專利名稱：一種用于發(fā)行帶usb接口智能卡的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及智能卡技術(shù)領(lǐng)域，特別是用于發(fā)行帶 USB(Universal Serial Bus,通用串行總線)接口智能卡的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著市場需求的升級，以大容量SIM (Subscriber Identification Module,用戶識別模塊)為代表的大容量智能卡己開
始在電信等行業(yè)得到應(yīng)用。由于芯片面積及卡內(nèi)功能模塊數(shù)的增加， 多數(shù)大容量SIM被直接封裝成小卡，即IS0/IEC 7810識別卡一物理 特征(IS0/IEC 7810Identification Cards- Physical Characteristics)規(guī)定的ID_000型卡片，導(dǎo)致無法采用針對智能卡 模塊的條帶批處理方式進(jìn)行發(fā)卡。
現(xiàn)行的大容量SIM發(fā)卡方式， 一般為手工將單個卡片插入與計算 機相連的智能卡讀寫器，并由計算機端智能卡讀寫程序按指令將目標(biāo) 機器碼寫入卡中非易失性存儲區(qū)域。很顯然，類似方案的效率極為低 下，不利于大容量智能卡的批量生產(chǎn)發(fā)行。另一方面，由于卡內(nèi)存儲 空間的膨脹，大容量智能卡一般都具有多種通信接口，除IS0/IEC 7816識別卡一帶觸點的集成電路卡(IS0/IEC 7810 Identification Cards _ Integrated Circuit (s) Cards with Contacts)規(guī)定的串 行口以外，USB及(或)醒C(Multi-Media Card,多媒體卡)接口也被 收入其中。因此，對既兼容傳統(tǒng)ISO/IEC 7816串行接口又支持新型高速接口的大容量智能卡讀寫、發(fā)行裝置及其方法的需求將迫在眉 睫。
現(xiàn)有技術(shù)中，中國專利CN 1255744C，名稱為"模塊集成電路處 理機的轉(zhuǎn)動組件"中介紹了一種通用的智能卡發(fā)卡機及其發(fā)卡方法， 但由于該發(fā)卡機僅支持ISO/正C 7816通訊接口，在帶USB接口智 能卡出現(xiàn)后無法利用USB速率高的優(yōu)點進(jìn)行發(fā)卡。另外，由于多數(shù) USB接口智能卡被封裝成ID—000型小卡，傳統(tǒng)針對ID—1型大卡 設(shè)計的卡片傳送帶已不能在流水線上傳送這類小卡。再者，為了發(fā)卡 時數(shù)據(jù)的安全及有效性得到保障，采用APDU(Application Protocol Data Unit,應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元)寫卡是較為可靠的選擇，從而需用PC / SC讀寫程序來操控遵循USB CCID規(guī)范的帶USB接口智能卡，而 PC / SC讀寫程序需運行在計算機上的Windows等操作系統(tǒng)下，上述 專利技術(shù)無法與計算機聯(lián)機工作發(fā)卡。 發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型的目的是提供 一種用于發(fā)行帶USB接口智能卡的系統(tǒng)。它適用于大卡和小卡的發(fā) 行，通過與計算機聯(lián)機工作，保證了數(shù)據(jù)的安全及有效性，提高了大 容量SIM乃至大容量智能卡的讀寫、發(fā)行效率。
為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本實用新型的技術(shù)方案以如下方式實
現(xiàn)
