專利名稱：接觸式智能卡仿真器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種接觸式智能卡仿真器。
背景技術(shù)：
符合ISO 7816協(xié)議的接觸式智能卡與讀卡機(jī)通過7816接口連接和通 信。標(biāo)準(zhǔn)的7816接口信號(hào)包括讀卡機(jī)提供給卡的電源VCC、時(shí)鐘信號(hào)CLK 和外部復(fù)位信號(hào)RST，以及卡和讀卡機(jī)之間的串行通信信號(hào)1/0。接觸式 智能卡在連接讀卡機(jī)工作時(shí)，通過電源VCC從讀卡機(jī)獲取工作電源，通過 時(shí)鐘信號(hào)CLK從讀卡機(jī)獲取卡內(nèi)芯片工作需要的時(shí)鐘信號(hào)，讀卡機(jī)通過外 部復(fù)位信號(hào)RST信號(hào)控制接觸式智能卡內(nèi)的芯片和用戶程序離開復(fù)位狀 態(tài)開始工作，以及停止工作進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。
接觸式智能卡在沒有連接讀卡機(jī)時(shí)，由于沒有電源和時(shí)鐘信號(hào)，卡是 不工作的。在卡插入讀卡機(jī)后，根據(jù)ISO 7816協(xié)議，讀卡機(jī)首先通過電 源VCC向接觸式智能卡提供電源，然后通過時(shí)鐘信號(hào)CLK向卡提供時(shí)鐘信 號(hào)。此時(shí)卡內(nèi)芯片有了電源和時(shí)鐘信號(hào)，但由于卡在插入讀卡機(jī)后，讀卡 機(jī)一直把外部復(fù)位信號(hào)RST信號(hào)拉低，即向卡內(nèi)芯片的外部復(fù)位引腳RST1 輸出0信號(hào)，因此即使有了電源和時(shí)鐘信號(hào)，卡內(nèi)芯片仍舊處于復(fù)位狀態(tài)， 用戶程序無法運(yùn)行。最后，讀卡機(jī)把外部復(fù)位信號(hào)RST信號(hào)拉高，即向卡 內(nèi)芯片的外部復(fù)位引腳RST1輸出1信號(hào)，卡內(nèi)芯片退出復(fù)位狀態(tài)，用戶程 序中的通信部分開始工作，通過1/0建立與讀卡機(jī)的通信。如果用戶程序
中的通信部分工作正常通信建立成功，讀卡機(jī)會(huì)持續(xù)向卡提供電源vcc、
時(shí)鐘信號(hào)CLK，并在外部復(fù)位引腳RST1上輸出1。如果用戶程序中的通信 部分工作有問題，通信無法正常建立，讀卡機(jī)會(huì)停止向卡輸出時(shí)鐘信號(hào) CLK，并在卡內(nèi)芯片的外部復(fù)位引腳RST1上輸出0，使卡停止工作，隨后 停止向卡提供電源。
在調(diào)試用戶程序的過程中使用的工具是接觸式智能卡仿真器。與接觸 式智能卡產(chǎn)品卡相類似，仿真器同樣通過7816接口與讀卡機(jī)連接和通信， 用以運(yùn)行和調(diào)試用戶程序。但是仿真器作為調(diào)試工具由于其本身的結(jié)構(gòu)特 性，同時(shí)為滿足用戶程序調(diào)試的實(shí)際需要，與接觸式智能卡產(chǎn)品卡還是有 一些不同的。仿真器內(nèi)除了仿真芯片外還包括許多其他用于實(shí)現(xiàn)仿真功能 的器件，整體功耗要比接觸式智能卡產(chǎn)品卡大得多，無法使用讀卡機(jī)通過 7816接口中VCC提供的電源，而需要自己獨(dú)立的電源系統(tǒng)?，F(xiàn)有的接觸式 智能卡仿真器連接讀卡機(jī)的7816接口中，1/0信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)CLK和外部 復(fù)位信號(hào)RST的功能、連接及使用與真實(shí)產(chǎn)品卡都基本上完全相同。這樣， 在調(diào)試用戶程序時(shí)，必須連接仿真器和讀卡機(jī)，且必須在仿真器與讀卡機(jī) 建立正常通信后，讀卡機(jī)才會(huì)持續(xù)向仿真器內(nèi)的仿真芯片提供時(shí)鐘信號(hào) CLK并在其外部復(fù)位引腳RST1上輸出1，使程序可以工作下去。