一种与CPU卡实现信息交互的终端装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术披露了一种与CPU卡实现信息交互的终端装置及方法，该方法包括：终端将待发送信息按ISO7816协议转换成电平信号，并通过设置发送模式的数据线端口向CPU卡发送，直至信息发送完成；终端通过对设置的接收模式的数据线端口进行电平检测读取电平信号，并按所述ISO7816协议将读取的电平信号解析成CPU卡返回的信息，直至信息接收完成。由于本发明专利技术利用软件协议替代了硬件ISO7816外设，故可大大降低了相应装置的成本，而且使可选芯片的类型更加广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种与CPU卡实现信息交互的终端装置及方法
本专利技术涉及CPU卡技术，尤其涉及与CPU卡实现信息交互的终端装置及方法。
技术介绍
目前，按交通智能卡“一卡多用、多卡互通”的发展趋势，电子钱包资金存量必将越来越高，逻辑加密卡的安全隐患已在业内引起高度关注。CPU卡的安全性大幅优于逻辑加密卡，但高昂的价格严重制约了其推广应用。近来随着CPU卡的推出，其价格接近逻辑加密卡，技术也日趋成熟，这使全面推广应用CPU卡取代逻辑加密卡成为可能。为此，国家建设部明确要求跨行业及互联互通的IC卡应用应采用安全性高的CPU卡，并组织编制CPU卡芯片技术要求和其它相关的技术要求等行业标准，致力推广CPU卡技术在智能卡领域的应用。CPU卡的读写在CPU卡的推广应用方面尤为关键，因为它涉及CPU卡的安全使用。现有的读写CPU卡的方案有两种：第一种是通过带有ISO7816外设接口的单片机来读写。第二种是通过单片机加ISO7816编解码芯片来读写。ISO7816协议规范了带触点CPU卡的基本技术要求。所以读写带触点的CPU卡的装置，需要遵循ISO7816协议。目前读写CPU卡的装置技术方案都是基于硬件实现的ISO7816协议。上述第一种方案要求采用的单片机必须具备ISO7816硬件接口，使得可选芯片类型受限。而第二种方案要求单片机另外添加一个ISO7816编解码芯片，增加了读写装置的成本。因此，需要提供一种与CPU卡实现信息交互的装置，既不用添加ISO7816编解码芯片，也不要求有ISO7816外设接口，就能实现与CPU卡的信息交互，由此可大大降低相应装置的成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种与CPU卡实现信息交互的终端装置及方法，能够避免添加硬件的编解码芯片而减少读写装置的成本。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种与CPU卡信息交互的方法，涉及与CPU卡进行信息交互的终端，该方法包括：终端将待发送信息按ISO7816协议转换成电平信号，并通过设置发送模式的数据线端口向CPU卡发送，直至信息发送完成；终端通过对设置的接收模式的数据线端口进行电平检测读取电平信号，并按所述ISO7816协议将读取的电平信号解析成CPU卡返回的信息，直至信息接收完成。进一步地，在执行该方法的步骤之前，还包括终端的如下步骤：通过终端传输层定义命令-应用协议数据单元和响应-应用协议数据单元到相应的命令-传输协议数据单元和响应-传输协议数据单元的映射机制，以及命令-传输协议数据单元、响应-传输协议数据单元和CPU卡之间完成数据交换的方式；通过数据链路层描述用于数据交换的字符时序要求和差错控制以及终端对传输错误的处理；通过协议物理层为终端与CPU卡之间的信息交互提供必要的I/O端口和针对I/O端口字符帧的传输协议；I/O端口为终端内微控制器的三个I/O端口，分别连接接触式CPU卡的数据、时钟和复位三个引脚。进一步地，终端将待发送信息按ISO7816协议转换成电平信号，并通过设置发送模式的数据线端口向CPU卡发送，直至信息发送完成，具体包括：终端设置数据线发送模式的端口，并按ISO7816协议将命令-应用协议数据单元报文针对发送模式的端口转换成字符帧的电平信号传送给CPU卡，并在判断信息发送完成后结束信息发送。进一步地，终端通过对接收模式的数据线端口进行电平检测读取电平信号，并按ISO7816协议将读取的电平信号解析成CPU卡返回的信息，直至信息接收完成，具体包括：CPU卡接收到传送的电平信号后将处理结果通过电平信号返回给所述终端；所述终端设置接收模式的数据线端口，通过对该接收模式的数据线端口进行电平检测，将检测接收的电平信号的字符帧按ISO7816协议组成响应-应用协议数据单元报文后转发给相应的终端应用层；根据ISO7816协议若判断响应-应用协议数据单元报文接收完成后结束电平检测。进一步地，终端将命令-应用协议数据单元报文针对发送端口转换成字符帧的电平信号传送给CPU卡后，还包括：终端将命令-应用协议数据单元报文针对发送端口转换成字符帧的电平信号传送给CPU卡后，在（11±0.2）个基本时间单元时刻如检测接收模式的数据线端口为低电平，则在检测到该低电平时刻起的2个基本时间单元后重发字符帧；字符帧的重发不超过三次。进一步地，终端在字符帧接收不正确或字符帧接收正确但校验位不正确时，还包括：在字符帧起始位下降沿后的（10.5±0.2）个基本时间单元时刻将数据线端口线置为低电平1到2个基本时间单元，以向CPU卡指明错误发生。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种与CPU卡信息交互的装置，包括依次连接的协议物理层模块、数据链路层模块以及终端传输层模块，其中：协议物理层模块，用于设置数据线端口为发送或接收模式，并提供相应端口的ISO7816协议；按该协议将要发送的信息转换成电平信号通过发送端口传送给CPU卡，和/或将通过接收端口检测接收的电平信号解析成CPU卡响应的信息传输给数据链路层；数据链路层模块，用于描述字符帧交换的时序要求和差错控制，将要发送的信息传输给协议物理层，并判断处理CPU卡响应的信息；终端传输层模块，用于定义命令和响应各自的应用协议到各自的传输协议的映射机制，以及传输协议和CPU卡之间完成数据交换的方式。