一種用于發(fā)行帶USB接口智能卡的系統(tǒng)，它包括發(fā)行裝置和計算 機。其結(jié)構(gòu)特點是，所述計算機上安裝了 PC/SC讀寫程序。所述發(fā)行裝置包括多端口 USB集線器、多端口 ISO/IEC 7816讀寫器、智能 卡插槽、運行狀態(tài)指示燈、時鐘源器件、卡片插入檢測裝置和帶插頭 的USB電纜。所述USB電纜的插頭與計算機的USB集線器下行端口連 接，USB電纜的另一端連接到多端口USB集線器的上行端口。多端口 ISO / IEC 7816讀寫器的上行USB接口與多端口 USB集線器的一個下 行端口連接，多端口 ISO/IEC 7816讀寫器的下行ISO/IEC 7816接
口與智能卡插槽上多個引腳連接。智能卡插槽的多個引腳與多端口 USB集線器下行端口連接。時鐘源器件與多端口USB集線器連接?？?片插入檢測裝置與多端口 ISO/IEC 7816讀寫器連接成單向通訊。運 行狀態(tài)指示燈與多端口 ISO/IEC 7816讀寫器連接。
在上述系統(tǒng)中，所述多端口 USB集線器的多個下行端口和一個上 行端口分別支持USB規(guī)范定義的高速、全速或者低速速率中的一種。
在上述系統(tǒng)中，所述多端口 ISO/IEC 7816讀寫器為帶USB上行 端口的CCID，其上行速率為USB規(guī)范定義的高速、全速或者低速速 率中的一種。多端口 ISO/ IEC 7816讀寫器置有多個ISO/ IEC 7816 插槽，每個插槽裝有一個ISO/IEC 7816主接口，插槽支持ISO/IEC 7810規(guī)范定義的ID—OOO型、ID—1型、ID—2型或者ID—3型卡片 插入。
在上述系統(tǒng)中，所述的智能卡插槽有多個，分為用于插入ID—1 型大卡片的大卡槽和用于插入ID—000型小卡片的小卡槽兩類。智能 卡插槽上有八個引腳，引腳一為電源、引腳二為復(fù)位、引腳三為時鐘、 引腳四為USBD+、引腳五為地、引腳六為編程電壓Vpp、引腳七為串行IO、引腳八為USBD—。多端口 ISO/IEC 7816讀寫器的下行ISO /IEC 7816接口通過ISO/IEC 7816連線與智能卡插槽上的引腳一、 引腳二、引腳三、引腳五和引腳七連接。智能卡插槽上的引腳一、引 腳五、引腳四和引腳八通過USB電纜分別與多端口 USB集線器下行端 口的電源、地、USB D+和USB D—引腳連接。
在上述系統(tǒng)中，所述運行狀態(tài)指示燈與智能卡插槽一一對應(yīng)為一 個至多個。通過各運行狀態(tài)指示燈的狀態(tài)來表示與它關(guān)聯(lián)的智能卡插 槽的工作信息。
在上述系統(tǒng)中，所述時鐘源器件采用無源晶體或者有源晶體振蕩 器形式。時鐘源器件的時鐘頻率符合USB規(guī)范定義的通訊速率所需的 時鐘頻率要求。
在上述系統(tǒng)中，所述卡片插入檢測裝置通過物理信號檢查它所處 的智能卡插槽是否有卡片插入，并將檢測到的卡片插入信息通過10 線傳送給多端口 ISO/IEC 7816讀寫器。
在上述系統(tǒng)中，所述USB電纜支持的速率為USB規(guī)范定義的高速、 全速或者低速速率中的一種。
在上述系統(tǒng)中，所述PC / SC讀寫程序支持多卡片及多CCID操作， 能對同一CCID上的多片智能卡及多個CCID進(jìn)行讀寫并支持用腳本實 現(xiàn)對各片智能卡的批處理。
本實用新型由于采用了上述的結(jié)構(gòu)，帶USB接口的智能卡無論工 作在USB模式還是ISO / IEC7816模式，均可以作為CCID卡槽中已插 入的智能卡為計算機端PC / SC程序所控制，CCID與計算機間的USB通訊可以提高通信速率，保證了數(shù)據(jù)的安全性和有效性。同時，本實
用新型系統(tǒng)可一次性完成多片帶USB接口智能卡的批處理，提高了讀
寫、發(fā)行的效率。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進(jìn)一步說明。

圖1是本實用新型系統(tǒng)發(fā)行裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2是本實用新型系統(tǒng)智能卡插槽的引腳圖3是實施例中本實用新型系統(tǒng)發(fā)行裝置的外觀圖4是實施例中帶USB接口的智能卡工作在USB模式的系統(tǒng)連線
圖5是實施例中帶USB接口的智能卡工作在ISO / IEC 7816模式 的系統(tǒng)連線圖6是實施例中帶USB接口的智能卡工作在混合模式的系統(tǒng)連線
