專利名稱：一種專用卡讀卡合成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種特制專用卡之后的讀卡器即讀用戶IC卡的合成裝置技術(shù)領(lǐng)域，其使以專用卡為核心的通用PC專項(xiàng)服務(wù)系統(tǒng)下的讀卡器，數(shù)量由數(shù)百個(gè)減少為與PC臺數(shù)相等。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為該專用卡讀卡合成裝置，其包括有專用卡和讀卡器，其特征在于按PC數(shù)設(shè)置讀卡器，讀卡器經(jīng)由一群選通開關(guān)所組成的矩陣接向?qū)Ｓ每?，矩陣的縱行上選通開關(guān)的上樁相并后接向一個(gè)專用卡，矩陣的橫列上選通開關(guān)的下樁則相并后接向讀卡器，而矩陣上選通開關(guān)的控制端連接另外根據(jù)插入用戶IC卡的讀卡器和通用PC共同確定的控制信號。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)任一家用戶來到任一個(gè)專項(xiàng)服務(wù)窗口，并將IC卡插入該窗口讀卡器時(shí)，窗內(nèi)這臺PC經(jīng)操作在選中該用戶的專用卡后，同時(shí)也令相應(yīng)的選通開關(guān)接通讀卡器，就此實(shí)現(xiàn)一臺PC配一個(gè)讀卡器對數(shù)百用戶中任一戶進(jìn)行專項(xiàng)服務(wù)，猶如現(xiàn)在人們在銀行取款時(shí)，每個(gè)接待窗口內(nèi)都有個(gè)刷卡器那樣，選通開關(guān)由二極管、三極管和雙向四路模擬開關(guān)所組成，以此完成對讀卡器供電、反應(yīng)卡己插妥和雙向數(shù)據(jù)交換。由于采用上述方案，原本數(shù)百個(gè)例如512讀卡器被合成為與通用PC數(shù)相等的若干個(gè)，且選通開關(guān)可8個(gè)或16個(gè)做在一塊板上，體積很小，可與專用卡一起鎖入保險(xiǎn)箱內(nèi)，再也不用將一大堆讀卡器擺著或經(jīng)常去開關(guān)保險(xiǎn)箱，從而使以專用卡為核心的通用PC的特殊專項(xiàng)服務(wù)系統(tǒng)，既更加安全又變得干凈有序。


圖1中Z1、Z2、Z3、……Zn專用卡，YA、YB、YC、…讀卡器，VA1、VA2、VA3…VAn、VB1、VB2、VB3…VBn、VC1、VC2、VC3…VCn選通開關(guān)，ZT輸入插座，D1、D2、D3、D4二極管，U1四路雙向模擬開關(guān)，PG總驅(qū)三極管，N1分驅(qū)三極管，R1、RB1、RA1、RG1、RG2電阻，Y輸出插座。
在圖1中，專用卡Z1、Z2、Z3、……Zn可有數(shù)百，如512個(gè)，詳見中國專利公告號CN1318799A的《通用PC外設(shè)服務(wù)功能ISA總線擴(kuò)展法》。讀卡器YA、YB、YC、…是與通用PC數(shù)相等的若干個(gè)。選通開關(guān)VA1、VA2、VA3…VAn、VB1、VB2、VB3…VBn、VC1、VC2、VC3…VCn、……數(shù)是＂若干乘512個(gè)＂。下面以選通開關(guān)VA1、VA2、VA3…VAn、VB1、VB2、VB3…VBn、VC1、VC2、VC3…VCn、……矩陣的聯(lián)接來說明讀卡合成裝置的聯(lián)接和原理。選通開關(guān)VA1、VA2、VA3…VAn是A組橫列；選通開關(guān)VB1、VB2、VB3…VBn是B組橫列；選通開關(guān)VC1、VC2、VC3…VCn是C組橫列，共有＂若干＂組橫列。選通開關(guān)VA1、VB1、VC1…是第1縱行，選通開關(guān)VA2、VB2、VC2…是第2縱行，選通開關(guān)VA3、VB3、VC3…是3縱行，選通開關(guān)VAn、VBn、VCn…是第n縱行，共有512縱行。