專(zhuān)利名稱(chēng)：手持設(shè)備、智能卡接口設(shè)備及數(shù)據(jù)傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及手持設(shè)備、用于手持設(shè)備的智能卡接口設(shè)備以及與手持設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?。本發(fā)明更具體地涉及智能卡啟動(dòng)的手持設(shè)備、可安裝于手持設(shè)備擴(kuò)展槽的智能卡接口設(shè)備以及利用手持設(shè)備擴(kuò)展槽與手持設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ā?br> 目前手持設(shè)備多種多樣，3COM公司的PalmPilot和IBM公司的WorkPad是其中的兩種。手持設(shè)備的大量涌現(xiàn)，使得將信息產(chǎn)業(yè)擴(kuò)展到成千上百萬(wàn)移動(dòng)用戶(hù)的夢(mèng)想成為可能。然而，較低的CPU性能和較少的存儲(chǔ)容量極大地限制了手持設(shè)備在電子商務(wù)中的應(yīng)用。因?yàn)槭殖衷O(shè)備有限的資源不能解決安全問(wèn)題。另外，當(dāng)電池耗盡或意外情況(如丟失)時(shí)，駐留在手持設(shè)備存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)是易失的。因此，在手持設(shè)備中保存永久的重要數(shù)據(jù)是不安全的。但是，某些重要數(shù)據(jù)(例如加密算法的密鑰)在大多數(shù)手持設(shè)備的安全系統(tǒng)中是必需的。
手持設(shè)備有限的資源使其不能提供復(fù)雜的功能，不能提供安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力。但是這些可由智能卡提供。智能卡已得到廣泛的應(yīng)用。普通的智能卡是信用卡大小的，還有一種更小尺寸的智能卡，即SIM卡。智能卡一般用于存儲(chǔ)重要數(shù)據(jù)(例如加密密鑰、個(gè)人識(shí)別代碼等)，或者通過(guò)運(yùn)行一些復(fù)雜的程序提供特定的功能。例如，安全智能卡可以提供加密算法，Java卡可以運(yùn)行Java小應(yīng)用程序等。
如果將智能卡與手持設(shè)備結(jié)合起來(lái)，必將極大提高手持設(shè)備的性能，擴(kuò)大手持設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域。本發(fā)明的目的在于解決將手持設(shè)備與智能卡結(jié)合的問(wèn)題。
因此，本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種可安裝于手持設(shè)備擴(kuò)展槽的智能卡接口設(shè)備。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種智能卡啟動(dòng)的手持設(shè)備。
本發(fā)明的笫三個(gè)目的是提供一種利用手持設(shè)備擴(kuò)展槽從手持設(shè)備傳送數(shù)據(jù)的方法。
本發(fā)明的第四個(gè)目的是提供一種利用手持設(shè)備擴(kuò)展槽從手持設(shè)備接收數(shù)據(jù)的方法。
本發(fā)明的第五個(gè)目的是提供一種在手持設(shè)備中控制智能卡接口設(shè)備電源的方法。
為實(shí)現(xiàn)第一個(gè)目的，本發(fā)明提供一種可安裝到手持設(shè)備擴(kuò)展槽的智能卡接口設(shè)備，包括主機(jī)接口單元，用于與手持設(shè)備擴(kuò)展槽中的I/O端口連接，從/向I/O端口接收/發(fā)送串行通信數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)；第一智能卡連接器，位于智能卡接口設(shè)備的外表面，用于與第一類(lèi)智能卡電連接；第一智能卡接口單元，用于檢測(cè)第一智能卡連接器上是否連接了第一類(lèi)智能卡并且驅(qū)動(dòng)所連接的第一類(lèi)智能卡；協(xié)議實(shí)現(xiàn)單元，用于控制智能卡接口設(shè)備的各個(gè)部件，實(shí)現(xiàn)智能卡接口設(shè)備與手持設(shè)備之間的通信協(xié)議以及智能卡接口設(shè)備與第一類(lèi)智能卡之間的通信協(xié)議。
為實(shí)現(xiàn)第二個(gè)目的，本發(fā)明提供一種手持設(shè)備，具有一個(gè)擴(kuò)展槽，擴(kuò)展槽含有I/O端口，該手持設(shè)備包括用于驅(qū)動(dòng)I/O端口的裝置；用于向/從I/O端口發(fā)送/接收串行通信數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)的裝置；與擴(kuò)展槽連接的智能卡接口設(shè)備，包括主機(jī)接口單元，與I/O端口連接，從/向I/O端口接收/發(fā)送串行通信數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)；第一智能卡連接器，位于智能卡接口設(shè)備的外表面，用于與第一類(lèi)智能卡電連接；第一智能卡接口單元，用于檢測(cè)第一智能卡連接器上是否連接了第一類(lèi)智能卡并且驅(qū)動(dòng)所連接的第一類(lèi)智能卡；
