專利名稱：Ic卡測試系統(tǒng)的制作方法
IC卡測試系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域IC卡測試系統(tǒng)對滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的讀卡終端和IC卡的接口電氣特性進(jìn)行測試并能夠給出與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范相比較的偏差指標(biāo)和對于接口信號波形的適應(yīng)性指標(biāo)的系統(tǒng)，涉及接口 通訊技術(shù)、嵌入式軟件技術(shù)、信號處理技術(shù)及電氣特性測試技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前基于IS07816的讀卡終端的IC卡已經(jīng)廣泛應(yīng)用于社會的各個領(lǐng)域，包括最為 普遍的機卡分離移動通訊終端、銀行IC讀卡器和身份識別IC卡等。而生產(chǎn)讀卡終端和 IC卡的企業(yè)很多，產(chǎn)品種類層出不窮。但目前對讀卡終端和IC卡進(jìn)行測試的設(shè)備只能進(jìn) 行是否符合IS07816的測試，但不能給出電特性接口性能，包括電平信號保護(hù)時間、波 形延遲、接口特性偏差量等更多量化數(shù)據(jù)。從而不能給出不同產(chǎn)品的性能差異測試。同 時由于讀卡器與IC卡基本上是不同企業(yè)獨立設(shè)計完成，種類繁多，相互之間的兼容性測 試很難完成。 一旦出現(xiàn)兼容性問題，沒有一種測試設(shè)備能夠給出量化的測試分析報告判 定是哪種產(chǎn)品的問題以及有問題的產(chǎn)品如何改進(jìn)接口性能。同時讀卡終端廠商或IC卡廠 商為了使自己的產(chǎn)品具t更好的兼容性，不得不投入大量的人力(測試人員)、物力(采 購各種終端和IC卡)進(jìn)行測試，這種測試對于新研制產(chǎn)品又需要進(jìn)行重復(fù)測試。造成資 源的極大浪費。在專利申請200510116809. 1中，提出了采用數(shù)字化技術(shù)來測試IC卡接口電氣特性的基本實現(xiàn)結(jié)構(gòu)，但沒有給出被測對象與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的偏差指標(biāo)的定義和計算方法，也沒 有給出被測對象相對于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的信號波形適應(yīng)性性能指標(biāo)的定義和計算方法。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的IC卡測試系統(tǒng)不僅可以測試讀卡終端和IC卡是否兼容IS07816規(guī)范的測 試，同時可以給出接口電氣特性的各種詳細(xì)性能指標(biāo)報告，包括與規(guī)范一致性量化報告, 兼容性量化指標(biāo)、偏差量化指標(biāo)。從而實現(xiàn)對讀卡器和IC卡接口電氣特性的更準(zhǔn)確測試， 徹底解決終端與卡片之間兼容性測試問題，實現(xiàn)全自動可多次重復(fù)的測試，極大降低測 試成本，同時對于運營商可以選擇和區(qū)分產(chǎn)品的性能，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，增強客戶使用 的滿意度的目的。本發(fā)明還給出被測對象與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的偏差指標(biāo)的定義和計算方法，以 及被測對象相對于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的適應(yīng)性性能指標(biāo)的定義和計算方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是-1、 IC卡測試系統(tǒng)，由IC卡接口電氣特性測試模塊、基于計算機的數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)和 分析軟件構(gòu)成，其中ic卡接口電氣特性測試模塊與基于計算機的數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)采用計算機標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行電連接，分析軟件運行在基于計算機的數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)中。2、 IC卡接口電氣特性測試模塊由IC卡接口電路、模擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字模 擬(D/A)轉(zhuǎn)換電路、執(zhí)行嵌入式軟件程序的處理器(CPU)電路構(gòu)成，其中IC卡接 口電路中有滿足IS07816規(guī)范的IC卡接插件，IC卡接口電路與模擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn) 換電路和數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換電路電連接，模擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換電路和數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換電路與執(zhí)行嵌入式軟件程序的處理器(CPU)電路電連接。