圖7是本實用新型系統(tǒng)的工作流程圖。
具體實施方式

參看圖1至圖3，本實用新型系統(tǒng)包括發(fā)行裝置和安裝了 PC/SC 讀寫程序的計算機。PC/SC讀寫程序支持多卡片及多CCID操作，能 對同一CCID上的多片智能卡及多個CCID進(jìn)行讀寫并支持用腳本實現(xiàn) 對各片智能卡的批處理。發(fā)行裝置包括多端口USB集線器1、多端口 ISO / IEC 7816讀寫器2、智能卡插槽3、運行狀態(tài)指示燈4、時鐘源 器件5、卡片插入檢測裝置6和帶插頭的USB電纜7。 USB電纜7的插頭與計算機的USB集線器下行端口連接，USB電纜7的另一端連接 到多端口USB集線器1的上行端口。多端口 ISO/IEC 7816讀寫器2 的上行USB接口與多端口 USB集線器1的一個下行端口連接。智能卡 插槽3有多個，分為用于插入ID—1型大卡片的大卡槽和用于插入 ID—OOO型小卡片的小卡槽兩類。智能卡插槽3上有八個引腳，引腳 一C1為電源、引腳二C2為復(fù)位、引腳三C3為時鐘、引腳四C4為 USB D+、引腳五C5為地、引腳六C6為編程電壓Vpp、引腳七C7為 串行IO、引腳八C8為USB D — 。多端口IS0/IEC 7816讀寫器2的 下行ISO/ IEC 7816接口與智能卡插槽3上的引腳一 Cl、引腳二 C2、 引腳三C3、引腳五C5和引腳七C7連接。智能卡插槽3的引腳一 Cl、 引腳五C5、引腳四C4和引腳八C8分別與多端口 USB集線器1下行 端口的電源、地、USB D+和USB D—引腳連接。時鐘源器件5與多 端口 USB集線器1連接?？ㄆ迦霗z測裝置6與多端口 ISO / IEC 7816 讀寫器2連接單向通訊。運行狀態(tài)指示燈4與多端口 IS0/IEC 7816 讀寫器2連接。多端口 USB集線器1的多個下行端口和一個上行端口 分別支持USB規(guī)范定義的高速、全速或者低速速率中的一種。多端口 ISO / IEC 7816讀寫器2為帶USB上行端口的CCID，其上行速率為 USB規(guī)范定義的高速、全速或者低速速率中的一種。多端口 IS0/IEC 7816讀寫器2置有多個ISO / IEC 7816插槽，每個插槽裝有一個ISO /IEC 7816主接口，插槽支持ISO/IEC 7810規(guī)范定義的ID—000 型、ID_1型、ID—2型或者ID — 3型卡片插入。運行狀態(tài)指示燈4 和卡片插入檢測裝置6與智能卡插槽3 —一對應(yīng)為一組至多組，通過各運行狀態(tài)指示燈4的狀態(tài)來表示與它關(guān)聯(lián)的智能卡插槽3的工作
信息。時鐘源器件5采用無源晶體或者有源晶體振蕩器形式；時鐘源
器件5的時鐘頻率符合USB規(guī)范定義的通訊速率所需的時鐘頻率要 求。卡片插入檢測裝置6通過物理信號檢査它所處的智能卡插槽3是 否有卡片插入，并將檢測到的卡片插入信息通過10線傳送給多端口 ISO / IEC 7816讀寫器2。 USB電纜7支持的速率為USB規(guī)范定義的 高速、全速或者低速速率中的一種。
以發(fā)行8張(含)以下帶USB接口智能為例，當(dāng)8張帶USB接口智 能卡都插入發(fā)行裝置的智能卡插槽3后，可能出現(xiàn)3種連接模式 連接模式一 (參看圖4):
8張智能卡均作為CCID通過發(fā)行裝置上多端口 USB集線器1的下 行端口#1 #8與計算機通訊；
連接模式二 (參看圖5):
8張智能卡均作為智能卡插入多端口 ISO/IEC 7816讀寫器2的 #1 #8卡槽，多端口 ISO/IEC 7816讀寫器2再通過多端口 USB集 線器1下行端口恥與計算機通訊； 連接模式三(參看圖6):
部份智能卡作為CCID通過發(fā)行裝置上的多下行端口 USB集線器1 下行端口與計算機通訊；余下部份作為智能卡插入多端口 ISO/IEC 7816讀寫器2的卡槽，多端口 ISO/IEC 7816讀寫器2再通過多端 口 USB集線器1下行端口#0與計算機通訊。
