CN205427895U - 一种集控式智能卡 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及智能卡技术领域，尤其是一种集控式智能卡。它包括通过陶瓷封装为一体的接触式通信接口、非接触式通信接口、程序存储器、外部存储器、用于对程序存储器和外部存储器进行地址映射及权限管理的MMU单元、用于对程序存储器和外部存储器的数据进行访问及处理的CPU单元以及用于对外部存储器进行数据读写的DMA协处理器。本实用新型利用各个组成部件构建了一个能够同时融合非接触模式和接触模式的智能卡芯片结构，使得智能卡不但可以作为POS机等移动设备近距离支付通讯的载体，可很好地应用于城市一卡通领域和金融领域，实现公交、水电、煤气等小额非接触支付以及电子钱包存折应用，而且还可以作为数据的安全存储和身份认证卡，以用于企业员工的管理。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能卡技术领域，尤其是一种集控式智能卡。
背景技术
目前，智能卡的模式主要分为接触式和非接触式两种，其中，诸如金融IC卡、医保卡和各类消费卡大多属于接触式智能卡，在对此类智能卡进行充值时具有很高的安全性，但使用时并不方便；而诸如公交卡、学生饭卡或者员工卡等则大多属于非接触式智能卡，此类智能卡在消费过程中具有很强的便捷性，但安全性不高。在人们的实际日常生活和工作中通常需要持有这两种类型的智能卡，在对智能卡进行充值时只能分别进行，从而给人们带来了诸多不便。
因此，如何提供一种能够将非接触模式和接触模式集为一体的智能卡，成为人们普遍关心的技术问题。
实用新型内容
针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种系统结构简单、集非接触模式和接触模式为一体，具有较高的安全性、可控性及可靠性的集控式智能卡。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种集控式智能卡，它包括接触式通信接口、用于从13.56MHz近场中获取能量以产生电源和13.56MHz时钟信号并对数据进行调制及解调的非接触式通信接口、用于存储智能卡的操作系统的程序存储器、用于存储外部数据的外部存储器、用于对程序存储器和外部存储器进行地址映射及权限管理的MMU单元、用于对程序存储器和外部存储器的数据进行访问及处理的CPU单元以及用于协调接触式通信接口或非接触式通信接口与外部存储器进行数据读写的DMA协处理器；
所述接触式通信接口同时连接CPU单元和DMA协处理器，所述非接触式通信接口、程序存储器和外部存储器均通过MMU单元同时连接CPU单元和DMA协处理器，所述接触式通信接口、非接触式通信接口、CPU单元、DMA协处理器、程序存储器、外部存储器和MMU单元通过陶瓷封装为一体。
优选地，所述外部存储器包括分别与MMU单元相连的EEPROM存储器、RAM存储器和BUFFER缓存器。
优选地，所述非接触式通信接口包括射频模拟前端电路和数字基带电路，所述射频模拟前端电路通过数字基带电路与BUFFER缓存器相连，所述数字基带电路还同时连接MMU单元；
所述射频模拟前端电路从13.56MHz近场中获取能量以产生电源和13.56MHz时钟信号并对数据进行调制及解调，所述数字基带电路根据MMU单元下发的指令及接收到的数据对BUFFER缓存器进行读写控制并控制射频模拟前端电路向13.56MHz近场中发射信号。
优选地，所述数字基带电路包括用于对射频模拟前端电路输入的信号进行解码的解码模块、用于将射频模拟前端电路输出的信号转换为13.56MHz方波信号的时钟产生模块、用于接收MMU单元下发的指令并对BUFFER缓存器进行读写控制的收发控制模块以及用于对收发控制模块输出的信号进行编码并通过射频模拟前端电路向13.56MHz近场中发射信号的编码模块；
所述解码模块和编码模块分别连接于射频模拟前端电路与收发控制模块之间，所述时钟产生模块连接于解码模块与收发控制模块之间，所述收发控制模块同时与MMU单元和BUFFER缓存器连接。
优选地，所述解码模块包括一密勒码解码器，所述编码模块包括一曼彻斯特码编码器。
由于采用了上述方案，本实用新型利用各个组成部件构建了一个能够同时融合非接触模式和接触模式的智能卡芯片结构，使得智能卡不但可以作为POS机等移动设备近距离支付通讯的载体，可很好地应用于城市一卡通领域和金融领域，实现公交、水电、煤气等小额非接触支付以及电子钱包存折应用，而且还可以作为数据的安全存储和身份认证卡，以用于企业员工的管理。
附图说明
图1是本实用新型实施例的控制系统原理框图；
图2是本实用新型实施例的非接触式通信接口的控制原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1和图2所示，本实施例提供的一种集控式智能卡，它包括接触式通信接口a、用于从13.56MHz近场中获取能量以产生电源和13.56MHz时钟信号并对数据进行调制及解调的非接触式通信接口b、用于存储智能卡的操作系统的程序存储器c、用于存储外部数据的外部存储器、用于对程序存储器c和外部存储器进行地址映射及权限管理的MMU单元e(MMU是MemoryManagementUnit的缩写，中文名是内存管理单元)、用于对程序存储器c和外部存储器的数据进行访问及处理的CPU单元f以及用于协调接触式通信接口a或非接触式通信接口b与外部存储器进行数据读写的DMA协处理器g；接触式通信接口a通过SFR总线同时连接CPU单元f和DMA协处理器g，而非接触式通信接口b、程序存储器c和外部存储器均通过MMU单元e同时连接CPU单元f和DMA协处理器g(其中，MMU单元e通过地址总线、数据总线及控制总线与CPU单元f进行对应连接)，同时，接触式通信接口a、非接触式通信接口b、CPU单元f、DMA协处理器g、程序存储器c、外部存储器和MMU单元e通过陶瓷封装为一体，以形成一个面积约为8.08mm2的智能卡芯片。如此，利用各个组成部件构建了一个能够同时融合非接触式接口和接触式接口的智能卡芯片结构，利用本实施例的硬件基础并根据具体情况植入相应的软件程序，即可将非接触模式和接触模式融合在一个智能卡上，使得智能卡不但可以作为POS机等移动设备近距离支付通讯的载体，可很好地应用于城市一卡通领域和金融领域，实现公交、水电、煤气等小额非接触支付以及电子钱包存折应用，而且还可以作为数据的安全存储和身份认证卡，以用于企业员工的管理。
