专利名称：一种专用卡读卡合成装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种特制专用卡之后的读卡器即读用户IC卡的合成装置技术领域，其使以专用卡为核心的通用PC专项服务系统下的读卡器，数量由数百个减少为与PC台数相等。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为该专用卡读卡合成装置，其包括有专用卡和读卡器，其特征在于按PC数设置读卡器，读卡器经由一群选通开关所组成的矩阵接向专用卡，矩阵的纵行上选通开关的上桩相并后接向一个专用卡，矩阵的横列上选通开关的下桩则相并后接向读卡器，而矩阵上选通开关的控制端连接另外根据插入用户IC卡的读卡器和通用PC共同确定的控制信号。
与现有技术相比，本实用新型优点在于当任一家用户来到任一个专项服务窗口，并将IC卡插入该窗口读卡器时，窗内这台PC经操作在选中该用户的专用卡后，同时也令相应的选通开关接通读卡器，就此实现一台PC配一个读卡器对数百用户中任一户进行专项服务，犹如现在人们在银行取款时，每个接待窗口内都有个刷卡器那样，选通开关由二极管、三极管和双向四路模拟开关所组成，以此完成对读卡器供电、反应卡己插妥和双向数据交换。由于采用上述方案，原本数百个例如512读卡器被合成为与通用PC数相等的若干个，且选通开关可8个或16个做在一块板上，体积很小，可与专用卡一起锁入保险箱内，再也不用将一大堆读卡器摆着或经常去开关保险箱，从而使以专用卡为核心的通用PC的特殊专项服务系统，既更加安全又变得干净有序。
图1中Z1、Z2、Z3、……Zn专用卡，YA、YB、YC、…读卡器，VA1、VA2、VA3…VAn、VB1、VB2、VB3…VBn、VC1、VC2、VC3…VCn选通开关，ZT输入插座，D1、D2、D3、D4二极管，U1四路双向模拟开关，PG总驱三极管，N1分驱三极管，R1、RB1、RA1、RG1、RG2电阻，Y输出插座。
在图1中，专用卡Z1、Z2、Z3、……Zn可有数百，如512个，详见中国专利公告号CN1318799A的《通用PC外设服务功能ISA总线扩展法》。读卡器YA、YB、YC、…是与通用PC数相等的若干个。选通开关VA1、VA2、VA3…VAn、VB1、VB2、VB3…VBn、VC1、VC2、VC3…VCn、……数是＂若干乘512个＂。下面以选通开关VA1、VA2、VA3…VAn、VB1、VB2、VB3…VBn、VC1、VC2、VC3…VCn、……矩阵的联接来说明读卡合成装置的联接和原理。选通开关VA1、VA2、VA3…VAn是A组横列；选通开关VB1、VB2、VB3…VBn是B组横列；选通开关VC1、VC2、VC3…VCn是C组横列，共有＂若干＂组横列。选通开关VA1、VB1、VC1…是第1纵行，选通开关VA2、VB2、VC2…是第2纵行，选通开关VA3、VB3、VC3…是3纵行，选通开关VAn、VBn、VCn…是第n纵行，共有512纵行。矩阵各纵行的选通开关上桩由联接组线1、2、3……n与专用卡Z1、Z2、Z3……Zn的输出端相联；矩阵各横列的全部选通开关下桩由并接联线601、602、603…分别与各横列组对应的读卡器YA、YB、YC…相联；每个选通开关都有个控制端，它所接的联线标号对应地为CG A1、CG A2、CG A3……CG An、CGB1、CGB2、CGB3……CGBn、CGC1、CGC2、CGC3……CGCn，它们连接到通用PC扩展器信号输出端。当任一家用户来到任一个专项服务窗口，并将用户IC卡插入该窗口读卡器，例如YB，同时向窗内通用PC与YB对应的一台操作员报出用户名或按对密码时，操作员操作PC选中该用户所对的唯一专用卡例如Z3，同时通用PC系统只选中一路经联接组线3的对应组向选通开关VB3供电，由专用卡前对应的通用PC选中其下第三级扩展器直供，详见《通用PC外设服务功能ISA总线扩展法》，由于供电线在选通开关中经二极管下传，见图2详述，故读卡器YB能经并接联线602得电，并反馈插卡状态信号，读卡器中有位置开关图中未示，若卡未插或未插妥则PC会向操作员发出提示，同时选通开关VB3上的控制端CGB3也得电令VB3导通。