專利名稱：帶有非接觸卡讀寫功能的可編程cpu模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種功能模塊，尤其是指一種帶有非接觸卡讀寫功能的可編程CPU模塊。
背景技術(shù)：
隨著IC卡“非接觸”和“雙界面卡”技術(shù)在全國的普及推廣，其市場總需求將以60％的年增長率遞增。非接觸卡的讀寫具有非常強的邏輯性和時序性，在應(yīng)用開發(fā)上有一定的技術(shù)難度，對于一個沒有接觸過的操作人員而言，想要掌握這種技術(shù)所化的時間至少需要3個月，在激烈的市場競爭中，市場機會稍縱即逝，不太可能先化3個月時間來熟悉芯片，再設(shè)計產(chǎn)品。時間就是金錢，以最快的速度推出滿足客戶需要的產(chǎn)品是成功的關(guān)鍵。所以，對于大多數(shù)搞應(yīng)用開發(fā)的工程師而言，迫切希望有一款功能強大、應(yīng)用簡單的芯片或模塊。
現(xiàn)有的該類模塊如圖2所示模塊內(nèi)部的控制邏輯都是一次性的，用戶無法更改，且功能簡單，其輸出均為串口TTL。有時用戶為了實現(xiàn)一些簡單的功能，如多一些指示、多一個通訊口、多一個控制口等等，就不得不再加上一塊CPU，這樣不但增加了系統(tǒng)的硬件開銷，而且增加了系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于設(shè)計一種帶有非接觸卡讀寫功能的可編程CPU模塊，這種模塊將復雜的非接觸卡的底層操作屏蔽，固化在CPU中，代之以由專業(yè)的工程師開發(fā)的成熟的高級語言的函數(shù)庫，提供給應(yīng)用開發(fā)人員，這樣他們只需要調(diào)用這些簡單的指令函數(shù)，就可以實現(xiàn)對非接觸的所有操作，從而簡化了開發(fā)過程，降低了難度。
其主要技術(shù)方案是在中央核心處理器上連接USB接口芯片及非接觸讀卡芯片。
在中央核心處理器上連接地址總線與數(shù)據(jù)總線；在非接觸讀卡芯片上設(shè)置天線接口；在USB接口芯片上設(shè)置USB接口；在中央核心處理器上設(shè)置I/O接口。
本實用新型的優(yōu)點是由于采用了多芯片復合技術(shù)，將符合ISO14443標準的非接觸讀卡芯片和USB接口芯片及單片機CPU有機地結(jié)合為一個整體，因而可以為用戶提供一個簡單易用的、系統(tǒng)資源完全開放的、可以反復修改并下載應(yīng)用程序的非接觸式智能卡應(yīng)用平臺。由于本模塊自帶符合ISO14443標準的非接觸卡讀寫指令的功能強大的CPU，因此可以直接作為通用的帶USB/RS23通訊口的非接觸卡讀寫器；由于本模塊體積小，因此可以嵌入到各種應(yīng)用產(chǎn)品中去，如考勤、門禁、售飯及收費機等，并且對于大多數(shù)的應(yīng)用，用戶完全沒有必要再配置一個控制CPU，直接利用本模塊中的強大CPU功能，就已經(jīng)足以完成任務(wù)了。


圖1為本實用新型的電路框圖。
圖2為原有的電路框圖。
圖3為本實用新型的一種電路原理圖。
具體實施方式
如圖1所示在中央核心處理器上分別連接USB接口芯片及非接觸讀卡芯片、地址總線、數(shù)據(jù)總線及I/O接口，在非接觸讀卡芯片上設(shè)置天線接口，在USB接口芯片上設(shè)置USB接口。
其中中央核心處理器U1為一塊單片機CPU，型號為89C52，其中的D0～7為數(shù)據(jù)總線，D8～11為地址總線，P10～16為通用輸入輸出控制線。
USB接口芯片U5的型號為D12，其電路包括電阻R2、R4、R8及電容C8、C10、C16。
非接觸讀卡芯片U7的型號為RC500，其中的18、19為天線接口，其電路包括電阻R13、R18，電容C2、C3、C22～25，電感L1、L2。
本模塊將復雜的非接觸卡的底層操作屏蔽，固化在CPU中，代之以由專業(yè)的工程師開發(fā)成熟的高級語言的函數(shù)庫，提供給應(yīng)用開發(fā)人員，這樣他們只需調(diào)用這些簡單的指令函數(shù)，就可以實現(xiàn)對非接觸的所有操作，從而簡化了開發(fā)過程，降低了難度。一般技術(shù)人員只需根據(jù)提供的幾個庫函數(shù)和大量的使用樣例，就可以在不熟悉非接觸卡技術(shù)的情況下，快速編寫出應(yīng)用程序。