工作在模式一時，8張智能卡以CCID ttl CCID #8直接與計算機通訊并為PC / SC程序所操控，每個CCID缺省報告其卡槽圳已插 入智能卡。當(dāng)計算機需要操作某CCID卡槽#0內(nèi)智能卡時，該CCID 解析從USB上接收的CCID數(shù)據(jù)并在其COS (Chip Operating System, 片上操作系統(tǒng))中作ISO/IEC 7816命令軟處理，并隨后將處理結(jié)按 CCID包格式上報計算機。
工作在模式二時，8張智能卡以智能卡#1 #8插入多端口 ISO / IEC 7816讀寫器2的卡槽#1 #8，多端口 ISO/IEC 7816讀寫器 (CCID #0)報告其各卡槽內(nèi)智能卡信息給計算機。當(dāng)計算機需要操作 某槽內(nèi)智能卡時，CCID #0將APDU用ISO/IEC 7816串行通訊接口 下發(fā)給該智能卡，并將從卡片接收的數(shù)據(jù)按CCID包格式上報計算機。
工作在模式三時，被識別為CCID的智能卡按從#1開始遞增的序 號直接與計算機通訊，該序號與卡片所在插槽無關(guān)，PC/SC程序?qū)?CCID的操作方法與模式一時一致。而被識別為智能卡的卡片則按其 所在的卡槽號被多端口 ISO/IEC 7816讀寫器2(CCID #0)報告給計 算機，計算機對單張卡片的操控與模式二時一致。
參看圖7，本實用新型系統(tǒng)發(fā)行8張帶USB接口的智能卡時的步 驟為
1) 將發(fā)行裝置與計算機連接；
2) 將帶USB接口的智能卡插入智能卡插槽3;
3) 用卡片插入檢測裝置6檢測一個智能卡插槽3是否有智能卡 卡片插入；
4) 如果有卡片插入，由多端口 USB集線器1檢測是否有USB設(shè)備加載到集線器端口，如果有則啟動USB協(xié)議通訊，如果沒有則
啟動多端口 IS0/IEC 7816讀寫器2與所插入智能卡的通訊并將 卡片信息報告給計算機；
5) 重復(fù)步驟3)至步驟5)，直至所有8張插入卡片都被發(fā)行裝 置識別并按照智能卡或者CCID報告給計算機；
6) 啟動計算機端PC/SC讀寫程序；
7) 導(dǎo)入用于控制發(fā)卡的APDU命令腳本文件；
8) 逐個對CCID各插槽中己插入智能卡進(jìn)行復(fù)位并按腳本對智 能卡進(jìn)行寫入操作，在寫過程中，運行狀態(tài)指示燈4顯示 為"工作中"；
9) 當(dāng)寫操作結(jié)束后，PC/SC讀寫程序?qū)χ悄芸▽懭虢Y(jié)果進(jìn)行校 驗；并由運行狀態(tài)指示燈4顯示狀態(tài)；
10) 當(dāng)所有CCID及智能卡均完成發(fā)行以后，PC/SC讀寫程序給 出發(fā)行結(jié)束提示信號并移除已加載除多端口 ISO / IEC 7816 讀寫器2外的所有CCID;
11) 按發(fā)行裝置上各智能卡插槽3的運行狀態(tài)指示燈4顯示結(jié) 果分類取下所有智能卡。
本實用新型系統(tǒng)中運行狀態(tài)指示燈4的狀態(tài)可定義為 燈滅無卡片插入或卡片處于空閑狀態(tài)； 綠閃卡片工作中； 恒紅下載失敗； 恒綠下載成功。
權(quán)利要求1、一種用于發(fā)行帶USB接口智能卡的系統(tǒng)，它包括發(fā)行裝置和計算機，其特征在于，所述發(fā)行裝置包括多端口USB集線器(1)、多端口ISO/IEC 7816讀寫器(2)、智能卡插槽(3)、運行狀態(tài)指示燈(4)、時鐘源器件(5)、卡片插入檢測裝置(6)和帶插頭的USB電纜(7)，所述USB電纜(7)的插頭與計算機的USB集線器下行端口連接，USB電纜(7)的另一端連接到多端口USB集線器(1)的上行端口，多端口ISO/IEC 7816讀寫器(2)的上行USB接口與多端口USB集線器(1)的一個下行端口連接，多端口ISO/IEC 7816讀寫器(2)的下行ISO/IEC 7816接口與智能卡插槽(3)上多個引腳連接，智能卡插槽(3)的多個引腳與多端口USB集線器(1)下行端口連接，時鐘源器件(5)與多端口USB集線器(1)連接，卡片插入檢測裝置(6)與多端口ISO/IEC7816讀寫器(2)連接成單向通訊，運行狀態(tài)指示燈(4)與多端口ISO/IEC 7816讀寫器(2)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多端口 USB 集線器(l)的多個下行端口和一個上行端口分別支持USB規(guī)范定義的 高速、全速或者低速速率中的一種。