矩陣各縱行的選通開關(guān)上樁由聯(lián)接組線1、2、3……n與專用卡Z1、Z2、Z3……Zn的輸出端相聯(lián)；矩陣各橫列的全部選通開關(guān)下樁由并接聯(lián)線601、602、603…分別與各橫列組對應(yīng)的讀卡器YA、YB、YC…相聯(lián)；每個(gè)選通開關(guān)都有個(gè)控制端，它所接的聯(lián)線標(biāo)號對應(yīng)地為CG A1、CG A2、CG A3……CG An、CGB1、CGB2、CGB3……CGBn、CGC1、CGC2、CGC3……CGCn，它們連接到通用PC擴(kuò)展器信號輸出端。當(dāng)任一家用戶來到任一個(gè)專項(xiàng)服務(wù)窗口，并將用戶IC卡插入該窗口讀卡器，例如YB，同時(shí)向窗內(nèi)通用PC與YB對應(yīng)的一臺操作員報(bào)出用戶名或按對密碼時(shí)，操作員操作PC選中該用戶所對的唯一專用卡例如Z3，同時(shí)通用PC系統(tǒng)只選中一路經(jīng)聯(lián)接組線3的對應(yīng)組向選通開關(guān)VB3供電，由專用卡前對應(yīng)的通用PC選中其下第三級擴(kuò)展器直供，詳見《通用PC外設(shè)服務(wù)功能ISA總線擴(kuò)展法》，由于供電線在選通開關(guān)中經(jīng)二極管下傳，見圖2詳述，故讀卡器YB能經(jīng)并接聯(lián)線602得電，并反饋插卡狀態(tài)信號，讀卡器中有位置開關(guān)圖中未示，若卡未插或未插妥則PC會向操作員發(fā)出提示，同時(shí)選通開關(guān)VB3上的控制端CGB3也得電令VB3導(dǎo)通。于是，所述的專用卡Z3與用戶IC卡之間，就能經(jīng)由選通開關(guān)VB3、讀卡器YB及它們之間的連線進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)交換，使通用PC的專項(xiàng)服務(wù)操作得以進(jìn)行和完成。這樣縱橫交叉，就既確定了用戶對應(yīng)的專用卡唯一性，又可使用戶在任一窗口插入IC卡接受服務(wù)。一句話用戶及其IC卡＂指向＂，通用PC＂執(zhí)行控制＂。所以，所述的選通開關(guān)矩陣可將讀卡器進(jìn)行合成，使一臺通用PC只需配一個(gè)讀卡器就能完成原《通用PC外設(shè)服務(wù)功能ISA總線擴(kuò)展法》所述的全部功能操作。
在圖2中出示了選通開關(guān)內(nèi)部構(gòu)成及連線。所述的選通開關(guān)由輸入插座ZT、二極管D1、D2、D3、D4、四路雙向模擬開關(guān)U1，型號為CD4066或CC4066、總驅(qū)三極管PG為NPN型、分驅(qū)三極管N1為PNP型、電阻R1、RB1、RA1、RG1、RG2、輸出插座Y所組成，并以每八個(gè)或十六個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化地做在一塊線路板上。所述的輸入插座ZT和輸出插座Y都以帶插頭連線，圖中未示，分別接向圖1所述的專用卡和讀卡器。輸入插座ZT有九個(gè)腳，1#是+12V電源并經(jīng)聯(lián)線C1與二級管D1和D3的正極相連、2#是+5V電源并經(jīng)聯(lián)線C2與二極管D2正極和分驅(qū)三極管N1的發(fā)射極相連和二極管D4正極相連、3#經(jīng)聯(lián)線C3與四路雙向模擬開關(guān)U1的1#腳相連、4#與6#相并后接地并由聯(lián)線C4與輸出插座Y的4#和6#相連，Y也有9個(gè)腳，同時(shí)聯(lián)線C4還與電阻R1一端和四路雙向模擬開關(guān)U1的7#腳相連、5#經(jīng)聯(lián)線C5與四路雙向模擬開關(guān)U1的3#腳相連、7#經(jīng)聯(lián)線C7與四路雙向模擬開關(guān)U1的8#腳相連、8#經(jīng)聯(lián)線C8與四路雙向模擬開關(guān)U1的10#腳相連、9#經(jīng)聯(lián)線C9與分驅(qū)三極管N1的集電極和電阻RA1的一端相連。二極管D1的陰極經(jīng)聯(lián)線CU1與輸出插座Y的1#腳和四路雙向模擬開關(guān)U1的14#腳相連。這樣四路雙向模擬開關(guān)U1就在腳14#和7#上獲得+12V工作電壓。二極管D2的陰極經(jīng)聯(lián)線CU2與輸出插座Y的2#腳相連。