協(xié)議實(shí)現(xiàn)單元，控制智能卡接口設(shè)備的各個(gè)部件，實(shí)現(xiàn)智能卡接口設(shè)備與手持設(shè)備之間的通信協(xié)議以及智能卡接口設(shè)備與第一類(lèi)智能卡之間的通信協(xié)議。
為實(shí)現(xiàn)第三個(gè)目的，本發(fā)明提供一種利用手持設(shè)備的擴(kuò)展槽從手持設(shè)備傳送數(shù)據(jù)的方法，包括以下步驟在手持設(shè)備中產(chǎn)生串行通信數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)；驅(qū)動(dòng)手持設(shè)備擴(kuò)展槽中的I/O端口；將數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)按照預(yù)定協(xié)議傳送到I/O端口。
為實(shí)現(xiàn)第四個(gè)目的，本發(fā)明提供一種利用手持設(shè)備的擴(kuò)展槽從手持設(shè)備接收數(shù)據(jù)的方法，包括以下步驟從手持設(shè)備擴(kuò)展槽中的I/O端口接收串行通信數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)；按照預(yù)定協(xié)議將數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)。
為實(shí)現(xiàn)第五個(gè)目的，本發(fā)明提供一種在手持設(shè)備中控制智能卡接口設(shè)備電源的方法，包括以下步驟在訪(fǎng)問(wèn)智能卡之前，對(duì)智能卡接口設(shè)備上電；在訪(fǎng)問(wèn)智能卡之后，對(duì)智能卡接口設(shè)備下電。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)在安裝于手持設(shè)備擴(kuò)展槽的智能卡接口設(shè)備中嵌入不同的智能卡，即可使手持設(shè)備具有智能卡所提供的不同功能，從而極大地?cái)U(kuò)展了手持設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域。
通過(guò)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施方式的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更加明顯。其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的智能卡啟動(dòng)的手持設(shè)備的基本邏輯結(jié)構(gòu)；圖2是在手持設(shè)備與智能卡之間的數(shù)據(jù)流圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的智能卡接口設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)圖；圖4是智能卡數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議層軟件流程圖；圖5是智能卡接口設(shè)備數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議層軟件流程圖；圖6是應(yīng)用協(xié)議層的基本結(jié)構(gòu)。
下面參照附圖描述本發(fā)明的最佳實(shí)施方式。
本發(fā)明的基本構(gòu)思是設(shè)計(jì)一種智能卡接口設(shè)備，該智能卡接口設(shè)備可以用來(lái)連接第一類(lèi)智能卡和/或第二類(lèi)智能卡。第一類(lèi)智能卡指SIM卡，第二類(lèi)智能卡指任何其他尺寸(一般為信用卡大小)的智能卡?？梢詫⑦@種智能卡接口設(shè)備插到手持設(shè)備的擴(kuò)展槽中，以便建立與手持設(shè)備的電連接。另外，在手持設(shè)備和智能卡接口設(shè)備中需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟件，以便支持手持設(shè)備與智能卡之間的數(shù)據(jù)傳輸。本發(fā)明中，將這種安裝有智能卡接口設(shè)備并配備有相關(guān)軟件的手持設(shè)備稱(chēng)為智能卡啟動(dòng)的手持設(shè)備。
