专利名称：一种实现接触式卡和非接触式读写器通讯的设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及读写器领域，特别涉及一种实现接触式卡和非接触式读写 器通讯的设^"。
背景技术：
由于智能卡的便捷性和可靠性，已经得到了人们的广泛应用，现有的智能 卡可以分为接触式智能卡和非接触式智能卡两大类，其中，接触式智能卡的读
写遵循的是ISO ( International Organization for Standards,国际标准化组 织)/IEC ((International Electro Technical Commission,国际电工委员会) 7816协议，而非接触式智能卡的读写遵循的是IS0/IEC 14443通讯协议。
对于接触式智能卡，在进行读写操作的时候，需要通过卡槽实现与该类卡 进行连接，通过对实际电路的操作，来实现接触式智能卡与接触式读写器的通 讯。而对于非接触式智能卡，由于该类卡自身设置有天线线圈，该天线线團通 过焊点工艺连接到卡片内部的微处理器上，当该类卡进入到非接触式读写器的 射频场中时，非接触式卡能够通过天线线圈感应能量，从而在天线线圈上产生 有效的信号，这些有效的信号传递给微处理器，在微处理器中对有效信号进行 相应地处理并返回处理结果，通过线圈发送到非接触式读写器。
所以， 一般地，对接触式智能卡来说，是要通过配合接触式读写器才可以 实现通讯；对非接触式智能卡来说，是要通过配合非接触式读写器才可以实现 通讯。
但是，发明人在实现本实用新型的过程中，发现随着信息技术的发展和对 智能卡使用的普及，很多情况下用户需要将接触式智能卡和非接触式读写器进 行通讯，但是现有技术并没有针对该类需求提出解决的方式和方法，无疑限制 了智能卡的使用范围和条件，降低了用户使用智能卡的使用体验。
实用新型内容
为了实现接触式智能卡和非接触式读写器之间的通讯，提高用户使用智能 卡的使用体验，本实用新型提供了 一种实现接触式卡和非接触式读写器通讯的
设备。所述技术方案如下
一种实现接触式卡和非接触式读写器通讯的设备，所述设备包括接触式 卡卡座、射频天线装置、微处理器以及供电装置；其中，
所述接触式卡卡座与接触式卡、微处理器分别相连；
所述射频天线装置与所述微处理器相连；
所述微处理器与所述接触式卡卡座、所述射频天线装置、所述供电装置分 别相连；
所述供电装置与所述微处理器相连。
其中，所述微处理器包括第一协议处理单元和第二协议处理单元，其中， 所述第一协议处理单元通过所述接触式卡卡座与所述接触式卡相连，用于
实现与所述接触式卡的数据交互；
所述第二协议处理单元与所述射频天线装置相连，用于实现与所述非接触
式读写器的数据交互。
其中，所述供电装置供电方式包括 电池供电，和/或，线圈耦合供电。 进一步地，所述供电装置还包括控压芯片，
所述控压芯片与所述微处理器相连，用于根据所述微处理器的工作电压， 调整所述供电装置输出的电压；以及根据所述接触式卡卡座相连的接触式卡的 工作电压，调整所述供电装置输出的电压。
所述接触式卡卡座上设置触点，所述触点用于实现所述接触式卡通过所述 触点连接到所述微处理器的输入输出I/O端口以及所述供电装置的端口 。
本实用新型提供的技术方案的有益效果是
通过本实用新型提供的设备作为中介代理设备，实现了接触式智能卡和非 接触式读写器之间的通讯，从而扩大了接触式卡和非接触式读写器的使用范围， 提高用户使用智能卡的使用体验。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对 实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的实现接触式卡和非接触式读写器通讯的设 备的第一结构示意图。
图2是本实用新型实施例提供的实现接触式卡和非接触式读写器通讯的设
备的第二结构示意图。
图3是本实用新型实施例提供的实现接触式卡和非接触式读写器通讯的设 备的第三结构示意图。
图4是本实用新型实施例提供的实现接触式卡和非接触式读写器通讯的设 备的第四结构示意图。
图5是本实用新型实施例提供的实现接触式卡和非接触式读写器通讯的设 备的电路示意图。
图6是本实用新型实施例提供的实现接触式卡和非接触式读写器通讯的设 备中的接触式卡卡座的电^各示意图。
图7是本实用新型实施例提供的实现接触式卡和非接触式读写器通讯的设 备中的微处理器的电路示意图。
图8是本实用新型实施例提供的实现接触式卡和非接触式读写器通讯的设 备中的供电装置的电路示意图。