二極管D3的陰極經(jīng)聯(lián)線CG與四路雙向模擬開關(guān)U1的13#5#6#12#四個(gè)腳及電阻R1的另一端共同相連。四路雙向模擬開關(guān)U1的2#腳經(jīng)聯(lián)線CU3與輸出插座Y的3#腳相連、U1的4#腳經(jīng)聯(lián)線CU5與輸出插座Y的5#腳相連、U1的9#腳經(jīng)聯(lián)線CU7與輸出插座Y的7#腳相連、U1的11#腳經(jīng)聯(lián)線CU8與輸出插座Y的8#腳相連。輸出插座Y的9#腳經(jīng)聯(lián)線CU9接向電阻RG1，電阻RG1的另一端經(jīng)聯(lián)線CU10與總驅(qū)三極管PG基極相連。總驅(qū)三極管PG發(fā)射極接地，它的集電極經(jīng)聯(lián)線CU11串電阻RG2，電阻RG2再由聯(lián)線C10接向分驅(qū)三極管N1基極和電阻RB1的另一端。分驅(qū)三極管N1集電極上所接的電阻RA1的另一端接地。事實(shí)上總驅(qū)三極管PG與電阻RG1和RG2在一塊線路板上只做了一組，但也可做在讀卡器里面，這時(shí)各選通開關(guān)線路板上就不要了。用戶IC卡已經(jīng)插入讀卡器中的到位信號經(jīng)總驅(qū)三極管PG和分驅(qū)三極管N1放大增加遠(yuǎn)傳能力后，再經(jīng)專用卡例如Z3反饋給通用PC，而同一塊線路板上的其它選通開關(guān)中分驅(qū)三極管N1基極信號都是經(jīng)由連線C10所引去。由于總驅(qū)三極管PG和分驅(qū)三極管N1為主組成的是集電級輸出放大器，故須兩級放大才不致使信號倒向，這樣通用PC可得到插卡到位的正信號。四路雙向模擬開關(guān)U1中以腳1#2#13#、3#4#5#、8#9#6#、10#11#12#各自組成共四路雙向模擬開關(guān)，其控制端13#5#6#12#由連線CG給出置+12V電壓為通。由于所述的選通開關(guān)在矩陣的縱行和橫列上都會有很多個(gè)彼此相聯(lián)，即上樁輸入插座ZT都要與專用卡相聯(lián)，即下樁輸出插座Y都要與讀卡器相聯(lián)，這就產(chǎn)生了各個(gè)選通開關(guān)之間隔離問題，也就是圖1所述的＂指向＂和＂執(zhí)行控制＂問題。下面就對這個(gè)問題作進(jìn)一步說明在矩陣縱行上，讓通用PC系統(tǒng)的第三級擴(kuò)展器，不經(jīng)專用卡，只選中對應(yīng)自己讀卡器的一路供電，所以所述的輸入插座ZT的1#與2#腳上的+12V與+5V電壓，來自于可唯一輸出的第三級擴(kuò)展器，故專用卡與其相聯(lián)的選通開關(guān)上樁輸入插座ZT間的聯(lián)接組線是電源線分設(shè)的，即只能＂指向＂一個(gè)得電；在矩陣的橫列上，由于二極管D1、D2、D3的存在，這512個(gè)下樁輸出插座Y相并的別的選通開關(guān)，就不會因反供電使四路雙向模擬開關(guān)U1控制端13#5#6#12#得電而導(dǎo)通，故只能一個(gè)被＂執(zhí)行控制＂而導(dǎo)通。
現(xiàn)在再對本實(shí)用新穎作一完整描述，參閱中國專利公告號CN1318799A的《通用PC外設(shè)服務(wù)功能ISA總線擴(kuò)展法》當(dāng)任一家用戶來到任一個(gè)專項(xiàng)服務(wù)窗口，并將用戶IC卡插入該窗口讀卡器例如YB，同時(shí)向窗內(nèi)通用PC與YB對應(yīng)的一臺操作員報(bào)出用戶名或按對密碼時(shí)，操作員操作PC選中該用戶所對的唯一專用卡例如Z3，則通用PC系統(tǒng)下第三級擴(kuò)展器只選中對應(yīng)自己的讀卡器唯一的一路，經(jīng)聯(lián)接組線3的對應(yīng)組向選通開關(guān)按例應(yīng)為VB3供電。輸入插座ZT的1#與2#腳有+12V與+5V電壓，經(jīng)二級管D1與D3四路雙向模擬開關(guān)U1得電，并在控制端腳13#5#6#12#置+12V令它導(dǎo)通，電阻R1箝位保護(hù)。顯然，由于二級管D1與D2的隔離，別的選通開關(guān)不會因電壓自輸出插座Y的1#與2#腳反供，使控制端腳13#5#6#12#置+12V誤導(dǎo)通、使總驅(qū)三極管PG與分驅(qū)三極管N1誤放大。