CN102122362B - 一种提高接触式智能卡通信速率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种提高接触式智能卡通信速率的方法，包含：采用硬件电路控制逻辑单元自动切换接收或发送数据的模式进行数据传输；传输过程中采用FIFO方式实现数据缓存，接收FIFO和发送FIFO分别独立控制；接收数据时，每正确接收一个字节产生一次中断，发送数据时所有缓存中的数据全部被正确发送后产生中断。本发明采用硬件电路控制逻辑单元自动切换接收或发送数据的模式，接触式智能卡的通信速度不会受到卡内应用软件处理速度的影响，这样可以增大卡内软件处理的时间，能有效提高智能卡应用软件的稳定性和处理效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高集成电路通信速率的方法，尤其涉及一种提高接触式智能卡通信速率的方法。
背景技术
IC卡(集成电路卡)或称智能卡，是一种信用卡尺寸大小的塑料卡片，卡内封装了包括存储加密，以及数据处理能力的集成电路芯片模块。IC卡具有防磁、防静电、抗破坏性和耐用性强，防伪性好，存储数据容量大、安全性高，应用设备及系统网络环境成本低，技术规范成熟等特点。随着智能卡走入人们日常的生活应用中，比如消费卡、社保卡、公交卡等，其极高的安全性现已越来越受到人们的普遍重视，已在越来越多的领域取代磁卡及其它数据卡片，得到了越来越广泛的应用。
智能卡的通讯接口分为接触式和非接触式两种形式，ISO/IEC 7816标准是ISO(International Organization for Standardization，国际标准组织)和IEC(International Electrotechnical Commission，国际电工委员会)定义的接触式IC卡标准，其标准中的第三部分ISO/IEC 7816-3部分规范了电气接口和传输协议，包括数据传输的字符格式和命令格式等，理论支持的最高通信速率为625kbps。但在实际的应用中，接触式智能卡多采用传统的实现机制，存在很多软硬件配合上的问题，其通信数率最多只能达到112kbps的速率，这种情形大大影响了应用中数据传输的需求。
发明内容
本发明目的提供一种提高接触式智能卡通信速率的方法，基于ISO/IEC7816-3标准的通讯协议，提高其通信数率，理想值达到625kbps，满足应用的需求。
一种提高接触式智能卡通信速率的方法，包含以下内容：
(1)采用硬件电路控制逻辑单元自动切换接收或发送数据的模式进
行数据传输；
(2)传输过程中采用FIFO方式实现数据缓存，接收FIFO和发送FIFO
分别独立控制；
(3)接收数据时，每正确接收一个字节产生一次中断，发送数据时所
有缓存中的数据全部被正确发送后产生中断。
在数据传输过程时，默认处于接收模式。有数据需要发送时，通过软件设置把数据写入发送FIFO(First-in First-out，先进先出)，模式控制逻辑单元自动切换到发送模式，通过发送控制逻辑单元把FIFO中的数据发送出去。成功发送完缓存内所有数据后，模式控制逻辑单元会在等待时间内切换到接收模式。当接收控制逻辑单元接收到新的数据时，则将其写入接收FIFO并通过中断提醒软件程序进行处理。
在对数据进行缓存的过程中，可缓存多个字节数据，FIFO大小由系统需求决定。根据ISO/IEC 7816标准中确定的内容，每次通信的命令长度为5个字节，数据长度最长256字节，FIFO可根据需求定义为5～256字节中的任意值。在尽可能减少硬件设计资源的前提下可适当增加FIFO的大小，给软件充足的处理时间。接收FIFO和发送FIFO分别独立控制，在接收时硬件电路可以接收多个数据，发送数据时软件每次可以写入FIFO多个字节数据，接收的数据和发送的数据之间不会互相产生冲突。
在接收数据时，每正确接收一个字节产生一次中断，判断奇偶校验位正确后立刻产生。软件则可以多出2个比特时间来进行数据处理；在发送数据时，所有缓存里的数据全部被正确发送后再产生中断，智能卡软件可以一次性把所有需要发送的数据都写入缓存，或者一次性无法全部写入时可分批写入，在每次发送完成一批后再发送下一批数据。
采用本发明提供的实现方法，接触式智能卡的通信速度不会受到卡内应用软件处理速度的影响，这样可以增大卡内软件处理的时间，能有效提高智能卡应用软件的稳定性和处理效率。
附图说明
图1一种提高接触式智能卡通信速率的方法示意图
图2ISO/IEC 7816标准中硬件接口示意图
图3ISO/IEC 7816标准中通信字符格式示意图
具体实施方式
以下结合各附图对本发明内容进行详细的描述：
图3为ISO/IEC 7816标准中规定的字符传输格式，每个字节传输包括一个起始位，8个数据位，奇偶校验位，以及等待时间。其中起始位为一个比特时间的低电平，等待时间为2个比特时间的高电平，发送一个完整字节所需的时间为12个比特时间。起始位代表数据传输开始，接收方收到起始位后开始接收数据，并根据奇偶校验位验证数据的正确性，如不正确则要求重发。
图1为本发明所提供的提高接触式智能卡通信速率的方法示意图，图2为本发明中涉及到的ISO/IEC 7816标准接口的模块示意图，包括模式控制逻辑单元、发送和接收控制逻辑单元、发送和接收FIFO、输入输出端口以及CPU单元。模式控制逻辑单元用于接收模式和发送模式的切换，在发送FIFO里存在未被发送的数据时切换到发送模式；所有发送FIFO中的数据被成功发送完成后，切换为接收模式。发送逻辑按照ISO/IEC 7816标准中规定的字符传输格式，把数据通过输入输出端口发送出去，接收逻辑单元按照同样的传输格式接收输入输出端口的数据，并存储到接收FIFO中，发送FIFO和接收FIFO分别作为发送和接收模式下的数据缓存，独立控制。
FIFO的大小根据系统需求决定，根据ISO/IEC 7816标准中规定，每次通信的命令长度为5个字节，数据长度最长256字节，FIFO可根据需要定为5～256字节中的任意值。在尽可能减少硬件资源的前提下可适当增加FIFO的大小，给智能卡内软件以充足的处理时间。
在数据接收时，每当正确接收完一个字节产生一次中断，在判断奇偶校验位正确后立刻产生，因此使软件多出2个比特时间来进行其他处理。在发送数据时，待所有缓存中的数据全部被正确发送完成后再产生中断，这样智能卡软件可以一次性把所有需要发送的数据都写入缓存，一次无法全部写入时可分批写入，每次发送完成一批再发送下一批，这样可以增大智能卡软件处理的时间，有助于提高软件的稳定性和处理效率。
Claims (2)
1.一种提高接触式智能卡通信速率的方法，其特征在于包含以下内容：
(1)采用硬件电路控制逻辑单元自动切换接收或发送数据的模式进行数据传输；
(2)在传输过程中采用FIFO方式实现数据缓存，接收FIFO和发送FIFO分别独立控制；
(3)接收数据时，每正确接收一个字节产生一次中断，发送数据时所有缓存中的数据全部被正确发送后产生中断；
其特征在于，在数据传输时硬件电路系统模式控制逻辑单元默认为接收模式，在接收数据时硬件电路接收控制逻辑单元可同时接收一个或多个数据，发送数据时智能卡软件每次可写入FIFO一个或多个字节数据。
2.如权利要求1所述的一种提高接触式智能卡通信速率的方法，其特征在于：缓存过程中智能卡软件一次性把所需发送的数据都写入缓存或分批写入缓存。
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