3、 模擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換電路采用模擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換技術(shù)采集所述的IC卡接口電路 上的滿足IS07816規(guī)范的IC卡接插件接口信號波形，所述的數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換電 路采用數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換技術(shù)輸出接口信號到所述的IC卡接口電路上的滿足 IS07816規(guī)范的IC卡接插件上，所述的IC卡接插件與被測對象連接。4、 被測對象包含具有IC卡接口的終端設(shè)備和具有IC卡接口的IC卡片。5、 IC卡接口電氣特性測試模塊將經(jīng)過模擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換電路獲得的信息通過執(zhí)行嵌 入式軟件程序的處理器(CPU)電路和計算機標(biāo)準(zhǔn)接口傳送到基于計算機的數(shù)據(jù)分析 處理系統(tǒng)中。6、 IC卡接口電氣特性測試模塊將由執(zhí)行嵌入式軟件程序的處理器(CPU)電路和計算機 標(biāo)準(zhǔn)接口從基于計算機的數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)中獲得的信息通過數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換 電路傳輸?shù)絀C卡接插件上。7、 基于計算機的數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)是以中央處理器(CPU)為信息核心計算單元的各種 計算機平臺。8、 分析軟件是運行在所述的基于計算機的數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)中的專門處理來自IC卡接 口電氣特性測試模塊的數(shù)據(jù)信息并生成測試報告和控制所述的IC卡接口電氣特性測 試模塊運行的軟件程序。9、 分析軟件生成的測試報告包含被測對象與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范相比較進(jìn)行計算得到的偏差量化 指標(biāo)。10、 分析軟件控制IC卡接口電氣特性測試模塊運行時，分析軟件將控制信息通過基 于計算機的數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)傳遞到ic卡接口電氣特性測試模塊中，由IC卡接口電 氣特性測試模塊將獲得的信息通過數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成為需要的信號波 形傳輸?shù)絀C卡接插件上，通過不同信號波形傳送到被測對象來檢測被測對象是否能 夠適應(yīng)這些波形，從而反映出被測對象對于不同信號波形變化的適應(yīng)性性能指標(biāo)。上面所說的偏差量化指標(biāo)是以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范給定的電氣指標(biāo)為標(biāo)稱值，以分析軟件實際 計算得到的電氣指標(biāo)作為被測對象達(dá)到的實際指標(biāo)值，用實際指標(biāo)值與標(biāo)稱值相減得到 的測試結(jié)果。該測試結(jié)果反映了被測對象的電氣特性相對于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的偏差范圍。上面所說的適應(yīng)性性能指標(biāo)是以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范給定的電氣指標(biāo)為標(biāo)稱值，以分析軟件實 際計算得到的電氣指標(biāo)范圍如果比標(biāo)稱值范圍更小，則其適應(yīng)性性能指標(biāo)差，反之，其適應(yīng)性性能指標(biāo)好。并且可由分析軟件計算得到具體的量化指標(biāo)。由于分析軟件能夠控 制IC卡接口電氣特性測試模塊產(chǎn)生的電氣指標(biāo)參數(shù)值比標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的標(biāo)稱值范圍寬，因而 當(dāng)被測對象對于接口信號波形的適應(yīng)性超過標(biāo)稱值范圍時，仍然能夠檢測出其超出性能 指標(biāo)的范圍。本發(fā)明的有益效果是通過模擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換技術(shù)采集接口信號波形，并通過 軟件來分析處理采集數(shù)據(jù)，同時通過軟件控制數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生接口電路波 形以及通過計算機給出IC卡接口電氣特性測試報告的測試系統(tǒng)?？梢越o出接口電氣特性 的各種詳細(xì)性能指標(biāo)報告，特別是能夠給出被測對象相對于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的偏差量化指標(biāo)和 適應(yīng)性性能指標(biāo)，為被測對象如何改進(jìn)性能指標(biāo)提供了依據(jù)，同時能夠衡量不同被測對 象的性能差異。下面結(jié)合實施附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。