图9是本实用新型实施例提供的实现接触式卡和非接触式读写器通讯的设 备中的供电装置、射频天线装置、微处理器的电路示意图。
图10是本实用新型实施例提供的实现接触式卡和非接触式读写器通讯的设 备的电路示意图。
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。
为了实现接触式智能卡和非接触式读写器之间的通讯，提高用户使用智能 卡的使用体验，本实用新型实施例提供了 一种实现接触式卡和非接触式读写器通讯的设备，该设备与接触式卡、非接触式读写器分别相连，参见图l，本实用
新型提供的该设备包括接触式卡卡座101、射频天线装置102、微处理器103 以及供电装置104;其中，
上述接触式卡卡座101与接触式卡、微处理器103分别相连；
上述射频天线装置102与微处理器103相连；
上述微处理器103与上述接触式卡卡座1Q1、上述射频天线装置102、上述 供电装置104分别相连；
上述供电装置104与上述微处理器103相连。 下面对上述本实用新型提供的设备中的各装置进行详细说明
1、 与微处理器103相连的接触式卡卡座101接收微处理器103发送的有效 信息，将有效信息发送给与该接触式卡卡座101相连的接触式卡；并接收接触 式卡返回的应答信息，将应答信息返回给微处理器103;
具体实现时，该接触式卡卡座101设置有触点，接触式卡通过该触点连接 到微处理器103的输入输出1/0端口以及供电装置104的端口上。
2、 与微处理器103相连的射频天线装置102接收非接触式读写器发送的射 频信息，将射频信息转发给与该射频天线装置102相连的微处理器103，并接收 微处理器103返回的应答信息，将应答信息通过射频天线装置102发送；
3、 与射频天线装置102相连的微处理器103接收该射频天线装置102发送 的射频信息，将射频信息转换为有效信息，并通过与该微处理器103相连的接 触式卡卡座1G1发送给接触式卡；并通过该接触式卡卡座101接收接触式卡返 回的应答信息，将应答信息通过射频天线装置102发送。
4、 与^L处理器103相连的供电装置104,分别为该^:处理器103和接触式 卡提供各自工作所需要电压。
详见图2,本实用新型提供的设备中的微处理器103包括 通过接触式卡卡座101与接触式卡相连的第一协议处理单元1031，用于实 现本实用新型提供的设备与接触式卡的数据交互通信，具体包括通过该第一 协议处理单元1031对接触式卡进行操作，以及接收接触式卡发送的信息。
与射频天线装置102相连的第二协议处理单元1032，用于实现本实用新型 提供的设备与非接触式读写器的数据交互通信，具体包括将射频天线装置102 接收的射频信息转换为微处理器103能够处理的有效信息，以及将接触式卡返回的应答信息发送给射频天线装置102,通过该射频天线装置102返回给非接触
式读写器。
其中，接触式卡所支持的协议类型与上述第一协议处理单元1031对应的第 一协议匹配，即接触式卡发送的信息与该第 一协议相匹配。
其中，非接触式读写器所支持的协议类型与上述第二协议处理单元1032对 应的第二协议匹配。
在具体实现时，上述第一协议可以为ISO 7816协议；所述第二协议可以是 ISO 14443 TYPEA协议，或，ISO 15693协议，或，ISO 14443 TYPE 3协议。
其中，当所述第一协议为IS07816协议时，所述接触式卡卡座101中的触 点符合ISO 7816-2的内容的规定。
进一步地，本实用新型提供的设备中的供电装置104提供电源的方式包括 自带电源供电和耦合供电；
自带电源供电，即在该供电装置中包括一个该设备自带的能够提供电源的 模块，例如，自带一个纽扣电池进行供电；
耦合供电，即利用该本实用新型提供的设备中的射频天线装置102中的天 线线圏通过耦合产生能量，将产生的能量作为该供电装置的电源。
本实用新型提供的设备所能支持的接触式卡包括但不限于CPU卡、逻辑加 密卡、存储卡。例如，接触式卡可以是一种接触式逻辑加密卡SLE4442卡。进 一步地，为了扩大本实用新型提供的设备的应用范围，提高与接触式卡的兼容 性，详见图3，供电装置104还包括控压芯片1041，
该控压芯片1041根据微处理器103工作所需要电压，将该供电装置104提 供的电压进行调整后，输出给微处理器103;并根据接触式卡工作所需要的电压， 将该供电装置104提供的电压进行调整后，输出给接触式卡卡座101，通过该接 触式卡卡座101提供给接触式卡。该控压芯片1041具体实现时包括升压单元 10411和稳压单元10412;