圖1示出的根據(jù)本發(fā)明的智能卡啟動(dòng)的手持設(shè)備的基本邏輯結(jié)構(gòu)是一種分層的結(jié)構(gòu)，其中包括硬件物理層，對(duì)手持設(shè)備與智能卡接口設(shè)備之間的硬件通道進(jìn)行管理，以及對(duì)智能卡接口設(shè)備與智能卡之間的硬件通道進(jìn)行管理；智能卡傳輸協(xié)議層，提供可靠的智能卡接口設(shè)備-智能卡數(shù)據(jù)傳輸通道；接口設(shè)備數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議層，提供可靠的手持設(shè)備-智能卡接口設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸通道；手持設(shè)備應(yīng)用協(xié)議層，用于為開(kāi)發(fā)人員提供通用編程接口，以便為手持設(shè)備開(kāi)發(fā)更高級(jí)的應(yīng)用程序或更高級(jí)的協(xié)議，開(kāi)發(fā)運(yùn)行在手持設(shè)備應(yīng)用協(xié)議層之上的應(yīng)用程序或更高級(jí)的協(xié)議，從而這些應(yīng)用程序或協(xié)議能夠利用智能卡支持典型的應(yīng)用任務(wù)，例如保護(hù)手持設(shè)備自身及/或防止在手持設(shè)備與遠(yuǎn)程服務(wù)器之間傳送的數(shù)據(jù)免受惡意攻擊。
圖2是在手持設(shè)備與智能卡之間的數(shù)據(jù)流圖。如圖2所示，數(shù)據(jù)在三個(gè)部件(即手持設(shè)備、智能卡接口設(shè)備和智能卡)之間流動(dòng)。在每一個(gè)部件中，下層提供對(duì)上層的支持，最下層的硬件層是每一部件的基礎(chǔ)。在手持設(shè)備與智能卡接口設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸，涉及數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議層和硬件層。在智能卡接口設(shè)備與智能卡之間的數(shù)據(jù)傳輸，涉及智能卡傳輸協(xié)議層和硬件層。
下面詳細(xì)描述硬件物理層。硬件物理層提供手持設(shè)備與智能卡之間的硬件接口，本發(fā)明中將其實(shí)現(xiàn)為一種智能卡接口設(shè)備，用于在手持設(shè)備與智能卡之間傳送電信號(hào)。
目前大多數(shù)手持設(shè)備具有一個(gè)擴(kuò)展槽，以支持第三方的硬件。根據(jù)本發(fā)明的智能卡接口設(shè)備是一塊可安裝到手持設(shè)備擴(kuò)展槽上的插入式擴(kuò)展卡。圖3示出智能卡接口設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)圖。
如圖3所示，手持設(shè)備1具有一個(gè)擴(kuò)展槽2。擴(kuò)展槽2中含有數(shù)據(jù)針3、地址針4、電源針5、I/O針(輸入/輸出針)6。智能卡接口設(shè)備7具有一個(gè)電壓變換單元8、電源控制單元9、主機(jī)接口單元10、協(xié)議實(shí)現(xiàn)單元11、第一智能卡接口單元12、第二智能卡接口單元13、第一智能卡連接器14以及第二智能卡連接器接線(xiàn)器。在智能卡接口設(shè)備7外部，可以將一個(gè)第二智能卡連接器16連接到第二智能卡連接器接線(xiàn)器15上。
電壓變換單元8與擴(kuò)展槽2中的電源針5連接，從手持設(shè)備1取得電源(Vcc/Gnd)并向智能卡接口設(shè)備7的各個(gè)部件供電。大多數(shù)手持設(shè)備采用3.3伏電壓，而標(biāo)準(zhǔn)智能卡的工作電壓是5伏。所以電壓變換單元8將取自電源針5的電源電壓變換為適于智能卡工作的電壓(例如，5伏)。
電源控制單元9是為了節(jié)能的目的設(shè)置的，用于有選擇地將電壓變換單元8輸出的電壓提供給智能卡接口設(shè)備的其他部件進(jìn)而提供給所連接的智能卡，或者不供電。電源控制單元9的工作方式可以類(lèi)似一個(gè)觸發(fā)器，由來(lái)自I/O針6的信號(hào)控制。例如，當(dāng)來(lái)自I/O針6的信號(hào)為高電平時(shí)，電源控制單元9供電；而當(dāng)來(lái)自I/O針6的信號(hào)為低電平時(shí)，電源控制單元9不供電。
這里給出的電源控制單元9的工作方式只是一種舉例。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的，電壓變換單元8和電源控制單元9可以采用任何可能的工作方式。
主機(jī)接口單元10用于在協(xié)議實(shí)現(xiàn)單元11(實(shí)際上是協(xié)議實(shí)現(xiàn)單元11中的微處理器)與手持設(shè)備之間提供一個(gè)可靠的物理通道，滿(mǎn)足數(shù)據(jù)通信雙方的要求。由于受到硬件資源的限制，大多數(shù)手持設(shè)備的外圍接口信號(hào)是相對(duì)簡(jiǎn)單的。這對(duì)設(shè)計(jì)這些手持設(shè)備的嵌入式設(shè)備造成了極大的困難。本發(fā)明中采用了一種非常簡(jiǎn)單靈活的手持設(shè)備擴(kuò)展方法。該方法中，利用軟件模擬I2C總線(xiàn)的電信號(hào)，采用兩個(gè)并行端口線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)I2C串行數(shù)據(jù)傳送總線(xiàn)。這種總線(xiàn)僅用兩個(gè)并行端口線(xiàn)就能提供手持設(shè)備1與智能卡接口設(shè)備7之間的完全同步的數(shù)據(jù)傳送。