进一步地，终端传输层模块定义命令-应用协议数据单元和响应-应用协议数据单元到相应的命令-传输协议数据单元和响应-传输协议数据单元的映射机制，以及命令-传输协议数据单元、响应-传输协议数据单元和CPU卡之间完成数据交换的方式；将终端应用层下传的命令-应用协议数据单元报文映射成命令-传输协议数据单元报文，并传输给数据链路层模块；将响应-传输协议数据单元报文反映射为响应-应用协议数据单元报文，并上传给相应的终端应用层；数据链路层模块将要发送的命令-传输协议数据单元报文传输给协议物理层；将CPU卡响应的信息处理成响应-传输协议数据单元报文，并传输给终端传输层；协议物理层模块按ISO7816协议将要发送的命令-传输协议数据单元报文针对发送端口转换成字符帧的电平信号传送给CPU卡，和/或将检测接收的电平信号的字符帧解析成CPU卡响应的信息传输给数据链路层。进一步地，协议物理层模块将命令-应用协议数据单元报文针对发送端口转换成字符帧的电平信号传送给CPU卡后，在（11±0.2）个基本时间单元时刻如检测接收端口为低电平，则在检测到该低电平时刻起的2个基本时间单元后重发字符帧；字符帧的重发不超过三次。进一步地，协议物理层模块在字符帧接收不正确或字符帧接收正确但校验位不正确时，在字符帧起始位下降沿后的（10.5±0.2）个基本时间单元时刻将发送端口置为低电平1到2个基本时间单元，以向CPU卡指明错误发生。本专利技术直接采用单片机的IO口通过软件实现ISO7816协议，对与CPU卡实现信息交互的终端是否有ISO7816外设接口不做要求，而且也不用添加ISO7816编解码芯片。由于本专利技术利用软件协议替代了硬件ISO7816外设，故可大大降低了相应装置的成本。本专利技术不仅可以使得相应装置的实现方案成本更加低廉，而且使可选芯片的类型更加广泛。附图说明图1为本专利技术的与CPU卡实现信息交互的方法实施例的流程图；图2为本专利技术的终端装置与CPU卡实现信息交互的硬件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与CPU卡信息交互的方法，涉及与CPU卡进行信息交互的终端，该方法包括：终端将待发送信息按ISO7816协议转换成电平信号，并通过设置发送模式的数据线端口向CPU卡发送，直至信息发送完成；终端通过对设置的接收模式的数据线端口进行电平检测读取电平信号，并按所述ISO7816协议将读取的电平信号解析成CPU卡返回的信息，直至信息接收完成。

【技术特征摘要】
1.一种与CPU卡信息交互的方法，涉及与CPU卡进行信息交互的终端，该方法包括：终端将待发送信息按ISO7816协议转换成电平信号，并通过设置发送模式的数据线端口向CPU卡发送，直至信息发送完成；终端通过对设置的接收模式的数据线端口进行电平检测读取电平信号，并按所述ISO7816协议将读取的电平信号解析成CPU卡返回的信息，直至信息接收完成；在执行该方法的步骤之前，还包括终端的如下步骤：通过协议物理层为所述终端与所述CPU卡之间的信息交互提供必要的I/O端口和针对所述I/O端口字符帧的传输协议；所述I/O端口为所述终端内微控制器的三个I/O端口，分别连接接触式CPU卡的数据、时钟和复位三个引脚。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在执行该方法的步骤之前，还包括终端的如下步骤：通过终端传输层定义命令-应用协议数据单元和响应-应用协议数据单元到相应的命令-传输协议数据单元和响应-传输协议数据单元的映射机制，以及所述命令-传输协议数据单元、所述响应-传输协议数据单元和所述CPU卡之间完成数据交换的方式；通过数据链路层描述用于数据交换的字符时序要求和差错控制以及终端对传输错误的处理。3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述终端将待发送信息按ISO7816协议转换成电平信号，并通过设置发送模式的数据线端口向CPU卡发送，直至信息发送完成，具体包括：所述终端设置数据线发送模式的端口，并按所述ISO7816协议将命令-应用协议数据单元报文针对所述发送模式的端口转换成字符帧的电平信号传送给所述CPU卡，并在判断信息发送完成后结束所述信息发送。4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，所述终端通过对接收模式的数据线端口进行电平检测读取电平信号，并按所述ISO7816协议将读取的电平信号解析成CPU卡返回的信息，直至信息接收完成，具体包括：所述CPU卡接收到传送的电平信号后将处理结果通过电平信号返回给所述终端；所述终端设置接收模式的数据线端口，通过对该接收模式的数据线端口进行电平检测，将检测接收的电平信号的字符帧按所述ISO7816协议组成响应-应用协议数据单元报文后转发给相应的终端应用层；根据所述ISO7816协议若判断所述响应-应用协议数据单元报文接收完成后结束所述电平检测。5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，所述终端将所述命令-应用协议数据单元报文针对所述发送端口转换成字符帧的电平信号传送给所述CPU卡后，还包括：在(11±0.2)个基本时间单元时刻如检测所述接收模式的数据线端口为低电平，则在检测到所述低电平时刻起的2个基本时间单元后重发字符帧；所述字符帧的重发不超过三次。6.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，所述终端在所述字符帧接收不正确或所述字符帧接收正确但校验位不正确时，还包括：在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，金银军，安博，
申请(专利权)人：北京大唐智能卡技术有限公司，
类型：发明
国别省市：