升压单元10411用于将所述供电装置104提供的电压进行升压，向所述接 触式卡以及微处理器103提供其各自工作所需的电压；
稳压单元l(Ml2用于将所述供电装置104提供的电压转换为所述接触式卡 以及微处理器103工作所需的电压，向所述接触式卡以及微处理器103提供其 各自工作所需的电压。
7其中，所述升压单元10411可以通过升压电^各实现；所述稳压单元10412 可以通过稳、压电3各实现。
详见图4，对该实现接触式卡和非接触式读写器通讯的设备包括的接触式卡 卡座模块401、射频天线模块402、微处理器模块403、和电源模块404的功能 进行示意说明，其中，
接触式卡卡座模块401、用于将接触式卡和实现接触式卡和非接触式读写器 通讯的设备建立连接；具体是将接触式卡通过接触式卡卡座模块401的触点连 接到微处理器模块403的输入输出1/0端口和电源模块404的端口上，实现与 实现接触式卡和非接触式读写器通讯的设备的连接；
射频天线模块402、用于接收非接触式读写器的射频信息，向非接触式读写 器返回接触式卡返回的应答信息；
微处理器模块403、用于进行不同协议间的数据交换；
电源模块404、用于向接触式卡和微处理器供电。
其中，该孩t处理器才莫块403包括ISO 7816协议处理单元4031和ISO 14443 TYPE A协议处理单元4032;
ISO 7816协议处理单元4031、用于通过该协议处理单元实现接触式卡和本 实用新型提供的设备的通信；具体为接收接触式卡发出的符合IS07816协议的 信息或是通过该协议处理单元对符合该协议的接触式卡进行操作；
ISO 14443 TYPE A协-议处理单元4032、用于通过该协i义处理单元，实现非 接触式读写器和本实用新型提供的设备的通信；具体为通过该协议处理单元将 射频天线模块402接收到的射频信息转换为微处理器模块403可以处理的信息， 或是通过该协议处理单元将接触式卡返回的应答信息返回给非接触式读写器。
其中，该ISO 7816协-汉为ISO 7816协议处理单元4031所对应的协_议。
其中，该非接触式读写器符合ISO 14443 TYPE A协议。
其中，该ISO 14443 TYPE A协议、ISO 14443 TYPE A协议是ISO 14443 TYPE A协议处理单元4032相对应的协议。
其中，当该接触式卡符合ISO 7816协议的规定时，该接触式卡卡座模块401 中的触点符合IS07816-2的内容的规定。
其中，该电源模块404可以通过实现接触式卡和非接触式读写器通讯的设 备自带的电源供电，或是通过天线线圈耦合产生能量来供电，具体为从外部非接触式读写器接收到高频感应信号，产生感应电流电压，电压经过整流稳压放 大处理后供电。
当该电源模块404是通过自带的电源供电时，可以是通过自身带的纽扣电
池供电。
其中，该电源模块404可以向接触式卡提供3伏或是5伏的电压。当接触 式卡工作时需要的电压是5伏，而电源模块404提供的电压是3伏时，则该电 源模块404还包括升压单元4041用于将3伏的电压升压至5伏。其中，该升压 单元4041可以通过升压电路实现。
当接触式卡工作时需要的电压是3伏，而电源模块404提供的电压是5伏 时，则该电源模块404还包括一个稳压单元4042用于将5伏的电压转换为3伏。 其中，该稳压单元4042可以通过稳压电路实现。
假设本实用新型提供的实现接触式卡和非接触式读写器通讯的设备为自身 电源供电模式，详见图5，提供了一种本实用新型提供的实现接触式卡和非接触 式读写器通讯的设备的具体实现的电路示意图。如该图5所示，假设该纽扣电 池产生的电压为5v,通过稳压芯片(利用稳压芯片实现稳压功能，该稳压芯片具 体型号可以采用AS1117)将5v调整为3v后，提供给微处理器以及接触式卡卡 座，从而实现微处理器的正常工作，以及通过该接触式卡卡座提供给与该接触 式卡卡座相连的接触式卡。
另详见图6至图10,分别是本实用新型实施例提供的实现接触式卡和非接 触式读写器通讯的设备的中的接触式卡卡座的电路示意图、微处理器的电路示 意图、供电装置的电路示意图、供电装置和射频天线装置和微处理器的电路示 意图、以及本实用新型实施例提供的实现接触式卡和非接触式读写器通讯的设 备的电路示意图。
如图8所示，当通过内部电源供电时，则通过图8所示的电源进行供电， 具体为通过BL8530的管脚2的VCC供电；如果图8所示的电源不存在时，即为 耦合供电方式，则详见图9,通过图9所示的天线线圈耦合进行供电。具体的管 脚连接关系详见图9和图10,不再赘述。