協(xié)議實(shí)現(xiàn)單元11在功能上包括三個(gè)部分微處理器、只讀存儲(chǔ)器和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。只讀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有完成以下三項(xiàng)主要任務(wù)的程序控制整個(gè)智能卡接口設(shè)備；實(shí)現(xiàn)智能卡接口設(shè)備與智能卡之間的通信協(xié)議；實(shí)現(xiàn)手持設(shè)備與智能卡接口設(shè)備之間的通信協(xié)議。微處理器是智能卡接口設(shè)備的控制核心，它通過(guò)執(zhí)行只讀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的程序，使得智能卡接口設(shè)備中的各個(gè)獨(dú)立部件相互協(xié)調(diào)地工作，它還起到一個(gè)橋梁的作用，將手持設(shè)備與智能卡連接起來(lái)。隨機(jī)存取存儲(chǔ)器用作數(shù)據(jù)緩沖器并為程序提供運(yùn)行環(huán)境。
第一智能卡接口單元12在協(xié)議實(shí)現(xiàn)單元11中的微處理器與智能卡之間建立可靠的電通道。第一智能卡接口單元12可以進(jìn)一步分為兩個(gè)單獨(dú)的部分。第一部分是智能卡檢測(cè)電路，用于檢測(cè)在第一智能卡連接器14中是否已經(jīng)嵌入智能卡，監(jiān)視智能卡電源狀態(tài)，并且當(dāng)產(chǎn)生短路或電壓不足狀態(tài)時(shí)向協(xié)議實(shí)現(xiàn)單元11中的微處理器產(chǎn)生中斷。第二部分是智能卡驅(qū)動(dòng)電路，用于向智能卡供電并且在智能卡與協(xié)議實(shí)現(xiàn)單元11中的微處理器之間傳送數(shù)據(jù)。
第一智能卡連接器14設(shè)置在智能卡接口設(shè)備的外表面上，它是一個(gè)小尺寸的SIM卡連接器。這種結(jié)構(gòu)使得能夠?qū)⒅悄芸?即第一類(lèi)智能卡-和智能卡接口設(shè)備兩者都設(shè)置到手持設(shè)備1的殼體內(nèi)部，不破壞手持設(shè)備的可移動(dòng)性。
有時(shí)需要支持兩個(gè)智能卡同時(shí)工作。為此，在智能卡接口設(shè)備7的線(xiàn)路板面積允許的情況下，可以設(shè)置多個(gè)類(lèi)似于第一智能卡接口單元12的智能卡接口單元和多個(gè)類(lèi)似于第一智能卡連接器14的智能卡連接器，并且適當(dāng)修改協(xié)議實(shí)現(xiàn)單元11中只讀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的程序即可。
還有時(shí)需要使用普通尺寸的智能卡，即第二類(lèi)智能卡。第二類(lèi)智能卡由于具有較大的尺寸，所以不能將其設(shè)置到手持設(shè)備1的殼體內(nèi)部。為此，如圖3所示，在智能卡接口設(shè)備7上設(shè)置了第二智能卡接口單元13和第二智能卡連接器接線(xiàn)器15。
第二智能卡接口單元13與第一智能卡接口單元12工作方式相同。在此不再贅述。
有時(shí)難于將兩個(gè)智能卡連接器設(shè)置在智能卡接口設(shè)備7的有限面積中，所以在智能卡接口設(shè)備7的表面上，設(shè)置了一個(gè)第二智能卡連接器接線(xiàn)器15，可以通過(guò)電纜將一個(gè)外部第二智能卡連接器16連接到第二智能卡連接器接線(xiàn)器15，進(jìn)而連接到第二智能卡接口單元13。根據(jù)手持設(shè)備1的外部形狀，可以將第二智能卡連接器16安放在適當(dāng)位置。
圖3所示的智能卡接口設(shè)備可以達(dá)到以下性能。
1)支持非常廣泛的與ISO7816規(guī)范兼容的CPU卡并且支持絕大多數(shù)存儲(chǔ)卡，比如SLE4432、SLE4442、AT45D041、AT24C64等。
2)既支持兩個(gè)同時(shí)工作的智能卡，又支持兩個(gè)單獨(dú)工作的智能卡。在智能卡接口設(shè)備的表面上設(shè)置SIM卡連接器和一個(gè)接線(xiàn)器。SIM連接器用于接收SIM卡，接線(xiàn)器用于通過(guò)電纜與外部智能卡連接器連接。
3)低的功耗。智能卡接口設(shè)備的電源由手持設(shè)備的電池提供，因此手持設(shè)備對(duì)智能卡接口設(shè)備的功耗非常敏感。為了延長(zhǎng)電池壽命，在智能卡接口設(shè)備中設(shè)置了電源控制單元?？梢酝ㄟ^(guò)軟件控制智能卡接口設(shè)備的上電和下電，進(jìn)而控制智能卡的上電和下電。因此，只有當(dāng)手持設(shè)備希望管理智能卡時(shí)，才使智能卡接口設(shè)備消耗功率。