于是，所述的专用卡Z3与用户IC卡之间，就能经由选通开关VB3、读卡器YB及它们之间的连线进行双向数据交换，使通用PC的专项服务操作得以进行和完成。这样纵横交叉，就既确定了用户对应的专用卡唯一性，又可使用户在任一窗口插入IC卡接受服务。一句话用户及其IC卡＂指向＂，通用PC＂执行控制＂。所以，所述的选通开关矩阵可将读卡器进行合成，使一台通用PC只需配一个读卡器就能完成原《通用PC外设服务功能ISA总线扩展法》所述的全部功能操作。
在图2中出示了选通开关内部构成及连线。所述的选通开关由输入插座ZT、二极管D1、D2、D3、D4、四路双向模拟开关U1，型号为CD4066或CC4066、总驱三极管PG为NPN型、分驱三极管N1为PNP型、电阻R1、RB1、RA1、RG1、RG2、输出插座Y所组成，并以每八个或十六个标准化地做在一块线路板上。所述的输入插座ZT和输出插座Y都以带插头连线，图中未示，分别接向图1所述的专用卡和读卡器。输入插座ZT有九个脚，1#是+12V电源并经联线C1与二级管D1和D3的正极相连、2#是+5V电源并经联线C2与二极管D2正极和分驱三极管N1的发射极相连和二极管D4正极相连、3#经联线C3与四路双向模拟开关U1的1#脚相连、4#与6#相并后接地并由联线C4与输出插座Y的4#和6#相连，Y也有9个脚，同时联线C4还与电阻R1一端和四路双向模拟开关U1的7#脚相连、5#经联线C5与四路双向模拟开关U1的3#脚相连、7#经联线C7与四路双向模拟开关U1的8#脚相连、8#经联线C8与四路双向模拟开关U1的10#脚相连、9#经联线C9与分驱三极管N1的集电极和电阻RA1的一端相连。二极管D1的阴极经联线CU1与输出插座Y的1#脚和四路双向模拟开关U1的14#脚相连。这样四路双向模拟开关U1就在脚14#和7#上获得+12V工作电压。二极管D2的阴极经联线CU2与输出插座Y的2#脚相连。二极管D3的阴极经联线CG与四路双向模拟开关U1的13#5#6#12#四个脚及电阻R1的另一端共同相连。四路双向模拟开关U1的2#脚经联线CU3与输出插座Y的3#脚相连、U1的4#脚经联线CU5与输出插座Y的5#脚相连、U1的9#脚经联线CU7与输出插座Y的7#脚相连、U1的11#脚经联线CU8与输出插座Y的8#脚相连。输出插座Y的9#脚经联线CU9接向电阻RG1，电阻RG1的另一端经联线CU10与总驱三极管PG基极相连。总驱三极管PG发射极接地，它的集电极经联线CU11串电阻RG2，电阻RG2再由联线C10接向分驱三极管N1基极和电阻RB1的另一端。分驱三极管N1集电极上所接的电阻RA1的另一端接地。事实上总驱三极管PG与电阻RG1和RG2在一块线路板上只做了一组，但也可做在读卡器里面，这时各选通开关线路板上就不要了。用户IC卡已经插入读卡器中的到位信号经总驱三极管PG和分驱三极管N1放大增加远传能力后，再经专用卡例如Z3反馈给通用PC，而同一块线路板上的其它选通开关中分驱三极管N1基极信号都是经由连线C10所引去。由于总驱三极管PG和分驱三极管N1为主组成的是集电级输出放大器，故须两级放大才不致使信号倒向，这样通用PC可得到插卡到位的正信号。四路双向模拟开关U1中以脚1#2#13#、3#4#5#、8#9#6#、10#11#12#各自组成共四路双向模拟开关，其控制端13#5#6#12#由连线CG给出置+12V电压为通。由于所述的选通开关在矩阵的纵行和横列上都会有很多个彼此相联，即上桩输入插座ZT都要与专用卡相联，即下桩输出插座Y都要与读卡器相联，这就产生了各个选通开关之间隔离问题，也就是图1所述的＂指向＂和＂执行控制＂问题。