综上所述，当非接触式读写器通过本实用新型提供的设备对接触式卡识别 后，即可以进行接触式卡和非接触式读写器通讯。
实际应用中，该实现接触式卡和非接触式读写器通讯的设备还可以用于执
9行普通非接触式卡的功能，即当将该实现接触式卡和非接触式读写器通讯的设 备和接触式卡连接之前，将该实现接触式卡和非接触式读写器通讯的设备置于 该非接触式读写器有效射频区，该实现接触式卡和非接触式读写器通讯的设备
执行普通非接触式卡的功能；当该实现接触式卡和非接触式读写器通讯的设备
和接触式卡连接后，该实现接触式卡和非接触式读写器通讯的设备执行普通非 接触式卡的功能将会被屏蔽。
综上所述，本实用新型实施例提供的设备，通过该设备实现了接触式卡和 非接触式读写器之间的通讯，从而扩大了接触式卡和非接触式读写器的使用范 围，提高用户使用智能卡的使用体验。
本实用新型实施例提供的技术方案，通过采用实现接触式卡和非接触式读 写器通讯的设备实现了接触式卡和非接触式读写器之间的通讯，从而扩大了接 触式卡和非接触式读写器的使用范围，提高用户使用智能卡的使用体验。
本实用新型实施例中的"接收" 一词可以理解为主动从其他模块获取也可 以是接收其他模块发送来的信息。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模 块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。
本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分 布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个 装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子 模块。
上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。 本实用新型实施例中的部分步骤，可以利用软件实现，相应的软件程序可
以存储在可读取的存储介质中，如光盘或硬盘等。
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。
权利要求1、一种实现接触式卡和非接触式读写器通讯的设备，其特征在于，所述设备包括接触式卡卡座、射频天线装置、微处理器以及供电装置；其中，所述接触式卡卡座与接触式卡、微处理器分别相连；所述射频天线装置与所述微处理器相连；所述微处理器与所述接触式卡卡座、所述射频天线装置、所述供电装置分别相连；所述供电装置与所述微处理器相连。
2、 如权利要求l所述的设备，其特征在于，所述微处理器包括第一协议 处理单元和第二协议处理单元；其中，所述第一协议处理单元通过所述接触式卡卡座与所述接触式卡相连，用于 实现与所述接触式卡的数据交互；所述第二协议处理单元与所述射频天线装置相连，用于实现与所述非接触 式读写器的数据交互。
3、 如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述供电装置供电方式包括电池供电，和/或，线圈耦合供电。
4、 如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述供电装置还包括控压芯片；所述控压芯片与所述微处理器相连，用于根据所述微处理器的工作电压，调整所述供电装置输出的电压；以及根据所述接触式卡卡座相连的接触式卡的 工作电压，调整所述供电装置输出的电压。
5、 如权利要求l所述的设备，其特征在于，所述接触式卡卡座上设置触点， 所述触点用于实现所述接触式卡通过所述触点连接到所述微处理器的输入输出 I/O端口以及所述供电装置的端口 。
专利摘要本实用新型公开了一种实现接触式卡和非接触式读写器通讯的设备，属于读写器领域。该设备包括接触式卡卡座、射频天线装置、微处理器以及供电装置；其中，所述接触式卡卡座与接触式卡、微处理器分别相连；所述射频天线装置与所述微处理器相连；所述微处理器与所述接触式卡卡座、所述射频天线装置、所述供电装置分别相连；所述供电装置与所述微处理器相连。通过本实用新型提供的设备，实现了接触式智能卡和非接触式读写器之间的通讯，从而扩大了接触式卡和非接触式读写器的使用范围，提高用户使用智能卡的使用体验。
文档编号G06K7/00GK201364581SQ200920106518
公开日2009年12月16日 申请日期2009年3月13日 优先权日2009年3月13日
发明者于华章, 舟 陆 申请人:北京飞天诚信科技有限公司