-圖l:本發(fā)明系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)示意圖。圖2:本發(fā)明系統(tǒng)的IC卡接口電氣特性測試模塊實現(xiàn)實例原理示意圖。圖3:本發(fā)明系統(tǒng)的分析軟件計算偏差量化指標(biāo)的流程示意圖。 圖4:本發(fā)明系統(tǒng)的分析軟件計算適應(yīng)性性能指標(biāo)的流程示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理進(jìn)行詳細(xì)說明。
實施原理結(jié)構(gòu)示意圖如圖l，本發(fā)明由三個部分構(gòu)成IC卡接口電氣特性測試模塊 [102]、基于計算機的數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)[103]和分析軟件[105]。 IC卡接口電氣特性測試模 塊[102]與基于計算機的數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)[103之間采用計算機的標(biāo)準(zhǔn)接口[104]進(jìn)行連 接，如RS232串行接口或并行接口或USB接口或PCI接口或PCMCIA接口或以太網(wǎng)接 口等。IC卡接口電氣特性測試模塊[102]上有專門與被測對象進(jìn)行連接且符合IC卡接口 規(guī)范的IC卡接插件[101]。分析軟件[105]是運行在所述的基于計算機的數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng) 中的專門處理來自IC卡接口電氣特性測試模塊的數(shù)據(jù)信息并生成測試報告和控制所述的 IC卡接口電氣特性測試模塊運行的軟件程序。IC卡接口電氣特性測試模塊實現(xiàn)實例原理示意圖如圖2，由IC卡接口電路[201]、 模擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換電路[202]、數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換電路[203]、執(zhí)行嵌入式軟件程序 的處理器(CPU)電路[2(M]、數(shù)據(jù)存儲電路[205]、與計算機通訊接口電路[206]等構(gòu)成。 IC卡接口電路[201]包含符合IC卡接口規(guī)范的IC卡接插件[IOI]。根據(jù)執(zhí)行嵌入式軟件 程序的處理器(CPU)電路[204]選擇處理器芯片型號的不同可以調(diào)整數(shù)據(jù)存儲電路[205] 的容量。模擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換電路[202]將采集按照IS07816規(guī)范定義的觸點上的信號 波形，包括電源信號、復(fù)位信號、數(shù)據(jù)線輸入輸出信號、時鐘信號、編程電壓信號。這 些信號的電平以地線信號為參考電位，這些采集到的信號信息可以先存儲在數(shù)據(jù)存儲電 路[205]的存儲體中，然后在執(zhí)行嵌入式軟件程序的處理器(CPU)電路[204]的控制下通 過與計算機通訊接口電路[206]將采集到的數(shù)據(jù)信息傳送到基于計算機的數(shù)據(jù)分析處理系 統(tǒng)[103]中?；谟嬎銠C的數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)[103]中運行的分析軟件[105]對于這些信號進(jìn) 行分析，從而得到被測對象傳送到IC卡接插件[101]的信號所需要表達(dá)的信息，同時分析 軟件還可以分析這些信號數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定的信號數(shù)據(jù)的偏差值，從而得到被測對象 相對于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的偏差量化指標(biāo)。分析軟件[105]控制IC卡接口電氣特性測試模塊[102] 運行時，分析軟件將控制信息通過基于計算機的數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)[103]傳遞到IC卡接口 電氣特性測試模塊[102]中，由IC卡接口電氣特性測試模塊將獲得的信息通過數(shù)字模擬 (D/A)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成為需要的信號波形傳輸?shù)絀C卡接插件上，并傳輸?shù)奖粶y對象， 如果被測對象可以適應(yīng)該信號波形，被測對象就能夠根據(jù)信號波形表達(dá)的信息進(jìn)行相應(yīng) 的動作，并通過IC卡接插件[101]反饋回IC卡接口電氣特性測試模塊[102];如果被測對 象不適應(yīng)該信號波形，被測對象就不能夠根據(jù)信號波形表達(dá)的信息進(jìn)行相應(yīng)的動作，分 析軟件[105]通過調(diào)整傳輸?shù)絀C卡接口電氣特性測試模塊[102]的IC卡接插件[101]的信號