同時(shí)，+12V與+5V電壓經(jīng)二級管D1與D2再經(jīng)輸出插座Y的1#與2#腳下傳至讀卡器。讀卡器YB能經(jīng)并接聯(lián)線602得電，并將插卡狀態(tài)信號反饋，信號經(jīng)輸出插座Y腳9#經(jīng)電阻RG1輸入總驅(qū)三極管PG基極，因總驅(qū)三極管PG與分驅(qū)三極管N1已經(jīng)由電阻RB1和RG2從輸入插座ZT的2#腳得到+5V電壓，就會將插卡狀態(tài)信號放大，并在分驅(qū)三極管N1集電極與電阻RA1連接點(diǎn)輸出放大了的正信號，插卡狀態(tài)信號經(jīng)輸入插座ZT的9#腳向?qū)Ｓ每ê屯ㄓ肞C反饋，若卡未插或未插妥則PC會向操作員發(fā)出提示。至此，用戶IC卡就能經(jīng)所述的讀卡器例如YB和選通開關(guān)就是VB3與其對應(yīng)的專用卡按例為Z3進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)交換，讀卡器YB所在窗口的通用PC得以進(jìn)行專項(xiàng)服務(wù)并完成操作。必須指出，再有一個(gè)或幾個(gè)共若干個(gè)用戶同時(shí)來到，也能在另外一個(gè)或幾個(gè)共若干個(gè)窗口，同時(shí)能各自不受干擾地如上所述的完整過程那樣完成專項(xiàng)服務(wù)操作。顯然，由于所述的選通開關(guān)以每八個(gè)或十六個(gè)做在一塊線路板上，512個(gè)專用卡時(shí)也只需64或32塊板子，體積很小，就可與專用卡一起鎖入保險(xiǎn)箱內(nèi)，只有通用PC和與其臺數(shù)相等的讀卡器在外，從此，以專用卡為核心的通用PC的特殊專項(xiàng)服務(wù)系統(tǒng)，就更加安全又干凈。
權(quán)利要求1.一種專用卡讀卡合成裝置，其包括有專用卡和讀卡器，其特征在于按PC數(shù)設(shè)置讀卡器，讀卡器經(jīng)由一群選通開關(guān)所組成的矩陣接向?qū)Ｓ每ǎ仃嚨目v行上選通開關(guān)的上樁相并后接向一個(gè)專用卡，矩陣的橫列上選通開關(guān)的下樁則相并后接向讀卡器，而矩陣上選通開關(guān)的控制端連接另外根據(jù)插入用戶IC卡的讀卡器和通用PC共同確定的控制信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的選通開關(guān)所組成的矩陣選通開關(guān)(VA1、VA2、VA3…VAn)是A組橫列，選通開關(guān)(VB1、VB2、VB3…VBn)是B組橫列，選通開關(guān)(VC1、VC2、VC3…VCn)是C組橫列，共有若干組橫列，各橫列組選通開關(guān)的全部下樁由并接聯(lián)線(601、602、603…)分別與各組對應(yīng)的讀卡器(YA、YB、YC…)相聯(lián)；選通開關(guān)(VA1、VB1、VC1…)是第1縱行，選通開關(guān)(VA2、VB2、VC2…)是第2縱行，選通開關(guān)(VA3、VB3、VC3…)是第3縱行，選通開關(guān)(VAn、VBn、VCn…)是第n縱行，共有512縱行，各縱行上選通開關(guān)的上樁由聯(lián)接組線(1、2、3……n)與專用卡(Z1、Z2、Z3……Zn)的輸出端相聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的選通開關(guān)其每個(gè)選通開關(guān)都有控制端(CG A1、CG A2、CG A3……CG An、CGB1、CGB2、CGB3……CGBn、CGC1、CGC2、CGC3……CGCn)，并連接到通用PC擴(kuò)展器信號輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的選通開關(guān)由輸入插座ZT、二極管D1、D2、D3、D4、四路雙向模擬開關(guān)U1、總驅(qū)三極管PG、分驅(qū)三極管N1、電阻R1、RA1、RB1、RG1、RG2、輸出插座Y所組成，并以每八個(gè)或十六個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化地做在一塊線路板上，輸入插座ZT和輸出插座Y都以帶插頭連線與專用卡和讀卡器對應(yīng)相聯(lián)，輸入插座ZT有九個(gè)腳，1#是+12V電源并經(jīng)聯(lián)線C 