本模塊與現(xiàn)有模塊的本質(zhì)區(qū)別是它不再是一個“被動的”必須接受外部控制器控制的器件，而是具有可以讓使用者根據(jù)不同情況、不同要求重新定義的一個“具有USB接口”和“非接觸讀卡接口”的“可以在線下載和修改程序的”特殊中央處理器。不但應(yīng)用廣泛，而且系統(tǒng)安全性、保密性也大大加強。因為模塊中已經(jīng)植入了最新的底層系統(tǒng)程序，所以用戶可以根據(jù)應(yīng)用情況通過模塊的USB接口、或者RS23接口從計算機中下載新的應(yīng)用軟件，完成不同的任務(wù)。不僅如此，這一特點也給最終用戶帶來利益。因為將來遇到系統(tǒng)升級或需要增加功能時，只要向模塊重新下載新的程序即可，從而保護客戶原有的硬件資源，降低升級成本。
本模塊內(nèi)部CPU的內(nèi)部資源對用戶完全開放，包含數(shù)據(jù)線、地址總線、通用輸入輸出控制線、USB接口、天線接口等。
本模塊具有模塊選擇位，上電時選擇高電位，模塊處于正常工作狀態(tài)，此時可以向模塊內(nèi)的CPU下載新的應(yīng)用程序。
由于模塊出廠時默認的內(nèi)部程序為USB的讀寫模塊，同時有指示燈和訊響器的驅(qū)動，所以用戶在拿到模塊后不需要做任何改動，只要加上天線和外殼就是一個完整的符合ISO14443標準的可以讀寫的MIFARE1和MIFAREPRO的USB通用讀寫器。
由于模塊內(nèi)置USB接口，使得數(shù)據(jù)的吞吐速度大大增加，接省了大量的時間。目前的現(xiàn)有產(chǎn)品都僅提供串口TTL輸出，與普通的串口相比，串口最大的傳輸速度一般不大于115Kbps，全速方式可以達到12Mbps。因為USB接口提供+5V的電源，所以在與PC的聯(lián)機工作狀態(tài)下，使用本模塊的設(shè)備，可以直接使用PC內(nèi)部的電源，不會象使用串口的其他同類產(chǎn)品那樣，需要拖上一個電源適配器了。
總之，本模塊(MCU500RF)提供了一個良好的非接觸卡應(yīng)用開發(fā)平臺，它的獨創(chuàng)性在于自帶USB接口，CPU資源開放，支持程序可編程下載，在不需要增加CPU的情況下，可以通過修改程序?qū)崿F(xiàn)多種應(yīng)用，同時支持接觸與非接觸卡的應(yīng)用。
權(quán)利要求1.帶有非接觸卡讀寫功能的可編程CPU模塊，其特征是在中央核心處理器上連接USB接口芯片及非接觸讀卡芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其特征是在中央核心處理器上連接地址總線與數(shù)據(jù)總線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其特征是在非接觸讀卡芯片上設(shè)置天線接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其特征是在USB接口芯片上設(shè)置USB接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其特征是在中央核心處理器上設(shè)置I/O接口。
專利摘要本實用新型涉及一種功能模塊，尤其是指一種帶有非接觸卡讀寫功能的可編程CPU模塊。其主要技術(shù)方案是在中央核心處理器上連接USB接口芯片及非接觸讀卡芯片；在中央核心處理器上連接地址總線與數(shù)據(jù)總線；在非接觸讀卡芯片上設(shè)置天線接口；在USB接口芯片上設(shè)置USB接口；在中央核心處理器上設(shè)置I/O接口。這種模塊將復雜的非接觸卡的底層操作屏蔽，固化在CPU中，代之以由專業(yè)的工程師開發(fā)的成熟的高級語言的函數(shù)庫，提供給應(yīng)用開發(fā)人員，這樣他們只需要調(diào)用這些簡單的指令函數(shù)，就可以實現(xiàn)對非接觸的所有操作，從而簡化了開發(fā)過程，降低了難度。
文檔編號G06F13/14GK2582056SQ0225781
公開日2003年10月22日 申請日期2002年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月15日
發(fā)明者陳錫棋, 王渝, 羅遠明 申請人:無錫市富華科技有限責任公司