如果仿真 器不連接讀卡機(jī)，由于沒有時(shí)鐘信號(hào)CLK，外部復(fù)位引腳RST1也沒有高電 平輸入，仿真芯片和用戶程序無法工作。如果連接了讀卡機(jī)，但仿真器與 讀卡機(jī)建立通信失敗，讀卡機(jī)不再提供時(shí)鐘信號(hào)CLK，外部復(fù)位引腳RST1 也被拉低，仿真芯片和用戶程序?qū)o法繼續(xù)工作下去。這樣，如果使用現(xiàn) 有的仿真器，用戶必須先完全調(diào)通與讀卡機(jī)通信部分的程序，保證仿真器
與讀卡機(jī)可以建立正常的通信，才能獲得持續(xù)的時(shí)鐘信號(hào)CLK信號(hào)和外部 復(fù)位引腳RST1高電平輸入，繼續(xù)調(diào)試程序的其他部分。但是在廣大用戶 的實(shí)際調(diào)試中，特別是在程序調(diào)試的初期，往往并不希望先調(diào)試通信部分， 而需要調(diào)試、測(cè)試程序中的各主要功能模塊。但是，如果沒有連接讀卡機(jī) 并建立了正常的通信，現(xiàn)有的仿真器是無法單獨(dú)工作，調(diào)試程序中的這些 部分的。
因此，需要提供一種接觸式智能卡仿真器，在連接讀卡機(jī)時(shí)，與真實(shí) 產(chǎn)品卡一致，使用讀卡機(jī)提供的時(shí)鐘信號(hào)CLK、外部復(fù)位信號(hào)RST，仿真 真實(shí)卡片的連接和通信建立過程，在不連接讀卡機(jī)時(shí)，仿真器仍舊可以單 獨(dú)工作，可以調(diào)試用戶程序中通信部分以外的其他功能部分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要輛決的技術(shù)問題是提供一種接觸式智能卡仿真器，在連接讀 卡機(jī)時(shí)，可以真實(shí)的模擬卡片與讀卡機(jī)通信建立的過程，在不連接讀卡機(jī) 時(shí)，可以單獨(dú)工作，用來調(diào)試用戶程序中通信部分以外的其他功能部分。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的接觸式智能卡仿真器包括電源模塊、 仿真芯片、時(shí)鐘選擇開關(guān)、檢測(cè)控制模塊和內(nèi)部時(shí)鐘模塊；仿真芯片的 7816接口中的外部復(fù)位信號(hào)引腳RST上接有上拉電阻；所述電源模塊為 仿真器內(nèi)的所有器件提供電源；內(nèi)部時(shí)鐘模塊產(chǎn)生接觸式智能卡典型工作 頻率的時(shí)鐘信號(hào)，并輸出給時(shí)鐘選擇開關(guān)；其中，時(shí)鐘選擇開關(guān)有兩路時(shí) 鐘信號(hào)輸入， 一路直接與讀卡機(jī)的時(shí)鐘輸出連接， 一路來自仿真器內(nèi)的內(nèi) 部時(shí)鐘模塊的時(shí)鐘信號(hào)輸出，時(shí)鐘選擇開關(guān)受檢測(cè)控制模塊的控制，選擇 兩路時(shí)鐘信號(hào)輸入中的一路向仿真芯片輸出;檢測(cè)控制模塊檢測(cè)是否有來
自讀卡機(jī)的電源，并以此為依據(jù)控制時(shí)鐘選擇開關(guān)。
采用本發(fā)明的接觸式智能卡仿真器，用戶可以在仿真器連接讀卡機(jī) 時(shí)，真實(shí)的模擬卡片與讀卡機(jī)通信建立的過程，在不連接讀卡機(jī)時(shí)，仿真 器可以單獨(dú)工作，用來調(diào)試用戶程序中通信部分以外的其他功能部分，為 用戶程序的仿真調(diào)試提供了方便、靈活且非常真實(shí)的手段，有助于用戶更 方便、更有效地開發(fā)用戶程序，有利于接觸式智能卡產(chǎn)品更快地進(jìn)入市場。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明-
