一种应用于近场通信卡芯片的程序烧写方法及烧写系统与流程

本发明涉及近场通信领域，尤其涉及卡芯片的程序烧写方法及烧写系统。
背景技术：
：近场通信(nearfieldcommunication，nfc)技术，又称近距离无线通信技术，是一种短距离的高频无线通信技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输。诺基亚、飞利浦、索尼三家合作制定了该技术的相关标准，能以13.56mhz的频率在短距离内与兼容设备进行识别以及数据交互。近年来，随着电子支付业务的不断兴起，对于基于nfc技术的支付卡片需求不断增加，但传统支付卡的芯片程序需要下载设备通过天线线圈耦合的方式完成烧写，这种方式效率较低，不利于工厂的批量化生产。采用天线线圈耦合的下载方式对芯片程序进行烧写如图1所示，其中两个菱形代表的是与读卡器和芯片分别连接的天线线圈，与读卡器连接的天线线圈向空间中发射出磁场，与芯片连接的天线线圈在进入到该磁场后通过感应产生电流驱动芯片工作。通过这种天线间耦合的方式实现读卡器与芯片的通信。如图1所示，现有技术中每个下载链路都需要两个天线线圈耦合来下载程序，下载过程中会向空间中散发磁场，如果下载链路之间相隔较近，则空间中的磁场会相互干扰，使得读卡器与芯片之间的通信速率下降，导致下载速率变慢。技术实现要素：针对现有支付卡芯片程序采用天线耦合的方式烧写，效率较低的问题，本发明提出一种应用于近场通信卡芯片的程序烧写方法及烧写系统。一种近场通信卡芯片的程序烧写系统，包括主控电路1、下载匹配电路2和下载线3，其中所述下载匹配电路2在所述主控电路1的控制下，生成所需的信号波形；所述下载匹配电路2与所述下载线3直接连接，所述下载线3还与待烧写的近场通信卡芯片4直接连接，以将程序直接烧写至所述近场通信卡芯片4内。进一步地，所述主控电路1包括供电电路、主控芯片12和主控外围电路13，其中所述主控芯片12与pc连接；所述主控芯片12采用arm架构，主控芯片12还与下载匹配电路2连接。其中，所述主控芯片12为stm32芯片。进一步地，所述供电电路为usb接口供电转换电路11，所述usb接口供电转换电路11完成电压转换并为整个系统供电；其中所述主控芯片12通过所述usb接口供电转换电路11与pc连接。进一步地，所述下载匹配电路2包括调制解调芯片21和下载匹配外围电路22，其中所述调制解调芯片21与所述主控电路1连接，从而根据所述主控电路1下达的控制命令调制数据以生成满足近场通信协议的信号波形；同时，所述调制解调芯片21还将所述近场通信卡芯片4回复的波形进行解调，并将解析出的数据回传给所述主控电路1。其中，所述调制解调芯片21的型号为thm3070。进一步地，所述调制解调芯片21与所述下载线3相连。进一步地，所述调制解调芯片21与所述下载线3通过插针接头相连；具体地，所述插针接头包括第一插针和第二插针，所述第一插针同时连接所述调制解调芯片21的发射引脚和接收引脚，所述第二插针接地。进一步地，所述下载线3与所述调制解调芯片21连接的一端具有两个接头31a、31b，其中一个接头31a与所述调制解调芯片21的发射引脚、接收引脚同时连接，另一个接头31b与地线连接。进一步地，所述下载线3与所述近场通信卡芯片4连接的一端具有两个接头32a、32b，两个接头32a、32b分别与所述近场通信卡芯片4的两个引脚连接。进一步地，还包括片选电路5，所述片选电路5的一端与所述主控电路1连接，另一端与多个所述下载匹配电路2连接，所述主控电路1通过控制所述片选电路5选中其中一个下载匹配电路2并与之通信。进一步地，还包括升降设备6，所述升降设备6控制一个或多个所述下载线3的接头32a、32b的升降，所述接头32a、32b是与待烧写的近场通信卡芯片4连接的接头，所述一个或多个下载线3的接头32a、32b的排布与一个或多个近场通信卡芯片4的排布对应；所述升降设备6能够下降至所述下载线3的所述接头32a、32b与所述近场通信卡芯片4的引脚接触，以进行烧写。