波形，包括在一定范圍內(nèi)的電壓和電流輸出連續(xù)可調(diào)的電源信號；在一定范圍內(nèi)的電壓 和電流輸出連續(xù)可調(diào)的編程電壓信號；可以產(chǎn)生高低電平在一定范圍連續(xù)可調(diào)、頻率在 一定范圍連續(xù)可調(diào)、占空比在一定范圍連續(xù)可調(diào)的時鐘信號；可以產(chǎn)生高低電平在一定 范圍連續(xù)可調(diào)、頻率在一定范圍連續(xù)可調(diào)、占空比在一定范圍連續(xù)可調(diào)的數(shù)據(jù)輸出信號； 可以產(chǎn)生高低電平在一定范圍連續(xù)可調(diào)、復(fù)位電平持續(xù)時間在一定范圍連續(xù)可調(diào)的復(fù)位 輸出信號等可以計算得到被測對象相對于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求的信號波形變化的適應(yīng)性性能指 標(biāo)。圖3是分析軟件計算偏差量化指標(biāo)的流程示意圖。系統(tǒng)運行起來后，分析軟件先載 入預(yù)先存儲的用于反映標(biāo)準(zhǔn)電氣指標(biāo)數(shù)據(jù)，然后接收從IC卡接口電氣特性測試模塊傳送 過來的經(jīng)過數(shù)字化的被測對象發(fā)出的接口信號數(shù)據(jù)，分析軟件對這些信號數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處 理和分析，在預(yù)處理時主要包含數(shù)字濾波程序去除干擾信號，然后在分析過程中，得到 被測對象希望發(fā)送的信息。如果分析軟件不能分析得到正確的數(shù)據(jù)信息，表明被測對象 已經(jīng)超出測試系統(tǒng)的測試范圍，也表明被測對象與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范偏差太大而無法繼續(xù)測試， 將給出提示信息。如果分析軟件能夠分析得到正確的數(shù)據(jù)信息，表明被溯對象可以被測 試，然后繼續(xù)計算數(shù)據(jù)所反映的接口信號電氣參數(shù)指標(biāo)，最后將計算得到的電氣參數(shù)指 標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范給定電氣指標(biāo)進(jìn)行比較得到被測對象與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范相比的偏差量化指標(biāo)報告圖4是分析軟件計算適應(yīng)性性能指標(biāo)的流程示意圖。系統(tǒng)運行起來后，分析軟件先 載入預(yù)先存儲的用于反映標(biāo)準(zhǔn)電氣指標(biāo)數(shù)據(jù)，然后將標(biāo)準(zhǔn)電氣指標(biāo)的數(shù)據(jù)指標(biāo)表示為信 號波形范圍參數(shù)，然后根據(jù)測試系統(tǒng)的可調(diào)整范圍擴大信號波形范圍參數(shù)，并將已擴大 信號波形范圍參數(shù)劃分為N個均勻測試點。這里的N的取值根據(jù)測試精度要求而定，當(dāng) 測試精度要求高時，N取較大數(shù)值，當(dāng)測試精度要求不高時，N取較小的數(shù)值。再取出 每個測試點的數(shù)據(jù)發(fā)送到IC卡接口電氣特性測試模塊中，如果IC卡接口電氣特性測試 模塊能夠反饋回被測對象的相應(yīng)信息，則表明被測對象適應(yīng)該測試點的信號波形，用Ci 表示，如果IC卡接口電氣特性測試模塊不能夠反饋回被測對象的相應(yīng)信息，則表明被測 對象不適應(yīng)該測試點的信號波形，用Ei表示。當(dāng)用所有測試點完成測試后，就可以根據(jù) Ei和Ci整理計算結(jié)果給出適應(yīng)性性能指標(biāo)報告。開發(fā)人員就可以根據(jù)該報告準(zhǔn)確知道如 何改進(jìn)被測對象的適應(yīng)性性能。
權(quán)利要求
1、IC卡測試系統(tǒng)，其特征是由IC卡接口電氣特性測試模塊、基于計算機的數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)和分析軟件構(gòu)成，其中IC卡接口電氣特性測試模塊與基于計算機的數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)采用計算機標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行電連接，分析軟件運行在基于計算機的數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)中。
2、 如權(quán)利要求1所述的IC卡測試系統(tǒng)，其特征是所述的IC卡接口電氣特性測試模塊由IC 卡接口電路、模擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換電路、執(zhí)行嵌入式軟件 程序的處理器(CPU)電路構(gòu)成，其中IC卡接口電路中有滿足IS07816規(guī)范的IC卡接插 件，IC卡接口電路與模擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換電路和數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換電路電連接，模 擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換電路和數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換電路與執(zhí)行嵌入式軟件程序的處理器(CPU) 電路電連接。