圖1是本發(fā)明接觸式智能卡仿真器結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明中7816接口通信建立和通信出錯(cuò)后結(jié)束的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的接觸式智能卡仿真器1包括電源模塊4、仿真 芯片3、時(shí)鐘選擇開關(guān)6、檢測(cè)控制模塊5和內(nèi)部時(shí)鐘模塊7，仿真芯片3 的外部復(fù)位信號(hào)引腳RST上接有上拉電阻8。所述電源模塊4為仿真器內(nèi) 的所有器件提供電源。仿真芯片3上有外部復(fù)位信號(hào)引腳RST1，串行通 信引腳I/0，時(shí)鐘輸入引腳CLK一IN。內(nèi)部時(shí)鐘模塊7產(chǎn)生接觸式智能卡典 型工作頻率的時(shí)鐘信號(hào)CLK—0，并輸出給時(shí)鐘選擇開關(guān)6。時(shí)鐘選擇開關(guān) 6有兩路時(shí)鐘信號(hào)輸入， 一路可直接與讀卡機(jī)2的時(shí)鐘輸出CLK連接，一 路來自仿真器1內(nèi)的內(nèi)部時(shí)鐘模塊7的時(shí)鐘信號(hào)輸出CLKJ)。時(shí)鐘選擇開 關(guān)6受檢測(cè)控制模塊5的控制，選擇兩路時(shí)鐘信號(hào)輸入中的一路向仿真芯 片3的CLK—IN輸出。檢測(cè)控制模塊5檢測(cè)是否有來自讀卡機(jī)2的電源信 號(hào)VCC,并以此為依據(jù)控制時(shí)鐘選擇開關(guān)6。
在沒有連接讀卡機(jī)2時(shí)，仿真芯片3的外部復(fù)位信號(hào)引腳RST1上接 有上拉電阻8，該引腳RST1為高電平。檢測(cè)控制模塊5檢測(cè)不到來自讀 卡機(jī)2的電源信號(hào)VCC，控制時(shí)鐘選擇開關(guān)6選擇來自內(nèi)部時(shí)鐘模塊7提 供的時(shí)鐘信號(hào)CLK一0輸出給仿真芯片3的時(shí)鐘輸入引腳CLK_IN。仿真芯 片3使用仿真器1內(nèi)電源模塊4提供的電源。這樣，仿真芯片3有電源、 時(shí)鐘輸入，且復(fù)位信號(hào)為l，仿真芯片3和用戶程序就可以工作和運(yùn)行， 可以調(diào)試用戶程序中通信部分以外的其他功能部分。
結(jié)合圖2所示，在連接讀卡機(jī)2后，讀卡機(jī)2首先向檢測(cè)控制模塊5 輸出電源信號(hào)VCC，然后提供時(shí)鐘信號(hào)CLK。仿真器l內(nèi)的檢測(cè)控制模塊 5檢測(cè)到來自讀卡機(jī)2的電源信號(hào)VCC，控制時(shí)鐘選擇開關(guān)6選擇來自讀 卡機(jī)2提供的時(shí)鐘信號(hào)CLK輸出給仿真芯片3的時(shí)鐘輸入引腳CLK_IN。 此時(shí)仿真芯片3有了電源和時(shí)鐘信號(hào)，但由于讀卡機(jī)2的外部復(fù)位信號(hào) RST和仿真芯片3的外部復(fù)位信號(hào)引腳RST1直接連接，讀卡機(jī)2強(qiáng)制把 外部復(fù)位信號(hào)RST信號(hào)拉低，仿真芯片3仍舊處于復(fù)位狀態(tài)，用戶程序無 法運(yùn)行。隨后，讀卡機(jī)2把外部復(fù)位信號(hào)RST信號(hào)拉高，仿真芯片3退出 復(fù)位狀態(tài)，用戶程序中的通信部分開始工作，通過串行通信引腳I/0建立 與讀卡機(jī)2的通信。如果用戶程序中的通信部分工作正常通信建立成功， 讀卡機(jī)2會(huì)持續(xù)向仿真器1提供電源信號(hào)VCC、時(shí)鐘信號(hào)CLK并在外部復(fù) 位信號(hào)引腳RST1上輸出1，仿真芯片3和用戶程序可以繼續(xù)工作下去。 如果用戶程序中的通信部分工作有問題，通信無法正常建立，讀卡機(jī)2 會(huì)停止輸出CLK時(shí)鐘信號(hào)，在外部復(fù)位信號(hào)引腳RST1上輸出0，并停止 提供電源信號(hào)VCC。此時(shí)雖然檢測(cè)控制模塊5由于檢測(cè)不到電源信號(hào)VCC，