为提高整个智能卡对数据的处理能力，丰富智能卡的存储内容，本实施例的外部存储器包括分别与MMU单元e相连的EEPROM存储器d、RAM存储器h和BUFFER缓存器j(即缓冲寄存器)。
为优化智能卡的非接触模式的性能，本实施例的非接触式通信接口b包括射频模拟前端电路1和数字基带电路，射频模拟前端电路1通过数字基带电路与BUFFER缓存器j相连，数字基带电路还同时连接MMU单元e；射频模拟前端电路1从13.56MHz近场中获取能量以产生电源和13.56MHz时钟信号并对数据进行调制及解调，而数字基带电路则根据MMU单元e下发的指令及接收到的数据对BUFFER缓存器j进行读写控制并控制射频模拟前端电路1向13.56MHz近场中发射信号，从而实现非接触模式的启动及信息交互。
作为一个优选方案，本实施例的数字基带电路包括用于对射频模拟前端电路1输入的信号进行解码的解码模块2、用于将射频模拟前端电路1输出的信号转换为13.56MHz方波信号的时钟产生模块3(其通过分频处理产生各个模块需要的频率，同时完成时钟的同步功能)、用于接收MMU单元e下发的指令并对BUFFER缓存器j进行读写控制的收发控制模块4以及用于对收发控制模块4输出的信号进行编码并通过射频模拟前端电路1向13.56MHz近场中发射信号的编码模块5；解码模块2和编码模块5分别连接于射频模拟前端电路1与收发控制模块4之间，时钟产生模块3连接于解码模块2与收发控制模块4之间，收发控制模块4同时与MMU单元e和BUFFER缓存器j连接。
为增强智能卡对非接触式信号的处理能力，本实施例的解码模块2优选密勒码解码器，而编码模块5优选曼彻斯特码编码器。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种集控式智能卡，其特征在于：它包括接触式通信接口、用于从13.56MHz近场中获取能量以产生电源和13.56MHz时钟信号并对数据进行调制及解调的非接触式通信接口、用于存储智能卡的操作系统的程序存储器、用于存储外部数据的外部存储器、用于对程序存储器和外部存储器进行地址映射及权限管理的MMU单元、用于对程序存储器和外部存储器的数据进行访问及处理的CPU单元以及用于协调接触式通信接口或非接触式通信接口与外部存储器进行数据读写的DMA协处理器；
所述接触式通信接口同时连接CPU单元和DMA协处理器，所述非接触式通信接口、程序存储器和外部存储器均通过MMU单元同时连接CPU单元和DMA协处理器，所述接触式通信接口、非接触式通信接口、CPU单元、DMA协处理器、程序存储器、外部存储器和MMU单元通过陶瓷封装为一体。
2.如权利要求1所述的一种集控式智能卡，其特征在于：所述外部存储器包括分别与MMU单元相连的EEPROM存储器、RAM存储器和BUFFER缓存器。
3.如权利要求2所述的一种集控式智能卡，其特征在于：所述非接触式通信接口包括射频模拟前端电路和数字基带电路，所述射频模拟前端电路通过数字基带电路与BUFFER缓存器相连，所述数字基带电路还同时连接MMU单元；
所述射频模拟前端电路从13.56MHz近场中获取能量以产生电源和13.56MHz时钟信号并对数据进行调制及解调，所述数字基带电路根据MMU单元下发的指令及接收到的数据对BUFFER缓存器进行读写控制并控制射频模拟前端电路向13.56MHz近场中发射信号。
4.如权利要求3所述的一种集控式智能卡，其特征在于：所述数字基带电路包括用于对射频模拟前端电路输入的信号进行解码的解码模块、用于将射频模拟前端电路输出的信号转换为13.56MHz方波信号的时钟产生模块、用于接收MMU单元下发的指令并对BUFFER缓存器进行读写控制的收发控制模块以及用于对收发控制模块输出的信号进行编码并通过射频模拟前端电路向13.56MHz近场中发射信号的编码模块；
所述解码模块和编码模块分别连接于射频模拟前端电路与收发控制模块之间，所述时钟产生模块连接于解码模块与收发控制模块之间，所述收发控制模块同时与MMU单元和BUFFER缓存器连接。
5.如权利要求4所述的一种集控式智能卡，其特征在于：所述解码模块包括一密勒码解码器，所述编码模块包括一曼彻斯特码编码器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620211021.2U CN205427895U (zh) | 2016-03-18 | 2016-03-18 | 一种集控式智能卡 |
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| CN201620211021.2U CN205427895U (zh) | 2016-03-18 | 2016-03-18 | 一种集控式智能卡 |
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| CN (1) | CN205427895U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109656477A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-04-19 | 华中科技大学 | 一种基于STT-MRAM的非接触式智能卡SoC |
-
2016
- 2016-03-18 CN CN201620211021.2U patent/CN205427895U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN109656477A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-04-19 | 华中科技大学 | 一种基于STT-MRAM的非接触式智能卡SoC |
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