专利名称：数字电影放映机配套的智能卡读写器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子技术领域，特别涉及一种数字电影放映机配套的智能卡读
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背景技术：
传统电影放映机采用彩色胶片图像重现模式放映。其胶片移动的机械部分体积大、重量重、易发生故障；放映中断片、卡片的情况时有发生；电影拷贝的寿命短、不易保存。数字电影机采用数字光开关阵列和数字光处理技术DLP的新模式，实现了无胶片放映。与传统胶片电影放映机相比，数字电影放映机具有色彩鲜明饱满、观影质量稳定、 发行成本低廉、发行方式简便、保存简易等显著的技术、发行和放映优势；并具备完善而强大的版权保护功能，支持商业影片和公益影片的播放，支持影片放映、片源更新、增值业务等，产品性能卓越，大大降低了客户运营维护成本。目前一种数字电影放映机包括分开的投影机和放映机两部分。其结构如图1所示，放映机由电源、计算机主板、与该计算机主板相连的智能卡读写器、硬盘及显示控制器组成；数字电影放映机控制投影机中的数字光开关阵列实现电影的放映；智能卡插在智能卡读写的IC卡座内。放映机内的硬盘中存放电影拷贝及计算机主板用的管理程序和解码程序；智能卡读写器内插有电影放映中心授权的智能卡，若插入的是非授权的卡，放映机不能工作，实现版权保护；计算机主板执行硬盘中的程序，将电影拷贝的数字信号进行解码送至显示控制器，再由显示控制器的串口送至投影机；计算机主板还接收来自显示控制器的各项功能命令，实现如放映、下载、授权等等功能，由显示控制器显示放映机的工作状态。已有的智能卡读写器的组成结构如图2所示包括IC卡座、中央处理单元(MCU) 和接口芯片。中央处理单元(MCU)通过接口芯片接收来自计算机的命令，对插在IC卡座内的智能卡进行操作，并将操作的结果通过接口芯片发送给计算机。这些读写器都是运行于 Windows操作系统的，而数字电影放映机采用的是LmiX操作系统；数字电影放映机要求智能卡读写器既能操作智能卡也能操作安全模块(SAM)；不同的电影放映机对读写器又有不同的接口要求。这些使已有的智能卡读写器不能满足数字电影放映机的要求。
实用新型内容本实用新型的目的是为克服已有技术的不足之处，设计出数字电影放映机配套的智能卡读写器，它在LINIX操作系统下通过对智能卡或安全模块(SAM)的操作实现对数字电影放映机的认证和授权，保证对影片的版权保护。本实用新型数字电影放映机配套的智能卡读写器，其特征在于该智能卡读写器包括中央处理单元(MCU)、IC卡座、安全模块(SAM模块)、接口芯片、USB接口、UART接口、 RS232接口 ；其中，中央处理单元(MCU)通过接口芯片连接IC卡座和SAM模块；中央处理单元(MCU)通过上述USB接口、UART接口或RS232接口三个接口连接数字电影放映机的计算机主板或显示控制器。本实用新型的特点及效果本实用新型可在LINIX操作系统下运行；可通过USB接口、UART接口、RS232接口中任意一种接口与电影放映机的计算机主板或显示控制器连接；可对智能卡或安全模块(SAM)进行操作，以实现对数字电影放映机的认证和授权；该读写器的软、硬件完全符合 IS0/IEC 7816规范；它速度快、功耗低、体积小、重量轻、单5V供电、接口接触可靠。
图1为一种数字电影放映机的结构框图。图2为已有的智能卡读写器的结构框图。图3为本实用新型用于数字电影放映机的智能卡读写器的结构框图。图4为本实用新型接口部分的电原理图。图5为本实用新型IC卡座及安全模块SAM部分的电原理图。
具体实施方式
本实用新型数字电影放映机配套的智能卡读写器的结构如图3所示智能卡读写器包括中央处理单元(MCU)、IC卡座、安全模块(SAM模块)、接口芯片、USB接口、UART接口、RS232接口 ；其中，中央处理单元(MCU)通过接口芯片连接IC卡座和SAM模块；中央处理单元(MCU)通过上述USB接口、UART接口或RS232接口三个接口连接数字电影放映机的计算机主板或显示控制器。本实用新型的工作原理整个智能卡读写器均由中央处理单元(MCU)及其内的程序控制和管理；MCU内的程序支持LINIX操作系统；该接口芯片是专用的IC卡接口芯片，可保证向IC卡座和安全模块SAM提供的所有信号的电平、频率、上升下降沿延迟时间以及各信号相互配的时序等都符合IS0/IEC 7816的规定；若电影放映机的计算机主板有USB接口、UART接口或RS232接口，则可通过智能卡读写器中的USB接口、UART接口、RS232接口之一与智能卡读写器的MCU相连；若电影放映机的计算机主板上接口不够，则可通过在显示控制器中扩充的串口(RS232接口)与智能卡读写器的MCU相连。