控制時(shí)鐘選擇開關(guān)6把內(nèi)部時(shí)鐘模塊7產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)CLK—0輸入給仿真 芯片3，同時(shí)仿真芯片3也有電源，但是由于仍舊連接在讀卡機(jī)2上，外 部復(fù)位信號(hào)引腳RST1信號(hào)被讀卡機(jī)2拉低了，仿真芯片3和用戶程序處 于復(fù)位狀態(tài)，無法工作和運(yùn)行。這樣，仿真器l真實(shí)的模擬了卡與讀卡機(jī) 2連接后通信建立的過程，與ISO 7816協(xié)議對(duì)通信建立和結(jié)束的時(shí)序要 求一致。
權(quán)利要求
1、一種接觸式智能卡仿真器，包括電源模塊，為所述仿真器內(nèi)的所有器件提供電源；仿真芯片，用于對(duì)接觸式智能卡進(jìn)行仿真調(diào)試，其7816接口中的外部復(fù)位信號(hào)引腳RST上接有上拉電阻；內(nèi)部時(shí)鐘模塊，產(chǎn)生接觸式智能卡典型工作頻率的時(shí)鐘信號(hào)，并輸出給時(shí)鐘選擇開關(guān)；其特征在于時(shí)鐘選擇開關(guān)，其輸入端有兩路時(shí)鐘信號(hào)，一路直接與讀卡機(jī)的時(shí)鐘輸出連接，一路來自內(nèi)部時(shí)鐘模塊的時(shí)鐘信號(hào)輸出；其輸出由檢測(cè)控制模塊控制；檢測(cè)控制模塊，檢測(cè)是否有來自讀卡機(jī)的電源信號(hào)，并以此為依據(jù)控制時(shí)鐘選擇開關(guān)，選擇輸入中的一路時(shí)鐘信號(hào)傳輸給仿真芯片。
2、 如權(quán)利要求l所述的接觸式智能卡仿真器，其特征在于如果檢測(cè) 控制模塊檢測(cè)不到來自讀卡機(jī)的電源信號(hào)，則控制時(shí)鐘選擇開關(guān)選擇來自 內(nèi)部時(shí)鐘模塊提供的時(shí)鐘信號(hào)輸出給仿真芯片，仿真芯片使用所述的電源 模塊提供的電源。如果檢測(cè)控制模塊檢測(cè)到來自讀卡機(jī)的電源信號(hào)，則控制時(shí)鐘選擇開 關(guān)選擇來自讀卡機(jī)提供的時(shí)鐘信號(hào)輸出給仿真芯片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種接觸式智能卡仿真器，包括電源模塊、仿真芯片、時(shí)鐘選擇開關(guān)、檢測(cè)控制模塊和內(nèi)部時(shí)鐘模塊，仿真芯片7816接口中的外部復(fù)位信號(hào)引腳RST上接有上拉電阻。所述電源模塊為仿真器內(nèi)的所有器件提供電源。時(shí)鐘選擇開關(guān)有兩路時(shí)鐘信號(hào)輸入，一路可直接與讀卡機(jī)的時(shí)鐘輸出連接，一路來自仿真器內(nèi)的內(nèi)部時(shí)鐘模塊的時(shí)鐘信號(hào)輸出，時(shí)鐘選擇開關(guān)受檢測(cè)控制模塊的控制，選擇兩路時(shí)鐘信號(hào)輸入中的一路向仿真芯片輸出。檢測(cè)控制模塊檢測(cè)是否有來自讀卡機(jī)的電源，并以此為依據(jù)控制時(shí)鐘選擇開關(guān)。本發(fā)明可以使用戶在仿真器連接讀卡機(jī)時(shí)，真實(shí)的模擬卡片與讀卡機(jī)通信建立的過程，在不連接讀卡機(jī)時(shí)，仿真器可以單獨(dú)工作，用來調(diào)試用戶程序中通信部分以外的其他功能部分。
文檔編號(hào)G06F11/36GK101178682SQ200610118050
公開日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2006年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月8日
發(fā)明者許國泰 申請(qǐng)人:上海華虹集成電路有限責(zé)任公司