一种自动检测芯片上电并发送3B指令信号的电路的制作方法

本实用新型涉及智能卡技术领域， 尤其涉及一种按照7816协议自动检测芯片上电并发送3B指令信号的电路。

背景技术：

现有的ISO7816传输协议（以下简称7816协议）是IC智能卡中常见的接触式通信接口协议，但现有的7816协议没有定义自动发3B指令功能。现有的IC智能卡卡片如果上电过程初始化时间过长，则无法按照7816协议要求及时响应卡机复位（Reset）请求，导致复位应答失败。如图1所示，为现有的7816协议接触条件下IC智能卡卡片应答时序图，其中，IC智能卡卡片应答时序时，卡片特性包括电源VCC、复位信号端口RST、时钟信号端口CLK、输入输出信号接口I/O， 400CLK是指400个时钟周期，40000CLK是指4万个时钟周期，200CLK是指200个时钟周期。按照7816协议要求，当IC智能卡芯片上电后，即电源VCC为高电压时刻开始，复位信号RST会在大于400个时钟周期后置高电平；输入输出接口信号I/O在智能卡芯片上电后200个时钟周期内置为高电平的状态；自复位信号RST置高电平时刻开始，输入输出接口信号IO在大于400个时钟周期到小于4万个时钟周期内发送3B指令信号。

现有的IC智能卡芯片在电源VCC置高电压且复位信号RST置高电平后开始工作，需要先进行芯片初始化动作，初始化完成后CPU开始工作，执行片上程序，响应复位应答发送3B指令信号。实践证明，这种等待CPU执行IC智能卡片上程序发送3B指令信号的工作方式，如果IC智能卡芯片存在两个通讯接口或由于安全因素，需要在上电且RST复位后进行大量的硬件初始化配置后，CPU才可以工作，初始化过程往往会超过4万个时钟周期，超过4万个时钟周期后，复位信号RST会置为低电平，这时CPU再发送3B指令信号，输入输出接口信号I/O会接收不到，卡机反应超时报警，使7816协议接口无法正常工作。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的是利用通用异步收发传输器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，简称UART）接口的硬件逻辑控制，在检测到IC智能卡卡片的RST复位信号产生上升沿，且硬件自动计数采样到400个时钟信号后，硬件检测电路自动发送3B指令信号的方式，解决了IC智能卡的卡机复位应答超时问题，并且不再对卡片上电后初始化时间产生限制，给芯片上电过程提供更多灵活性。

为了达到上述技术目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种自动检测芯片上电并发送3B指令信号的电路，所述电路包括电源识别单元、上升沿检测单元和通用异步收发传输器，通用异步收发传输器包括计数器和移位寄存器，其中，外部电源VCC连接电源识别单元后连接上升沿检测单元和通用异步收发传输器，外部时钟信号端口CLK连接上升沿检测单元和通用异步收发传输器，外部复位信号端口RST连接上升沿检测单元，外部输入输出端口I/O连接通用异步收发传输器，上升沿检测单元连接计数器，计数器连接移位寄存器；智能卡芯片上电后，自电源VCC为高电压开始，上升沿检测单元检测到复位信号端口RST信号产生上升沿时，产生复位使能信号，复位使能信号有效且计数器自动计数到400个时钟信号后，移位寄存器自动向输入输出端口I/O串行发送3B指令信号，使得智能卡的卡机接收卡片上电复位应答。

本实用新型由于采用智能卡卡片中通用异步收发传输器的计时功能，使得复位信号端口RST的复位信号产生复位使能信号，并在复位使能信号有效且计数器自动计数大于400个时钟信号时，通用异步收发传输器的移位寄存器自动向输入输出接口信号I/O发送3B指令信号，使智能卡的卡机及时应答，实现了智能卡卡片多接口同时工作的功能，大大提高了卡机的应答速度，缩短了等待时间，从而使卡片的工作效率得到提升。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1是为现有的7816协议接触条件下IC智能卡卡片应答时序图。

图2是本实用新型具体实施的自动检测芯片上电并发送3B指令信号电路结构图。

图3是本实用新型具体实施的IC智能卡卡片应答时序图。

具体实施方式

如图2所示，为本实用新型具体实施的自动检测芯片上电并发送3B指令信号电路结构图。图2中，VCC为外部电源，RST为复位信号端口，CLK为时钟信号端口，I/O为输入输出信号端口，Analog为电源识别单元，por是上电信号，UART为通用异步收发传输器，CNT为计数器，shifter为移位寄存器，为16进制存3B指令信号并转串行发送单元。本实用新型自动检测芯片上电并发送3B指令信号的电路包括电源识别单元Analog、上升沿检测单元和通用异步收发传输器UART，通用异步收发传输器UART包括计数器CNT和移位寄存器Shifter，其中，电源VCC连接电源识别单元后连接上升沿检测单元和通用异步收发传输器UART，时钟信号端口CLK连接上升沿检测单元和通用异步收发传输器UART，复位信号端口RST连接上升沿检测单元，输入输出信号端口I/O连接通用异步收发传输器UART，上升沿检测单元连接计数器CNT，计数器连接移位寄存器Shifter。

如图3所示，为本实用新型具体实施的IC智能卡卡片应答时序图。图3中，400CLK是指400个时钟周期，40000CLK是指4万个时钟周期，200CLK是指200个时钟周期。

当智能卡芯片上电后，自电源VCC为高电压时，上升沿检测单元检测到复位信号端口RST信号产生上升沿时，产生复位使能信号，复位使能信号有效且计数器自动计数大于400个时钟信号置为高电平；输入输出信号端口I/O产生的信号在智能卡芯片上电后，200个时钟周期内置为高电平状态；自复位使能信号有效且置为高电平的时刻开始，通用异步收发传输器的计数器自动开始计时，当时钟信号端口CLK产生的时钟信号达到400个时钟周期时，通用异步收发传输器的移位寄存器自动向输入输出接口信号I/O发送3B指令信号，使智能卡的卡机在最短的时间内接收卡片上电复位应答。

本实用新型的所设计电路中的计数器的实现方式并不限于上文讨论的实施方式。基于本实用新型启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本实用新型的保护范围。以上的具体实施方式用来揭示本实用新型的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人员能够应用本实用新型的多种实施方式以及多种替代方式来达到本实用新型的目的。