專利名稱：：一種智能卡讀卡連接設備的制作方法
技術領域：
：本實用新型屬于計算機硬件設備的設計
技術領域：
，具體涉及一種可用來通過USB或SD/醒C等高速接口讀取新型的、具有高速接口的智能卡的計算機外設連接設備。
背景技術：
：計算機目前已有的內置外設連接設備很多，如USB接口，SD卡接口，1394接口等。這些接口能夠將計算機和不同消費類電子產品有機地聯系在一起，起到對這些電子產品的功能控制、數據存取、內容更新等作用。同時也大大提高了計算機的運算能力和對獨立外設設備的控制能力。智能卡(SmartCard)是將集成電路芯片嵌于塑料基片中，封裝成卡的形式。目前主流的智能卡具有有限的數據存儲和處理能力。主要用于存儲、邏輯加密或實現一定的運算處理等不同應用領域。傳統的接觸式智能卡具有八個觸點，通過符合IS0/IEC7816協議標準的接口與讀卡器進行信息傳遞。其八個觸點中有五個(電源、地、復位、時鐘和數據)已在IS0/IEC7816協議中明確定義。其余的三個觸點尚未正式定義，仍有功能擴展的余地。移動電話手機中使用的SIM卡就屬于智能卡的一種。SIM卡除符合ISO/IEC7816標準外，還受到ETSI的GSM11.11等標準的約束。其時鐘頻率一般在1MHz到5MHz之間工作，數據的傳輸速率通常在150K比特/秒以下。最高不超過600K比特/秒。在智能卡的存儲容量比較小(幾十K字節量級)時，這種數據傳輸速率已經是足夠了。在計算才幾中的高速接口，比如USB,比SIM接口的速率高得多。USB1.1可以提供的速率在12M比特/秒，而USB2.0可提供的數據傳輸速率更可高達480M比特/秒。而SD/MMC接口也可以提供25M比特/秒以上的數據傳輸速率。這種高速接口更適合于大量數據的及時傳輸。近期由于移動電話技術的迅速發展，對配備的SIM卡也提出了新的要求。主要體現在對其存儲容量和運算能力的提升，另外隨著存儲容量和計算能力的提高，對其與外界的接口速度也有了相應的提高。目前市場上已經有些具有高速接口的SIM卡在試銷，其高速接口采用的主要是USB或SD/匿接口。對于傳統的僅有IS0/IEC7816接口的SIM卡，由于其運算能力和存儲能力都不高，通過專用的接口裝置，特別是高速接口裝置，將卡與計算機相連的需求并不突出，因此市場上僅有少量通過ISO/IEC7816協議和USB協議轉換芯片構成的轉接器，將SIM卡和計算機相連，通過IS0/IEC7816協議和USB協議之間的轉換來用計算機的USB口與智能卡相連，實現通過計算機對SIM卡中的數據進行存取。這種轉接器實際上僅是一個協議轉換器，在與SIM卡接口一側，仍然采用的是ISO/IEC7816協議端口，并不是真正意義上的直接通過USB端口操作智能卡的讀卡器。由于ISO/IEC7816接口的速率限制，該裝置并不能真正利用高速接口的高速特性對卡片上的數據進行存取。隨著SIM卡上的數據存儲容量的增加，通過高速接口對卡上數據進行高速存取(每秒十兆比特以上)的要求就日益緊迫了。用一個具體的例子來說，一個具有512M比特容量的SIM卡的操作，如果用最高速率的IS0/IEC7816讀卡器，即600k比特/秒來讀，需要花853秒，這對于用戶來說，這個等待時間是幾乎不可以接受的。而采用12M比特/秒的USB接口，只需要約43秒的時間。但目前為止，還沒有一個方便的計算機外設連接設備直接利用高速接口的高速特性存取智能卡，特別是存取具有高速接口的智能卡，比如具有USB接口或SD/MMC接口的SIM卡。這導致移動電話用戶在沒有特殊連接電纜的情況下，很難實現智能卡所存儲信息和用戶自己計算機上的存儲信息進行快速同步和更新。特別是隨著智能卡上嵌入的存儲器容量進一步增大，從傳統的幾千字節量級到的百萬字節量級，甚至十億字節量級時，這個矛盾就會更加突出了。
發明內容本實用新型的目的在于針對目前用戶對大容量智能卡上的數據與用戶的計算機之間的同步和更新的需求，提供一種新型的智能卡讀卡連接設備，該設備可以方便地通過智能卡上的USB或SD/MMC接口對智能卡上的數據進行讀取、寫入和同步。本實用新型的技術方案如下一種智能卡讀卡連接設備，包括一個可安置在計算機擴展空間的固定裝置，在該固定裝置上設有可承載智能卡的物理載體，該物理載體上設有與標準智能卡的觸點位置相吻合的8個信號接觸點，信號接觸點與計算機內部總線連接；其中5個信號接觸點的信號線分別為電源、地、復位、時鐘和數據線，其余3個信號接觸點的信號線分別為智能卡高速數據接口的數據線、控制信號線和時鐘信號線。