4)智能卡數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議完全是由智能卡接口設(shè)備實(shí)現(xiàn)的。手持設(shè)備通常具有較低的CPU性能。本發(fā)明的這種設(shè)計(jì)，根據(jù)使用智能卡接口設(shè)備的微處理器實(shí)現(xiàn)傳輸協(xié)議，將極大地降低手持設(shè)備CPU的工作負(fù)載。
5)支持多種智能卡工作頻率，可以高至56Kbps。
圖4是智能卡數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議層軟件流程圖。智能卡數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議層用于實(shí)現(xiàn)ISO7816-3,4規(guī)范定義的傳輸協(xié)議，它以程序方式實(shí)現(xiàn)，并且存儲(chǔ)在圖2所示的智能卡接口設(shè)備7中的協(xié)議實(shí)現(xiàn)單元11中的只讀存儲(chǔ)器中。智能卡接口設(shè)備7的微處理器，通過(guò)執(zhí)行這種程序，可以讀或?qū)懪cISO7816規(guī)范兼容的各種各樣的智能卡。
ISO7816-3規(guī)范定義了兩種不同的智能卡傳輸協(xié)議，即適于存儲(chǔ)卡的同步傳輸協(xié)議，和適于智能卡的異步傳輸協(xié)議(T=0,T=1)。智能卡接口設(shè)備7同時(shí)支持這兩種協(xié)議。僅作為一種舉例，圖4示出異步協(xié)議的實(shí)現(xiàn)。
圖4中，在步驟401，從上層取得一個(gè)命令塊。在步驟402，判斷所取得的命令塊是否是一個(gè)復(fù)位命令。如果是復(fù)位命令，則過(guò)程進(jìn)行到步驟403；否則進(jìn)行到步驟404。在步驟403，驅(qū)動(dòng)接口端口根據(jù)ISO7816-2產(chǎn)生復(fù)位電信號(hào)。在步驟405，等待來(lái)自智能卡的復(fù)位應(yīng)答(ATR)。如果收到應(yīng)答，則進(jìn)行到步驟410，否則在步驟409執(zhí)行超時(shí)處理并停用智能卡。在步驟410，向上層返回響應(yīng)。
在步驟404，將收到的命令塊打包為APDU格式。然后，在步驟406，判斷是否為PTS命令。如果為PTS命令，則過(guò)程進(jìn)行到步驟408，否則進(jìn)行到步驟407。在步驟407，根據(jù)T=0協(xié)議發(fā)送命令。然后進(jìn)行到步驟411。在步驟411，等待來(lái)自智能卡的響應(yīng)。然后，進(jìn)行到步驟410。
在步驟408，判斷是否為T(mén)=0協(xié)議。如果為T(mén)=0協(xié)議，則過(guò)程進(jìn)行到步驟407，否則進(jìn)行到步驟412。在步驟412，根據(jù)T=1協(xié)議發(fā)送命令。然后進(jìn)行到步驟411。
圖5是智能卡接口設(shè)備數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議層軟件流程圖。智能卡接口設(shè)備數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議層在手持設(shè)備1與智能卡接口設(shè)備7之間提供可靠的數(shù)據(jù)傳送通道，將其實(shí)現(xiàn)為兩個(gè)單獨(dú)的程序，分別運(yùn)行在手持設(shè)備1和智能卡接口設(shè)備7上。這里采用了兩次握手協(xié)議，以防止所傳送的數(shù)據(jù)免于丟失。智能卡接口設(shè)備7以命令/響應(yīng)方式工作。在手持設(shè)備1向/自智能卡接口設(shè)備7發(fā)送/接收命令/響應(yīng)之后，執(zhí)行一個(gè)握手過(guò)程，以保證兩個(gè)部件相互知道對(duì)方的存在，保證數(shù)據(jù)鏈路的可靠。圖5示出了這種兩次握手的過(guò)程。
如圖5所示，框501、502、505、506、511、512、515和516是在手持設(shè)備1中進(jìn)行的處理；框503、504、507、510、513的514是在智能卡接口設(shè)備7中進(jìn)行的處理；而框508和509是在智能卡中進(jìn)行的處理。圖中虛線(xiàn)所示給出了信號(hào)傳送過(guò)程。下面根據(jù)虛線(xiàn)所示描述這一過(guò)程。
在框501中，從上層獲得命令塊。
在框502向智能卡接口設(shè)備7發(fā)送第一握手請(qǐng)求。
在框503，等待來(lái)自手持設(shè)備的第一握手請(qǐng)求。
在框504，向手持設(shè)備發(fā)送第一握手接受響應(yīng)。
在框505，等待來(lái)自智能卡接口設(shè)備的響應(yīng)。
在框506，向智能卡接口設(shè)備發(fā)送命令塊。
在框507，從手持設(shè)備接收命令塊。
在框508，向下層發(fā)送命令。
在框509，從下層接收響應(yīng)。
在框510，向手持設(shè)備發(fā)送第二握手請(qǐng)求。