进一步地，还包括对准装置，用于将所述近场通信卡芯片4与对应的下载线的接头32a、32b对准。一种近场通信卡芯片的程序烧写方法，主控电路1解析pc下发的指令，并控制下载匹配电路2形成满足近场通信协议的信号波形，所述下载匹配电路2与待烧写的近场通信卡芯片4通过下载线3连接，将程序直接烧写至近场通信卡芯片4中。进一步地，所述主控电路1包括供电电路、主控芯片12和主控外围电路13，其中所述主控芯片12与pc连接；所述主控芯片12采用arm架构，主控芯片12还与下载匹配电路2连接。进一步地，所述供电电路11为usb接口供电转换电路11，所述usb接口供电转换电路11完成电压转换并为整个系统供电；其中所述主控芯片12通过所述usb接口供电转换电路11与pc连接。进一步地，所述下载匹配电路2包括调制解调芯片21和下载匹配外围电路22，其中所述调制解调芯片21根据所述主控电路1下达的控制命令调制数据并生成满足近场通信协议的信号波形；同时，所述调制解调芯片21还将所述近场通信卡芯片4回复的波形进行解调，并将解析出的数据回传给所述主控电路1。进一步地，所述调制解调芯片21与所述下载线3相连。进一步地，所述调制解调芯片21与所述下载线3通过插针接头相连；具体地，所述插针接头包括第一插针和第二插针，所述第一插针同时连接所述调制解调芯片21的发射引脚和接收引脚，所述第二插针接地。进一步地，所述下载线3与所述调制解调芯片21连接的一端具有两个接头31a、31b，其中一个接头31a与所述调制解调芯片21的发射引脚、接收引脚同时连接，另一个接头31b与地线连接。进一步地，所述下载线3与所述近场通信卡芯片4连接的一端具有两个接头32a、32b，两个接头32a、32b分别与所述近场通信卡芯片4的两个引脚连接。进一步地，还包括片选电路5，所述片选电路5的一端与所述主控电路1连接，另一端与多个所述下载匹配电路2连接，所述主控电路1通过控制所述片选电路5选中其中一个下载匹配电路2并与之通信。进一步地，使用升降设备6控制一个或多个所述下载线3的接头32a、32b的升降，所述接头32a、32b是与待烧写的近场通信卡芯片4连接的接头，所述一个或多个下载线3的接头32a、32b的排布与一个或多个近场通信卡芯片4的排布对应；所述升降设备6能够下降至所述下载线3的所述接头32a、32b与所述近场通信卡芯片4的引脚接触，以进行烧写。进一步地，使用对准装置将所述近场通信卡芯片4与对应的下载线的接头32a、32b对准。从生产的角度上来看，本发明采用直接对芯片进行程序烧写的方式，一方面不再需要使用天线板，节省了成本；另一方面，可以方便地拓展为更多路同时烧写，避免了天线耦合间相互干扰的问题，极大地提升了烧写效率。附图说明图1是现有技术的线圈烧写方式示意图。图2是程序烧写系统整体结构图。图3是程序烧写系统的电路结构图。图4是下载线与下载匹配电路的连接示意图。图5是下载线与nfc卡芯片的连接方式示意图。图6是多路烧写功能示意图。图7是流水线中烧写系统示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。实施例1如图2所示，近场通信卡芯片的程序烧写系统包括主控电路1、下载匹配电路2和下载线3。主控电路1控制下载匹配电路2产生符合nfc通信协议的信号波形，并通过下载线3直接将信号加载到待烧写的nfc卡芯片4的两端，以实现程序的快速烧写。其具体电路结构如图3所示，主控电路1包括usb接口供电转换电路11、主控芯片12，以及主控外围电路13。其中usb接口供电转换电路11用于进行电压转换，并为整个系统供电，同时，主控芯片12通过usb接口供电转换电路11与pc连接并实现通信。主控芯片12采用arm架构的stm32芯片，主控芯片12在系统上电后，执行预先编写好的程序，对pc下发的指令进行解析，并控制下载匹配电路2生成相应信号波形；此外，主控芯片12还将由下载匹配电路2返回的信号直接传输或解析后传输给pc。主控外围电路13包括主控芯片所需的晶振、工作状态指示灯、蜂鸣器等。