如上所述的智能卡讀卡連接設備，其中，所述的可承載智能卡的物理載體為一個起固定作用的托盤，該托盤可由一個機械按鈕控制其置入和彈出固定裝置。如上所述的智能卡讀卡連接設備，其中，信號接觸點與計算機內部總線之間通過扁平電纜、雙絞線或同軸電纜經接插件連接；或者，采用標準的IS0/IEC7816接口和/或USB接口和/或SD接口和/或MMC接口連接。一種智能卡讀卡連接設備，包括一個可承載智能卡的物理載體，該物理載體的一端具有USB插口或SD/MMC插口，另一端或其它側面能夠將智能卡插入或嵌入，該物理載體上設有與標準智能卡的觸點位置相吻合的8個信號接觸點，信號接觸點與USB插口或SD/畫C插口連接；其中5個信號接觸點的信號線分別為電源、地、復位、時鐘和數據線，其余3個信號接觸點的信號線分別為智能卡高速數據接口的數據線、控制信號線和時鐘信號線。本實用新型的有益效果是采用本接口設備的計算機能夠方便地為用戶提供通過不同高速接口方式對具有高速接口的智能卡進行讀出、寫入和擦除的操作，以便用戶方便地對其移動電話中的智能卡，特別是高容量智能卡進行存取、更新和同步。解決下一代智能卡在普及后，由于容量顯著增大導致的用戶急需，但目前無適當解決方法的問題。該類接口設備體積小、安裝和操作簡便，使用靈活。小、安裝和操作簡便，使用靈活。圖la為本實用新型一種實施方式(內置讀卡設備)的結構示意圖。圖la中，100.固定裝置200.智能卡承載托盤和彈出裝置300.控制按鈕400.工作指示燈500.計算機擴展總線(包括智能卡供電系統)圖lb為圖la所示裝置內部的連接關系的電路圖。圖2為圖1實施方式中智能卡承載盤的結構示意圖。圖2中，200.智能卡承栽托盤和彈出裝置201.智能卡(小卡)安放槽202.智能卡(大卡)安放槽203.智能卡信號接觸點圖3a為智能卡(大卡)的信號接觸點的定義和位置示意圖。圖3b為智能卡(小卡)的信號接觸點的定義和位置示意圖。圖4a為本實用新型另一種實施方式(外置讀卡設備)的外部形狀和結構示意圖。圖4a中，400.外置式讀卡器401.USB插頭402.智能卡插入槽圖4b是圖4a中的電路連接關系圖。具體實施方式下面結合說明書附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步地描述。如圖la所示，智能卡讀卡連接設備包括一個可以將本裝置固定在計算機擴展空間內的固定裝置IOO，可用螺絲固定在類似3.5英寸軟盤甚至更小的擴展空間上，起到裝置固定、安裝托盤控制按鈕和工作指示燈的作用；在該固定裝置100上設有一個用按鈕控制300的可彈出的小型托盤狀基座200，按動控制按鈕后，活動托盤彈出，用戶可以將智能卡放入托盤內，用手將托盤推回計算機體內。此機構的驅動方式類似于現有光驅的機械結構。裝置內部的連接關系如圖lb所示，這里是一個典型的USB接口相連的讀卡器的實現電路。計算機擴展總線接口500提供與USB有關的數據(DP和DM)以及電源和地線。在本裝置內有一個時鐘生成電路IOI，提供SIM卡內部需要的48MHz時鐘。信號接觸點203與計算機擴展總線接口500之間通過扁平電纜、雙絞線或同軸電纜經接插件連接。智能卡承載盤的結構如圖2所示，信號接觸點203位于托盤中或者托盤上方或下方，和標準智能卡接觸點相吻合，共八個。托盤及其上面放置的智能卡在被推入計算機體內后，與這八個接觸點直接接觸。接觸點的具體位置見ISO/IEC7816標準或GSM11.11中的觸點C1到C8的定義。值得注意的是，其卡安放槽有一大一小兩個槽構成，其中201為智能卡(小卡)安放槽，202為智能卡(大卡)安放槽，其結構符合圖三中的大卡和小卡的大小，能適合小SIM卡和大的智能卡的需求。信號線的定義如下ISO/IEC7816所需的信號的定義，電源、地、復位、時鐘和數據線定義見標準的ISO/IEC7816協議；其它三個在該協議中沒有定義的信號將分別起到智能卡高速數據接口的數據線以及時鐘的作用，一種可能的定義方式如表l所列，但并不排除其他排列方式的可能性。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>智能卡大卡上各信號接觸點的定義和位置見圖3a，尺寸如表2所示，表2中，A表示每個觸點的左側分別距大卡左邊緣的最大距離，B表示每個觸點的右側距離大卡左邊緣的最小距離，C表示每個觸點的上沿距卡的上沿的最大距離，D表示每個觸點的下沿距卡的上沿的最小距離。該表源自IS0/IEC7816標準。