在框511，等待來(lái)自智能卡接口設(shè)備的第二握手請(qǐng)求。
在框512，向智能卡接口設(shè)備發(fā)送第二握手接受響應(yīng)。
在框513，向手持設(shè)備發(fā)送第二握手請(qǐng)求。
在框514，向手持設(shè)備發(fā)送響應(yīng)數(shù)據(jù)。
在框515，從智能卡接口設(shè)備接收響應(yīng)數(shù)據(jù)。
在框516，向上層發(fā)送響應(yīng)數(shù)據(jù)。
圖6是應(yīng)用協(xié)議層的基本結(jié)構(gòu)。手持設(shè)備應(yīng)用協(xié)議層用于為高級(jí)應(yīng)用程序提供一種通用應(yīng)用程序編程接口(API)。API具有兩個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)1)提供對(duì)智能卡共同功能的高級(jí)訪(fǎng)問(wèn)，比如加密功能。
2)與安全有關(guān)的應(yīng)用程序不需要自身的加密代碼；開(kāi)發(fā)人員不必了解加密功能和智能卡的細(xì)節(jié)。
將應(yīng)用程序與智能卡提供的服務(wù)細(xì)節(jié)分開(kāi)的一個(gè)重要好處是，應(yīng)用程序能夠獲得由智能卡提供的可更新的、可替換的服務(wù)，而不必修改應(yīng)用程序。另一重要好處是，與安全有關(guān)的應(yīng)用程序不必實(shí)現(xiàn)任何加密算法，這些算法是由智能卡提供的。
手持設(shè)備應(yīng)用程序協(xié)議層包括兩個(gè)子層智能卡相關(guān)層和應(yīng)用程序相關(guān)層。
智能卡相關(guān)層定義并提供了用于直接管理單個(gè)智能卡的API。不同類(lèi)型的智能卡可能具有不同的命令集或不同的命令格式，所以可以為不同類(lèi)型的智能卡設(shè)置不同的API集。這一子層為熟練的開(kāi)發(fā)人員提供了更為靈活地管理智能卡的機(jī)會(huì)。例如，通過(guò)調(diào)用Ld_sendcmd(unsigned char cmd,unsigned char sendlen,unsigned char*sendbuf,unsigned char*retcode,unsigned char*recvlen,unsigned char*recvbuf)，開(kāi)發(fā)人員可以向智能卡發(fā)送一條低級(jí)命令，并且在智能卡完成該命令之后從智能卡獲得響應(yīng)。
應(yīng)用程序相關(guān)層屏蔽了智能卡相關(guān)層中不同API集之間的差別以及智能卡的細(xì)節(jié)，為開(kāi)發(fā)人員提供了一種與應(yīng)用程序相關(guān)的更為通用的接口。例如，通過(guò)調(diào)用DESEncryption(unsigned char sendlen,unsigned char*sendbuf,unsigned char*recvlen,unsigned char*recvbuf)，可以對(duì)一塊數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，而不必知道使用哪種類(lèi)型的智能卡。
應(yīng)用程序可以單獨(dú)調(diào)用智能相關(guān)層內(nèi)的API或者應(yīng)用程序相關(guān)層內(nèi)的API，或者同時(shí)調(diào)用它們，如圖6中前頭所示。
再回到圖3，在手持設(shè)備1與智能卡接口設(shè)備7之間利用了兩種數(shù)據(jù)傳送方法。
第一種方法是一種利用手持設(shè)備1的擴(kuò)展槽2從手持設(shè)備1傳送數(shù)據(jù)的方法，它運(yùn)行在手持設(shè)備1中，并且包括以下步驟在手持設(shè)備1中產(chǎn)生串行通信數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)；驅(qū)動(dòng)手持設(shè)備1擴(kuò)展槽2中的I/O端口(即I/O針6)；將數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)按照預(yù)定協(xié)議(例如ISO7816-3,4)傳送到I/O端口。
第二種方法是一種利用手持設(shè)備1的擴(kuò)展槽2從手持設(shè)備1接收數(shù)據(jù)的方法，它運(yùn)行在智能卡接口設(shè)備7中，并且包括以下步驟從手持設(shè)備1擴(kuò)展槽2中的I/O端口(即I/O針6)接收串行通信數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)；按照預(yù)定協(xié)議(例如ISO7816-3,4)將數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)。
這里傳送的數(shù)據(jù)可以是圖5所示流程中傳送的命令/響應(yīng)等。