1與二級管D1、D3的正極相連、2#是+5V電源并經(jīng)聯(lián)線C2與二極管D2正極和分驅(qū)三極管N1的發(fā)射極相連和二極管D4正極相連、3#經(jīng)聯(lián)線C3與四路雙向模擬開關(guān)U1的1#腳相連、4#與6#相并后接地并由聯(lián)線C4與輸出插座Y的4#和6#相連，同時(shí)聯(lián)線C4還與電阻R1一端和四路雙向模擬開關(guān)U1的7#腳相連、5#經(jīng)聯(lián)線C5與四路雙向模擬開關(guān)U1的3#腳相連、7#經(jīng)聯(lián)線C7與四路雙向模擬開關(guān)U1的8#腳相連、8#經(jīng)聯(lián)線C8與四路雙向模擬開關(guān)U1的10#腳相連、9#經(jīng)聯(lián)線C9與分驅(qū)三極管N1的集電極和電阻RA1的一端相連，二極管D1的陰極經(jīng)聯(lián)線CU1與輸出插座Y的1#腳和四路雙向模擬開關(guān)U1的14#腳相連，這樣四路雙向模擬開關(guān)U1就在腳14#和7#上獲得+12V工作電壓，二極管D2的陰極經(jīng)聯(lián)線CU2與輸出插座Y的2#腳相連，二極管D3的陰極經(jīng)聯(lián)線CG與四路雙向模擬開關(guān)U1的13#、5#、6#、12#四個(gè)腳及電阻R1的另一端共同相連，四路雙向模擬開關(guān)U1的2#腳經(jīng)聯(lián)線CU3與輸出插座Y的3#腳相連、四路雙向模擬開關(guān)U1的4#腳經(jīng)聯(lián)線CU5與輸出插座Y的5#腳相連、四路雙向模擬的9#腳經(jīng)聯(lián)線CU7與輸出插座Y的7#腳相連、四路雙向模擬開關(guān)U1的11#腳經(jīng)聯(lián)線CU8與輸出插座Y的8#腳相連，輸出插座Y的9#腳經(jīng)聯(lián)線CU9接向電阻RG1，電阻RG1的另一端經(jīng)聯(lián)線CU10與總驅(qū)三極管PG基極相連，總驅(qū)三極管PG發(fā)射極接地，它的集電極經(jīng)聯(lián)線CU11串電阻RG2，電阻RG2再由聯(lián)線C10接向分驅(qū)三極管N1基極和電阻RB1的另一端，分驅(qū)三極管N1集電極上所接的電阻RA1的另一端接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述的所述的總驅(qū)三極管PG與電阻RG1和RG2在一塊線路板上只做一組，同一塊線路板上的其它選通開關(guān)的分驅(qū)三極管N1基極信號，都經(jīng)由總驅(qū)三極管PG后聯(lián)線C10所引去，總驅(qū)三極管PG和分驅(qū)三極管N1組成的不倒向放大器，將讀卡器中位置開關(guān)插卡狀態(tài)信號放大后，經(jīng)輸入插座ZT反饋回專用卡和通用PC。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種特制專用卡之后的讀卡器即讀用戶IC卡的合成裝置技術(shù)領(lǐng)域。其為一群由選通開關(guān)所組成的矩陣,聯(lián)接于專用卡和讀卡器之間,控制相應(yīng)選通開關(guān)的導(dǎo)通,即可使讀卡器既接于用戶專用卡下又處于對應(yīng)通用PC下工作,從而將準(zhǔn)予特工作的通用PC的ISA總線擴(kuò)展系統(tǒng)下的讀卡器數(shù)量,由原來512個(gè)縮減到與通用PC數(shù)相等的若干個(gè),并且仍能為同時(shí)來到的若干個(gè)用戶同時(shí)進(jìn)行專項(xiàng)服務(wù)操作。
文檔編號G06K7/06GK2520532SQ02215400
公開日2002年11月13日 申請日期2002年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月25日
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