表2單位mm<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>圖3b給出的是在小卡(SIM卡)情況下各個接觸點距離小卡邊界的要求。該要求源自GSM11.11協議。該智能卡讀卡連接設備可以采用標準的IS0/IEC7816接口和/或USB接口和/或SD接口和/或匪C接口與計算機內部總線的連接；當本設備是計算機內置的設備時，連接總線可以不是標準的外接用的插頭形式，而直接采用符合電器特性要求的扁平電纜、雙絞線或同軸電纜經接插件在主板和本設備之間連接。智能卡的置入和取出過程如下置于托盤一側的機械按鈕可控制托盤的彈出。按動按鈕，托盤彈出后，將智能卡水平放置，接觸面朝安置接觸點的方向，用手推入，可實現卡的置入；再次按動按鈕，托盤和智能卡同時彈出，可將卡片取下。在卡被推入裝置內，并實現良好的接觸后，計算機開始為卡提供工作電源以及復位控制。卡經過上電過程后，開始正常工作。計算機通過與本裝置連接的USB和/或SD和/或MMC接口與卡進行通信，并通知用戶檢測到的卡的類型及配置。用戶通過用戶界面對卡進行所需的操作。如圖4a所示，本裝置亦可方便地簡化為外置的讀卡器形式400，與傳統的USB存儲盤形狀相類似，一端具有USB插口或SD/MMC插口401，在另一端或其它側面402，能夠將具有高速接口的SIM卡插入，或將SIM卡嵌入該讀卡器之中，實現相同的功能。圖4b是該讀卡器內部的結構框圖和連接關系。其中600的四根引出線是401插頭的相應信號。101和圖lb中的作用相同，為卡片中的USB模塊提供一個48MHz的時鐘。203是SIM卡的8條接觸引線。本實用新型不僅局限于上述結構形式，其中，本裝置是內置于各種形式的計算機的內部還是以手持形式可移動并能插入計算機的USB或SD/MMC口，智能卡在固定底盤或手持卡座中的朝向，SIM卡八個觸點中除傳統SIM卡已定義并采用的五個信號線外的其他三個信號線的定義方式和順序，裝置在內置于計算機中的固定方法，智能卡承載裝置的彈出方式等均可以有不同的變化形式，也均在本專利申請的覆蓋范圍之內。權利要求1.一種智能卡讀卡連接設備，其特征在于該設備包括一個可安置在計算機擴展空間的固定裝置，在該固定裝置上設有可承載智能卡的物理載體，該物理載體上設有與標準智能卡的觸點位置相吻合的8個信號接觸點，信號接觸點與計算機內部總線連接；其中5個信號接觸點的信號線分別為電源、地、復位、時鐘和數據線，其余3個信號接觸點的信號線分別為智能卡高速數據接口的數據線、控制信號線和時鐘信號線。2.如權利要求1所述的智能卡讀卡連接設備，其特征在于所述的可承載智能卡的物理載體為一個起固定作用的托盤，該托盤可由一個機械按鈕控制其置入和彈出固定裝置。3.如權利要求1或2所述的智能卡讀卡連接設備，其特征在于信號接觸點與計算機內部總線之間通過扁平電纜、雙絞線或同軸電纜經接插件連接。4.如權利要求2所述的智能卡讀卡連接設備，其特征在于信號接觸點與計算片幾內部總線之間采用標準的IS0/IEC7816^接口和/或USB接口和/或SD接口和/或MMC接口連接。5.—種智能卡讀卡連接設備，其特征在于該設備包括一個可承載智能卡的物理載體，該物理載體的一端具有USB插口或SD/MMC插口，另一端或其它側面能夠將智能卡插入或嵌入，該物理載體上設有與標準智能卡的觸點位置相吻合的8個信號接觸點，信號接觸點與USB插口或SD/MMC插口連接；其中5個信號接觸點的信號線分別為電源、地、復位、時鐘和數據線，其余3個信號接觸點的信號線分別為智能卡高速數據接口的數據線、控制信號線和時鐘信號線。專利摘要本實用新型屬于計算機硬件設備的設計
技術領域：
，具體涉及一種可用來通過USB或SD/MMC等高速接口讀取新型的、具有高速接口的智能卡的計算機外設連接設備。該設備包括一個可安置在計算機擴展空間的固定裝置，在該固定裝置上設有可承載智能卡的物理載體，該物理載體上設有與標準智能卡的觸點位置相吻合的8個信號接觸點，信號接觸點與計算機內部總線連接；其中5個信號接觸點的信號線根據ISO/IEC7816協議分別定義為電源、地、復位、時鐘和數據線，其余3個信號接觸點的信號線分別定義為智能卡高速數據接口的數據信號線和時鐘信號線。本實用新型可以方便地通過智能卡上的USB或SD/MMC接口對智能卡上的數據進行讀取、寫入和同步。文檔編號G06F1/16GK201041643SQ20072010354公開日2008年3月26日申請日期2007年2月9日優先權日2007年2月9日發明者軍支,楊延輝,王鹿童申請人:鳳凰微電子(中國)有限公司