以下结合附图进一步说明本实用新型的各部件的具体实施方式
及工作过程。图4为智能卡读写器接口部分电路(包括USB接口、UART接口、RS232接口)的电原理图，该电路包括RS232电平转换芯片U3(MAX23》及与U3相连的升压电容C51、C61、 C71、C81, USB转RS232的芯片U4 (FT232R)，及与U4相连的电容C18，将RS232电平转换芯片U3及USB转RS232的芯片U4与外部部件连接起来的插座Jl和通过电阻R7、R8与RS232 电平转换芯片U3相连的插座J4。图中的RXD、TXD与MCU的RXD、TXD端相连。RS232电平转换芯片U2(MAX232)，在电阻R7、R8开路时，通过插座J4或Jl的第2、3脚连接计算机主板或显示控制器的RS232接口 ；R7、R8短路时，通过J4或Jl的第2、3脚连接计算机主板的 UART接口。USB转RS232的芯片U4 (FT232)，通过J4的第6、8脚连接计算机主板的USB接图5为智能卡读写器IC卡座及SAM模块部分的电原理图，包括中央处理单元 (MCU) U2 (89C52)，与U2相连的振荡电路C2、C3、CY1，与U2相连的复位电路C1、R4，还包括专用的IC卡接口芯片TO (TDA8024)，与TO相连的IC卡插座ICC-M，和安全模块Ul (SAM)插座， 以及与诎相连的电阻、电容1 2、1 3、(10、(12、(13、(15、(16、(17。U2 (89C52)是中央处理单元MCU，通过I/O、RST、RffI、PffI信号控制接口芯片U6 ；U6 (TDA8024)是专用的IC卡接口芯片，由它再向ICC-M(IC卡座)禾口 Ul (安全模块插座)提供VCCA、RSTA、CLKA、I/OA, FUSA 和PGMA信号，并保证这些信号的电平、频率、上下沿以及时序等都符合IS0/IEC 7816的规定；IC卡座采用防尘型(KZ-B06)的，安全模块Ul (SAM)由安全模块和插座组成，其中的安全模块(YY-V62)，是与智能卡功能相近的IC芯片，其中的插座为双列直插式(DIP8)；插拔卡信号SWl到达TO后，TO把它变成INTO信号送到U2，U2再通过TO信号控制U6的工作。中央处理单元U2中存有固化了的读写器程序，该程序完全符合IS0/IEC 7816规范。该读写器同时还提供一组适合在LINIX环境下调用的函数(函数库)，电影放映机计算机主板内的程序调用这些函数就可以完成对该读写器及其中所插智能卡的各项操作(电影放映机计算机主板内的程序应和读写器提供的函数库在LINIX环境下一起编译，均属于本领域的常规技术)，实现了读写器在LINIX环境下工作。认证和授权认是这样实现的电影放映机计算机主板内的程序向读写器发出命令，让其中的智能卡(或安全模块，以下同)产生一个随机数；读写器把这个随机数送回到计算机主板内的程序；该程序用该随机数和授权密钥进行加密运算，并将运算结果送到智能卡；卡内存有同样的授权密钥并对收到的结果进行解密，若与原产生的随机数相同则认证通过；若不能通过认证，则该放映机无权进行影片的下载和播放。上述各部件的实施电路仅用于举例说明本实用新型的技术方案的一种具体实施方式
，并不能以此限制本实用新型的保护范围，本领域的技术人员根据本权利要求保护的技术方案所作出的实施方式的任何变通及改变均属于本发明的保护范畴。
权利要求1. 一种数字电影放映机配套的智能卡读写器，其特征在于该智能卡读写器包括中央处理单元、IC卡座、安全模块、接口芯片、USB接口、UART接口、RS232接口；其中，中央处理单元通过接口芯片连接IC卡座和安全模块；中央处理单元通过所述USB接口、UART接口或 RS232接口连接数字电影放映机的计算机主板或显示控制器。
专利摘要本实用新型涉及数字电影放映机配套的智能卡读写器，属于电子技术领域，该智能卡读写器包括中央处理单元、IC卡座、安全模块、接口芯片、USB接口、UART接口、RS232接口；其中，中央处理单元通过接口芯片连接IC卡座和SAM模块；中央处理单元通过上述USB接口、UART接口、RS232接口三个接口连接数字电影放映机的计算机主板或显示控制器。本实用新型速度快、功耗低、体积小、重量轻、单5V供电、接口接触可靠。
文档编号G06K17/00GK202142077SQ20112009118
公开日2012年2月8日 申请日期2011年3月31日 优先权日2011年3月31日
发明者刘书泽 申请人:北京卡来通电子技术有限公司