下面就对这个问题作进一步说明在矩阵纵行上，让通用PC系统的第三级扩展器，不经专用卡，只选中对应自己读卡器的一路供电，所以所述的输入插座ZT的1#与2#脚上的+12V与+5V电压，来自于可唯一输出的第三级扩展器，故专用卡与其相联的选通开关上桩输入插座ZT间的联接组线是电源线分设的，即只能＂指向＂一个得电；在矩阵的横列上，由于二极管D1、D2、D3的存在，这512个下桩输出插座Y相并的别的选通开关，就不会因反供电使四路双向模拟开关U1控制端13#5#6#12#得电而导通，故只能一个被＂执行控制＂而导通。
现在再对本实用新颖作一完整描述，参阅中国专利公告号CN1318799A的《通用PC外设服务功能ISA总线扩展法》当任一家用户来到任一个专项服务窗口，并将用户IC卡插入该窗口读卡器例如YB，同时向窗内通用PC与YB对应的一台操作员报出用户名或按对密码时，操作员操作PC选中该用户所对的唯一专用卡例如Z3，则通用PC系统下第三级扩展器只选中对应自己的读卡器唯一的一路，经联接组线3的对应组向选通开关按例应为VB3供电。输入插座ZT的1#与2#脚有+12V与+5V电压，经二级管D1与D3四路双向模拟开关U1得电，并在控制端脚13#5#6#12#置+12V令它导通，电阻R1箝位保护。显然，由于二级管D1与D2的隔离，别的选通开关不会因电压自输出插座Y的1#与2#脚反供，使控制端脚13#5#6#12#置+12V误导通、使总驱三极管PG与分驱三极管N1误放大。同时，+12V与+5V电压经二级管D1与D2再经输出插座Y的1#与2#脚下传至读卡器。读卡器YB能经并接联线602得电，并将插卡状态信号反馈，信号经输出插座Y脚9#经电阻RG1输入总驱三极管PG基极，因总驱三极管PG与分驱三极管N1已经由电阻RB1和RG2从输入插座ZT的2#脚得到+5V电压，就会将插卡状态信号放大，并在分驱三极管N1集电极与电阻RA1连接点输出放大了的正信号，插卡状态信号经输入插座ZT的9#脚向专用卡和通用PC反馈，若卡未插或未插妥则PC会向操作员发出提示。至此，用户IC卡就能经所述的读卡器例如YB和选通开关就是VB3与其对应的专用卡按例为Z3进行双向数据交换，读卡器YB所在窗口的通用PC得以进行专项服务并完成操作。必须指出，再有一个或几个共若干个用户同时来到，也能在另外一个或几个共若干个窗口，同时能各自不受干扰地如上所述的完整过程那样完成专项服务操作。显然，由于所述的选通开关以每八个或十六个做在一块线路板上，512个专用卡时也只需64或32块板子，体积很小，就可与专用卡一起锁入保险箱内，只有通用PC和与其台数相等的读卡器在外，从此，以专用卡为核心的通用PC的特殊专项服务系统，就更加安全又干净。
权利要求1.一种专用卡读卡合成装置，其包括有专用卡和读卡器，其特征在于按PC数设置读卡器，读卡器经由一群选通开关所组成的矩阵接向专用卡，矩阵的纵行上选通开关的上桩相并后接向一个专用卡，矩阵的横列上选通开关的下桩则相并后接向读卡器，而矩阵上选通开关的控制端连接另外根据插入用户IC卡的读卡器和通用PC共同确定的控制信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的选通开关所组成的矩阵选通开关(VA1、VA2、VA3…VAn)是A组横列，选通开关(VB1、VB2、VB3…VBn)是B组横列，选通开关(VC1、VC2、VC3…VCn)是C组横列，共有若干组横列，各横列组选通开关的全部下桩由并接联线(601、602、603…)分别与各组对应的读卡器(YA、YB、YC…)相联；选通开关(VA1、VB1、VC1…)是第1纵行，选通开关(VA2、VB2、VC2…)是第2纵行，选通开关(VA3、VB3、VC3…)是第3纵行，选通开关(VAn、VBn、VCn…)是第n纵行，共有512纵行，各纵行上选通开关的上桩由联接组线(1、2、3……n)与专用卡(Z1、Z2、Z3……Zn)的输出端相联。