3、 如權(quán)利要求2所述的IC卡測試系統(tǒng)，其特征是所述的模擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換電路采用模 擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換技術(shù)采集所述的IC卡接口電路上的滿足IS07816規(guī)范的IC卡接插件 接口信號波形，所述的數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換電路采用數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換技術(shù)輸出接 口信號到所述的IC卡接口電路上的滿足IS07816規(guī)范的IC卡接插件上，所述的IC卡接 插件與被測對象連接。
4、 如權(quán)利要求3所述的IC卡測試系統(tǒng)，其特征是所述的被測對象包含具有IC卡接口的終端 設(shè)備和具有IC卡接口的IC卡片。
5、 如權(quán)利要求2所述的IC卡測試系統(tǒng)，其特征是所述的IC卡接口電氣特性測試模塊將經(jīng)過 模擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換電路獲得的信息通過執(zhí)行嵌入式軟件程序的處理器(CPU)電路和 計算機標(biāo)準(zhǔn)接口傳送到基于計算機的數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)中。
6、 如權(quán)利要求2所述的IC卡測試系統(tǒng)，其特征是所述的IC卡接口電氣特性測試模塊將由執(zhí) 行嵌入式軟件程序的處理器(CPU)電路和計算機標(biāo)準(zhǔn)接口從基于計算機的數(shù)據(jù)分析處理 系統(tǒng)中獲得的信息通過數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換電路傳輸?shù)絀C卡接插件上。
7、 如權(quán)利要求1所述的IC卡測試系統(tǒng)，其特征是所述的基于計算機的數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)是 以中央處理器(CPU)為信息核心計算單元的各種計算機平臺。
8、 如權(quán)利要求1所述的IC卡測試系統(tǒng)，其特征是所述的分析軟件是運行在所述的基于計算 機的數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)中的專門處理來自IC卡接口電氣特性測試模塊的數(shù)據(jù)信息并生成 測試報告和控制所述的IC卡接口電氣特性測試模塊運行的軟件程序。
9、 如權(quán)利要求8所述的IC卡測試系統(tǒng)，其特征是所述的分析軟件生成的測試報告包含被測 對象與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范相比較進(jìn)行計算得到的偏差量化指標(biāo)。
10、 如權(quán)利要求8所述的IC卡測試系統(tǒng)，其特征是所述的分析軟件控制IC卡接口電氣特 性測試模塊運行時，分析軟件將控制信息通過基于計算機的數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)傳送到IC 卡接口電氣特性測試模塊中，由IC卡接口電氣特性測試模塊將獲得的信息通過數(shù)字模擬 (D/A)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成為需要的信號波形傳輸?shù)絀C卡接插件上，通過不同信號波形傳 送到被測對象來檢測被測對象是否能夠適應(yīng)這些波形，從而反映出被測對象對于不同信號 波形變化的適應(yīng)性性能指標(biāo)。
全文摘要
IC卡測試系統(tǒng)是對滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的讀卡終端和IC卡的接口電氣特性進(jìn)行測試并能夠給出與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范相比較的偏差指標(biāo)和對于接口信號波形的適應(yīng)性指標(biāo)的系統(tǒng)，通過采用模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換技術(shù)采集接口信號波形、采用數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換技術(shù)輸出接口信號以及通過軟件模擬讀卡終端和IC卡的接口波形和電特性以測試IC卡與讀卡終端進(jìn)行通訊的接口電氣特性，通過軟件控制輸出接口信號的波形可以使IC卡測試系統(tǒng)產(chǎn)生的信號波形范圍比標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定的范圍更大，接收信號的偏差允許度更大，從而不僅可以給出讀卡終端或IC卡與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是否兼容的測試，還可以給出讀卡終端或IC卡的各個性能指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范之間兼容性的詳細(xì)報告。
文檔編號G01R31/317GK101101312SQ200710119378
公開日2008年1月9日 申請日期2007年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月23日
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