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多端口 ISO /IEC 7816讀寫器(2)為帶USB上行端口的CCID，其上行速率為USB 規(guī)范定義的高速、全速或者低速速率中的一種，多端口 ISO / IEC 7816 讀寫器(2)置有多個ISO/IEC 7816插槽，每個插槽裝有一個ISO/IEC 7816主接口，插槽支持IS0/IEC 7810規(guī)范定義的ID—OOO型、 ID—1型、ID—2型或者ID—3型卡片插入。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的智能卡 插槽(3)有多個，分為用于插入ID—1型大卡片的大卡槽和用于插入 ID—OOO型小卡片的小卡槽兩類；智能卡插槽(3)上有八個引腳，引 腳一 (Cl)為電源、引腳二 (C2)為復(fù)位、引腳三(C3)為時鐘、引 腳四(C4)為USB D+、引腳五(C5)為地、引腳六(C6)為編程電 壓Vpp、引腳七(C7)為串行10、引腳八(C8)為USB D—，多端口 ISO / IEC 7816 i賣寫器(2)的下行ISO / IEC 7816接口通過ISO / IEC 7816連線(11)與智能卡插槽(3)上的引腳一 (Cl)、引腳二 (C2)、引 腳三(C3)、引腳五(C5)和引腳七(C7)連接，智能卡插槽(3)上的 引腳一 (Cl)、引腳五(C5)、引腳四(C4)和引腳八(C8)通過USB 電纜(9)分別與多端口 USB集線器(1)下行端口的電源、地、USB D+ 和USB D—引腳連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述運行狀態(tài) 指示燈(4)和卡片插入檢測裝置(6)與智能卡插槽(3) —一對應(yīng)為一 組至多組，通過各運行狀態(tài)指示燈(4)的狀態(tài)來表示與它關(guān)聯(lián)的智能 卡插槽(3)的工作信息。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述時鐘源器 件(5)采用無源晶體或者有源晶體振蕩器形式；時鐘源器件(5)的時鐘 頻率符合USB規(guī)范定義的通訊速率所需的時鐘頻率要求。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述卡片插入檢測裝置(6)通過物理信號檢查它所處的智能卡插槽(3)是否有卡片 插入，并將檢測到的卡片插入信息通過10線傳送給多端口 IS0/IEC 7816讀寫器(2)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述USB電纜 (7)支持的速率為USB規(guī)范定義的高速、全速或者低速速率中的一種。
專利摘要一種用于發(fā)行帶USB接口智能卡的系統(tǒng)，涉及智能卡技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型系統(tǒng)包括發(fā)行裝置和計算機。計算機上安裝了PC/SC讀寫程序。所述發(fā)行裝置包括多端口USB集線器、多端口ISO/IEC 7816讀寫器、智能卡插槽、運行狀態(tài)指示燈、時鐘源器件、卡片插入檢測裝置和帶插頭的USB電纜。同現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型適用于大卡和小卡的發(fā)行，通過與計算機聯(lián)機工作，保證了數(shù)據(jù)的安全及有效性，提高了大容量SIM乃至大容量智能卡的讀寫、發(fā)行效率。
文檔編號G06K17/00GK201229582SQ200820080098
公開日2009年4月29日 申請日期2008年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月21日
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