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的选通开关其每个选通开关都有控制端(CG A1、CG A2、CG A3……CG An、CGB1、CGB2、CGB3……CGBn、CGC1、CGC2、CGC3……CGCn)，并连接到通用PC扩展器信号输出端。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的选通开关由输入插座ZT、二极管D1、D2、D3、D4、四路双向模拟开关U1、总驱三极管PG、分驱三极管N1、电阻R1、RA1、RB1、RG1、RG2、输出插座Y所组成，并以每八个或十六个标准化地做在一块线路板上，输入插座ZT和输出插座Y都以带插头连线与专用卡和读卡器对应相联，输入插座ZT有九个脚，1#是+12V电源并经联线C 1与二级管D1、D3的正极相连、2#是+5V电源并经联线C2与二极管D2正极和分驱三极管N1的发射极相连和二极管D4正极相连、3#经联线C3与四路双向模拟开关U1的1#脚相连、4#与6#相并后接地并由联线C4与输出插座Y的4#和6#相连，同时联线C4还与电阻R1一端和四路双向模拟开关U1的7#脚相连、5#经联线C5与四路双向模拟开关U1的3#脚相连、7#经联线C7与四路双向模拟开关U1的8#脚相连、8#经联线C8与四路双向模拟开关U1的10#脚相连、9#经联线C9与分驱三极管N1的集电极和电阻RA1的一端相连，二极管D1的阴极经联线CU1与输出插座Y的1#脚和四路双向模拟开关U1的14#脚相连，这样四路双向模拟开关U1就在脚14#和7#上获得+12V工作电压，二极管D2的阴极经联线CU2与输出插座Y的2#脚相连，二极管D3的阴极经联线CG与四路双向模拟开关U1的13#、5#、6#、12#四个脚及电阻R1的另一端共同相连，四路双向模拟开关U1的2#脚经联线CU3与输出插座Y的3#脚相连、四路双向模拟开关U1的4#脚经联线CU5与输出插座Y的5#脚相连、四路双向模拟的9#脚经联线CU7与输出插座Y的7#脚相连、四路双向模拟开关U1的11#脚经联线CU8与输出插座Y的8#脚相连，输出插座Y的9#脚经联线CU9接向电阻RG1，电阻RG1的另一端经联线CU10与总驱三极管PG基极相连，总驱三极管PG发射极接地，它的集电极经联线CU11串电阻RG2，电阻RG2再由联线C10接向分驱三极管N1基极和电阻RB1的另一端，分驱三极管N1集电极上所接的电阻RA1的另一端接地。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于所述的所述的总驱三极管PG与电阻RG1和RG2在一块线路板上只做一组，同一块线路板上的其它选通开关的分驱三极管N1基极信号，都经由总驱三极管PG后联线C10所引去，总驱三极管PG和分驱三极管N1组成的不倒向放大器，将读卡器中位置开关插卡状态信号放大后，经输入插座ZT反馈回专用卡和通用PC。
专利摘要本实用新型涉及一种特制专用卡之后的读卡器即读用户IC卡的合成装置技术领域。其为一群由选通开关所组成的矩阵,联接于专用卡和读卡器之间,控制相应选通开关的导通,即可使读卡器既接于用户专用卡下又处于对应通用PC下工作,从而将准予特工作的通用PC的ISA总线扩展系统下的读卡器数量,由原来512个缩减到与通用PC数相等的若干个,并且仍能为同时来到的若干个用户同时进行专项服务操作。
文档编号G06K7/06GK2520532SQ02215400
公开日2002年11月13日 申请日期2002年1月25日 优先权日2002年1月25日
发明者应启峰 申请人:应启峰