另外，在智能卡接口設(shè)備7的操作中，尤其是在電源控制單元9的操作中，涉及一種在手持設(shè)備中控制智能卡接口設(shè)備7電源的方法，它包括以下步驟在訪(fǎng)問(wèn)智能卡之前，對(duì)智能卡接口設(shè)備7上電；在訪(fǎng)問(wèn)智能卡之后，對(duì)智能卡接口設(shè)備7下電。
雖然以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的最佳實(shí)施方式，但是對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)熟練的技術(shù)人員而言，可以做出各種修改和變更，而不背離本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)。因此，本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要求書(shū)限定。
權(quán)利要求
1．一種可安裝到手持設(shè)備擴(kuò)展槽的智能卡接口設(shè)備，其特征在于包括主機(jī)接口單元，用于與手持設(shè)備擴(kuò)展槽中的I/O端口連接，從/向所述I/O端口接收/發(fā)送串行通信數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)；第一智能卡連接器，位于所述智能卡接口設(shè)備的外表面，用于與第一類(lèi)智能卡電連接；第一智能卡接口單元，用于檢測(cè)所述第一智能卡連接器上是否連接了第一類(lèi)智能卡并且驅(qū)動(dòng)所連接的第一類(lèi)智能卡；協(xié)議實(shí)現(xiàn)單元，用于控制所述智能卡接口設(shè)備的各個(gè)部件，實(shí)現(xiàn)所述智能卡接口設(shè)備與所述手持設(shè)備之間的通信協(xié)議以及所述智能卡接口設(shè)備與所述第一類(lèi)智能卡之間的通信協(xié)議。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的智能卡接口設(shè)備，其特征在于所述協(xié)議實(shí)現(xiàn)單元包括一個(gè)微處理器；一個(gè)只讀存儲(chǔ)器，其中存儲(chǔ)由所述微處理器執(zhí)行的程序，所述程序用于控制所述主機(jī)接口設(shè)備的各個(gè)部件，實(shí)現(xiàn)所述智能卡接口設(shè)備與所述手持設(shè)備之間的通信協(xié)議以及所述智能卡接口設(shè)備與所述第一類(lèi)智能卡之間的通信協(xié)議；一個(gè)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，用作數(shù)據(jù)緩沖器和所述程序的運(yùn)行環(huán)境。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的智能卡接口設(shè)備，其特征在于還包括一個(gè)電壓變換單元，用于與手持設(shè)備擴(kuò)展槽中的電源針連接，從所述電源針取得電源，并將電源電壓轉(zhuǎn)換為智能卡的工作電壓。
4．根據(jù)權(quán)利要求3的智能卡接口設(shè)備，其特征在于還包括一個(gè)電源控制單元，用于與手持設(shè)備擴(kuò)展槽中的I/O端口連接，響應(yīng)于來(lái)自所述I/O端口的信號(hào)的高與低控制所述電壓變換單元的輸出電壓。
5．根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的智能卡接口設(shè)備，其特征在于還包括第二智能卡連接器接線(xiàn)器，位于所述智能卡接口設(shè)備的外表面，用于與位于所述智能卡接口設(shè)備外部的第二智能卡連接器連接，所述第二智能卡連接器用于與第二類(lèi)智能卡電連接；第二智能卡接口單元，用于檢測(cè)所述第二智能卡連接器接線(xiàn)器上是否通過(guò)第二智能卡連接器連接了第二類(lèi)智能卡并且驅(qū)動(dòng)所連接的第二類(lèi)智能卡；所述協(xié)議實(shí)現(xiàn)單元還用于實(shí)現(xiàn)所述智能卡接口設(shè)備與所述第二類(lèi)智能卡之間的通信協(xié)議。
6．一種手持設(shè)備，具有一個(gè)擴(kuò)展槽，所述擴(kuò)展槽含有I/O端口，所述手持設(shè)備的特征在于包括用于驅(qū)動(dòng)所述I/O端口的裝置；用于向/從所述I/O端口發(fā)送/接收串行通信數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)的裝置；與所述擴(kuò)展槽連接的智能卡接口設(shè)備，包括主機(jī)接口單元，與所述I/O端口連接，從/向所述I/O端口接收/發(fā)送串行通信數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)；第一智能卡連接器，位于所述智能卡接口設(shè)備的外表面，用于與第一類(lèi)智能卡電連接；第一智能卡接口單元，用于檢測(cè)所述第一智能卡連接器上是否連接了第一類(lèi)智能卡并且驅(qū)動(dòng)所連接的第一類(lèi)智能卡；協(xié)議實(shí)現(xiàn)單元，控制所述智能卡接口設(shè)備的各個(gè)部件，實(shí)現(xiàn)所述智能卡接口設(shè)備與所述手持設(shè)備之間的通信協(xié)議以及所述智能卡接口設(shè)備與所述第一類(lèi)智能卡之間的通信協(xié)議。
