通信。另一方面又通过自给电压电路单元利用参考频率为第二电压电源升压，以供产品内部的协议解析芯片和外设单元使用，从而实现低成本、体积小和节能的要求。由此，本实用新型解决了现有技术中基于Cat.1 4G模组或低成本MCU平台开发的产品与智能卡无法通信的问题以及产品体积大、成本高的问题。
进一步地，为了便于升压，自给电压电路单元包括反相器、升压电容、续流二极管和滤波电路；反相器时钟端口连接波形发声单元，用于将接收的参考频率处理为方波信号，输出端连接升压电容一端，升压电容另一端与第二电压输入端连接后连接续流二极管，续流二极管通过滤波电路接地；续流二极管与滤波电路之间设有第三电压输出接口。
进一步地，为了提高电压稳定性，升压电容与第二电压输入端之间也设有续流二极管。
进一步地，滤波电路为电容。
进一步地，双协议控制单元为三极管，三极管中输入输出两端，其中一端用于连接协议解析芯片的URAT接口和模组单元的信号输入接口，另一端用于连接模组单元的信号输出接口。
进一步地，设定协议包括ISO7816协议。
附图说明
图1是本实用新型的一种双协议转换电路连接示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。
一种双协议转换电路实施例：
本实用新型的一种双协议转换电路实施例,如图1所示，该电路包括第一电压电源VCC1、波形发生单元、自给电压电路单元、协议解析单元(协议解析芯片)和双协议控制单元。该电路用于使基于Cat.1 4G模组或低成本MCU平台开发的产品与外部智能卡通信。本实施例中，该产品为使用Cat.1 4G模组(简称模组单元)开发的产品，该产品还包括外设单元，该产品对应的外部智能卡支持的设定协议为ISO7816。
第一电压电源VCC1用于为波形发生单元、双协议控制单元和模组单元供电。波形发生单元的输出端分别连接协议解析单元的时钟端口CLK和自给电压电路单元的时钟端口CLK，协议解析单元的UART接口通过双协议控制单元与模组单元连接。其中，模组单元设置一有电压输出接口，以输出第二电压，且该电压输出接口连接至自给电压电路单元中的升压电路，以供升压电路依据参考频率将第二电压升压为第三电压，用于为协议解析芯片和外设单元供电。
下面分别详细介绍各个单元：
波形发生单元用于产生参考频率，然后将参考频率一路输送给协议解析单元进行双协议转换，另一路给自给电压电路单元，经自给电压电路单元放大后输出给外设单元及协议解析单元。波形发生单元由Y2晶振、C86、C87电容、U1反相器器件组成，其中Y2晶振、C86、C87电容组成振荡电路。波形发生单元由晶振、电容振荡再经反相器整形后产生ISO7816所需参考频率，为协议解析单元提供参考频率。
自给电压电路由反相器U3、续流二极管D01、续流二极管D02、升压电容C33、滤波电容C32和滤波电容C35器件组成。波形发生单元提供的参考频率经反相器U3整形处理后，变成方波信号，然后利用方波信号对升压电容C33充电，然后第二电压电源VCC2经过续流二极管D01后与升压电容发电端连接，以为升压电容充电，然后再经续流二极管D02续流后通过滤波电路接地。滤波电路包括并联连接的滤波电容C32和滤波电容C35。其中，续流二极管D02与滤波电路之间设置有第三电压输出接口，用于为外设单元及协议解析单元提供所需电压VCC3(第三电压)。第二电压电源VCC2为从模组单元输出的电压，本实施例中VCC2＝3.8V，VCC3＝5V。协议解析单元由电阻R91、电阻R92及协议解析芯片U2组成，协议解析芯片U2支持ISO7816协议。波形发生单元参考波形接协议解析芯片U2，协议解析芯片U2的RST接口、U1RXD接口对应连接模组单元中的RST接口和U1RXD接口。协议解析芯片用于通过ISO7816接口与外部智能卡连接，用于通过UART接口以及双协议控制单元与模组单元连接，并依据参考频率将ISO7816接口与UART接口进行通讯速率匹配以及协议格式转换，输出信号经UART类型的接口U1RXD反馈至模组单元进行解析。
双协议控制单元包括三极管，三极管C极接U1_RXD，E极接U1_TXD,B级接VCC1,其中U1_TXD和U1_RXD是由模组单元输出，两个信号电平为一收一发信号，形成三极管的收发转换。U1_RXD连接协议解析单元和双协议控制单元，根据协议解析单元解析出的数据，通过三极管转换后发送至模组单元。Q13、电阻R52和电阻R54电阻组成，URAT类型的接口U1_TXD、U1_RXD分别接三极管Q13的2脚(E极)和3脚(C极)，数据交互时通过三极管Q13实现发送端和接收端的切换。