下载匹配电路2包括调制解调芯片21和下载匹配外围电路22，其中调制解调芯片21采用thm3070芯片，其根据主控芯片12的控制命令将数据调制到载波上生成满足nfc通信协议的信号波形，并通过下载线3，将预设的程序直接烧写至nfc卡芯片4的存储单元中。同时调制解调芯片21也对nfc卡芯片4回复的波形进行解调，解析出芯片回复的数据并回传给主控芯片，然后主控芯片透传给pc，或解析后回传给pc，由此完成nfc卡芯片4与pc之间的通信。调制解调芯片21与nfc卡芯片4通过下载线3直接连接，本实施例中采用杜邦线。如图4所示，下载线3与调制解调芯片21连接的一端具有两个接头31a、31b，调制解调芯片21的发射引脚与接收引脚通过插针接头引出，如图4中j9所示，插针1连接调制解调芯片21的发射引脚，插针2与插针1连接，插针3连接调制解调芯片21的接收引脚，插针4接地。在程序烧录过程中，插针2与插针3通过短接帽短接。下载线一端的接头31a与插针1连接，另一个接头31b与插针4，即地线相连接。如图5所示，下载线3与nfc卡芯片4连接的一端同样具有两个接头32a、32b，其分别与nfc卡芯片4的两个引脚相接触，由此完成调制解调芯片21与nfc卡芯片4的直接连接。由此，调制解调芯片21发射的信号波形可直接加载到nfc卡芯片4上，当nfc卡芯片4对信号进行回复时，其回复的信号通过下载线3返回到调制解调芯片21的引脚上，并经由检波电路被检出，进而对回复信号进行解调和回传。通过这种直接连接的方式进行程序烧写，与传统的使用天线耦合的烧写方式相比，可有效避免干扰，同时提高烧写速度。实施例2在实施例1的基础上，如果需要对若干个nfc卡芯片进行程序烧写，还可以在烧写系统中增加片选电路5，如图6所示，主控电路1与片选电路5连接，片选电路5与若干个下载匹配电路2连接，每个下载匹配电路2分别与一nfc卡芯片4连接，从而实现一个主控电路控制多路烧写。其中，主控电路1控制片选电路5选择其中一条下载匹配电路2工作，所述片选电路5通过驱动被选中的下载匹配电路2的使能端来激活该下载匹配电路2，并实现对与其应的nfc卡芯片4的烧写。本实施例中，片选电路5采用cd4501芯片。实施例3如图7所示，在nfc卡的生产流水线上，nfc卡芯片通常整版生产，每版包括多个nfc卡芯片4。将与整版芯片数量对应的下载线接头排布成与整版芯片对应的分布形式，固定在升降设备6上。系统还配有对准设备，例如激光对准设备，当整版芯片进入流水线的特定区域后，先采用激光对准设备将升降设备6及下载线接头与整版芯片及相应芯片引脚对齐，然后控制升降设备6下降到适当位置，使得所有下载线的接头与相应的芯片引脚接触，并进行烧写。整版芯片都完成烧写后，升起升降设备6，运行流水线带动nfc卡芯片进入下一工序。根据生产规模的需要，还可配置多个升降设备6同时升降，同时对多个整版芯片进行烧写。在烧写时，可采用实施例1中的方式，由一个主控电路1控制一路烧写；也可以采用实施例2中的方式，由一个主控电路1控制多路烧写。方案可行性验证采用如图1所示的天线线圈耦合下载方式，连接烧写系统与nfc卡，pc端逐条下发指令，并接收nfc卡返回的数据。同时采用实施例1或2的方式连接烧写系统与nfc卡芯片，pc端逐条下发相同的指令并接收nfc卡芯片返回的数据。pc端下发的指令与返回的数据结果如表1所示：表1pc端下发的指令天线线圈耦合方式的返回数据本发明连接方式的返回数据fff040000000800900008009000fff09000001260800900008009000fff0c00000500840000086779bc5d3fc9e741900090006779bc5d3fc9e74190009000可见，采用本发明的直接连接烧写方式与采用传统的天线线圈耦合烧写方式相比，对于相同的发送指令，返回数据也相同，说明本发明技术方案是可行的、有效的。所属领域的普通技术人员应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12