7．根據(jù)權(quán)利要求6的手持設(shè)備，其特征在于所述協(xié)議實(shí)現(xiàn)單元包括一個(gè)微處理器；一個(gè)只讀存儲(chǔ)器，其中存儲(chǔ)由所述微處理器執(zhí)行的程序，所述程序用于控制所述主機(jī)接口設(shè)備的各個(gè)部件，實(shí)現(xiàn)所述智能卡接口設(shè)備與所述手持設(shè)備之間的通信協(xié)議以及所述智能卡接口設(shè)備與所述第一類(lèi)智能卡之間的通信協(xié)議；一個(gè)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，用作數(shù)據(jù)緩沖器和所述程序的運(yùn)行環(huán)境。
8．根據(jù)權(quán)利要求6的手持設(shè)備，其特征在于所述擴(kuò)展槽含有電源針；并且所述智能卡接口設(shè)備還包括一個(gè)電壓變換單元，與所述電源針連接，從所述電源針取得電源，并將電源電壓轉(zhuǎn)換為智能卡的工作電壓。
9．根據(jù)權(quán)利要求8的手持設(shè)備，其特征在于所述智能卡接口設(shè)備還包括一個(gè)電源控制單元，與所述I/O端口連接，響應(yīng)于來(lái)自所述I/O端口的信號(hào)的高與低控制所述電壓變換單元的輸出電壓。
10．根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)的手持設(shè)備，其特征在于所述智能卡接口設(shè)備還包括第二智能卡連接器接線(xiàn)器，位于所述智能卡接口設(shè)備的外表面，用于與位于所述智能卡接口設(shè)備外部的第二智能卡連接器連接，所述第二智能卡連接器用于與第二類(lèi)智能卡電連接；第二智能卡接口單元，用于檢測(cè)所述第二智能卡連接器接線(xiàn)器上是否通過(guò)第二智能卡連接器連接了第二類(lèi)智能卡并且驅(qū)動(dòng)所連接的第二類(lèi)智能卡；所述協(xié)議實(shí)現(xiàn)單元還用于實(shí)現(xiàn)所述智能卡接口設(shè)備與所述第二類(lèi)智能卡之間的通信協(xié)議。
11．一種利用手持設(shè)備的擴(kuò)展槽從手持設(shè)備傳送數(shù)據(jù)的方法，其特征在于包括以下步驟在手持設(shè)備中產(chǎn)生串行通信數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)；驅(qū)動(dòng)所述手持設(shè)備擴(kuò)展槽中的I/O端口；將所述數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)按照預(yù)定協(xié)議傳送到所述I/O端口。
12．一種利用手持設(shè)備的擴(kuò)展槽從手持設(shè)備接收數(shù)據(jù)的方法，其特征在于包括以下步驟從所述手持設(shè)備擴(kuò)展槽中的I/O端口接收串行通信數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)；按照預(yù)定協(xié)議將所述數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)。
13．一種在手持設(shè)備中控制智能卡接口設(shè)備電源的方法，其特征在于包括以下步驟在訪(fǎng)問(wèn)所述智能卡之前，對(duì)所述智能卡接口設(shè)備上電；在訪(fǎng)問(wèn)所述智能卡之后，對(duì)所述智能卡接口設(shè)備下電。
全文摘要
可安裝到手持設(shè)備擴(kuò)展槽的智能卡接口設(shè)備,包括:主機(jī)接口單元,可與擴(kuò)展槽中的I/O端口連接,從/向I/O端口接收/發(fā)送串行通信數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào);第一智能卡連接器,位于設(shè)備的外表面,可與第一類(lèi)智能卡電連接;第一智能卡接口單元,檢測(cè)第一智能卡連接器上是否連接了第一類(lèi)智能卡并且驅(qū)動(dòng)第一類(lèi)智能卡;協(xié)議實(shí)現(xiàn)單元,控制智能卡接口設(shè)備的各個(gè)部件,實(shí)現(xiàn)智能卡接口設(shè)備與手持設(shè)備之間以及智能卡接口設(shè)備與第一類(lèi)智能卡之間的通信協(xié)議。
文檔編號(hào)G06K19/07GK1306368SQ0010160
公開(kāi)日2001年8月1日 申請(qǐng)日期2000年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月20日
發(fā)明者宋松, 傅榮耀, 申俊, 徐景民 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司