依据参考频率将ISO7816接口与UART接口进行通讯速率匹配以及协议格式转换，将外部智能卡的ISO7816协议数据转化为模组单元识别的UART数据，并通过双协议控制单元控制模组单元与协议解析单元之间的收发信息。另一边自给电压电路单元依据参考频率将从模组单元输出的低电压升压为协议解析单元需要的高电压。具体工作过程如下：
该协议解析电路具体工作时，波形发生器为协议解析单元提供参考频率，协议解析单元将收到的参考频率(CLK)信号做为芯片内部参考频率，该芯片支持ISO7816协议，芯片读取参考频率后，将7816协议进行叠加处理，并将叠加信号通过U1_RXD送至模组单元和双协议控制单元。模组单元自带UART串口(U1_TXD及U1_RXD),双协议控制单元通过三极管的开关转换读取协议解析单元的U1_RXD信号，如模组单元读取7816协议数据时，此时将模组单元U1_TXD置于低电平Q13导通，U1_RXD信号由高电平变为低电平，若U1_TXD置于高电平，Q13截止，U1_RXD则为高电平，以此类推。
自给电压电路单元具体工作流程为：自给电压电路单元复用波形发生单元输出频率，此频率经U3放大后输出PWM1，正常工作时，VCC2通过D01给C33进行充电，C33两端充至VCC2，同时PWM1也对C33进行充电(同VCC2充电极性相反)，两者电压叠加后升高电压，升高后电压通过D02单向导电经C32滤波后输出外设单元和协议解析单元所需VCC3。
本实用新型采用协议解析芯片依据参考频率将外部智能卡支持的ISO7816协议解析外模组单元能够识别的UART协议，并通过双协议控制单元控制协议解析芯片与模组单元之间的收发信息，从而实现外部智能卡和模组单元通信。另一方面又通过自给电压电路单元利用参考频率为第二电压电源升压，以供产品内部的协议解析芯片和外设单元使用，从而实现低成本、体积小和节能的要求。由此，本实用新型解决了现有技术中基于Cat.1 4G模组或低成本MCU平台开发的产品与智能卡无法通信的问题以及产品体积大、成本高的问题。
Claims (6)
1.一种双协议转换电路，其特征在于：该电路包括：第一电压电源、波形发生单元、协议解析芯片、双协议控制单元和自给电压电路单元；第一电压电源用于为波形发生单元供电；波形发生单元用于生成协议解析芯片支持的设定协议所需的参考频率，波形发生单元的输出端分别连接协议解析芯片的时钟端口和自给电压电路单元的时钟端口；协议解析芯片用于通过设定协议接口与外部智能卡连接，用于通过UART接口以及双协议控制单元与模组单元连接，并依据参考频率将设定协议接口与UART接口进行通讯速率匹配以及协议格式转换；双协议控制单元用于控制协议解析芯片与模组单元之间的收发信息；自给电压电路单元包括升压电路，用于利用参考频率将第二电压升压为第三电压；第二电压依据第一电压电源得到，第三电压用于为协议解析芯片供电和/或为外设单元供电。
2.根据权利要求1所述的双协议转换电路，其特征在于：自给电压电路单元包括反相器、升压电容、续流二极管和滤波电路；反相器时钟端口连接波形发声单元，用于将接收的参考频率处理为方波信号，输出端连接升压电容一端，升压电容另一端与第二电压输入端连接后连接续流二极管，续流二极管通过滤波电路接地；续流二极管与滤波电路之间设有第三电压输出接口。
3.根据权利要求2所述的双协议转换电路，其特征在于：升压电容与第二电压输入端之间也设有续流二极管。
4.根据权利要求2所述的双协议转换电路，其特征在于：滤波电路为电容。
5.根据权利要求1所述的双协议转换电路，其特征在于：双协议控制单元为三极管，三极管中输入输出两端，其中一端用于连接协议解析芯片的URAT接口和模组单元的信号输入接口，另一端用于连接模组单元的信号输出接口。
6.根据权利要求1至5任一项所述的双协议转换电路，其特征在于：设定协议包括ISO7816协议。
Priority Applications (1)
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2022
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