專利名稱：一種智能卡接口電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種接口電路，具體地說，是涉及一種用于機(jī)頂盒中實(shí)現(xiàn)讀卡器與微處理器之間通信的智能卡接口電路。
背景技術(shù)：
目前，在數(shù)字有線機(jī)頂盒的設(shè)計(jì)中一般都采用智能卡形式的條件接收系統(tǒng)CA，這就需要在機(jī)頂盒的硬件平臺(tái)中設(shè)置智能卡接口電路來實(shí)現(xiàn)讀卡器與微處理器MCU之間的通信。目前，一般的智能卡接口電路都是采用專用的智能卡接口芯片實(shí)現(xiàn)，其連接關(guān)系參見圖1所示。此接口芯片具有較多的附加功能，而機(jī)頂盒的智能卡接口所需的都是一些基本的功能，無需多余的附加功能，再加上該接口芯片價(jià)格比較昂貴，因此，導(dǎo)致系統(tǒng)的性價(jià)比較低。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)頂盒采用專用的智能卡接口芯片實(shí)現(xiàn)讀卡器與微處理器MCU之間的通信所造成的性價(jià)比較低的不足，提供了一種新型的智能卡接口電路，此電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，實(shí)現(xiàn)了專用接口芯片的基本功能，具有較高的性價(jià)比和很好的實(shí)用性。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種智能卡接口電路，包括讀卡器與微處理器，所述讀卡器通過智能卡接口電路與微處理器相連，其中，所述的智能卡接口電路包含有電源輸出控制電路，根據(jù)智能卡的插入狀態(tài)，在微處理器的作用下，控制讀卡器處于激活或休眠狀態(tài)；雙重鉗位電路，分別連接在讀卡器與微處理器的數(shù)據(jù)連線和時(shí)鐘連線上，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的過壓保護(hù)；過流保護(hù)電路，連接在讀卡器與微處理器的數(shù)據(jù)連線上，實(shí)現(xiàn)對(duì)讀卡器I/O口的過流保護(hù)；此外，所述讀卡器的智能卡檢測(cè)端和復(fù)位端分別與微處理器相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能卡插入狀態(tài)的檢測(cè)以及讀卡器芯片的復(fù)位功能。
作為本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，所述電源輸出控制電路的輸入端與一直流電源相連，輸出端與所述讀卡器的電源端相連，控制端與微處理器的輸出控制端相連。
作為對(duì)第一優(yōu)選實(shí)施方案的進(jìn)一步限定，所述電源輸出控制電路主要由兩個(gè)N型晶體管和一個(gè)P型晶體管組成，所述N型晶體管的基極與微處理器的輸出控制端相連，集電極一方面與所述直流電源相連，另一方面與另一N型晶體管的基極相連，其發(fā)射極接地；所述另一N型晶體管的集電極一方面與直流電源相連，另一方面與P型晶體管的基極相連，其發(fā)射極接地；所述P型晶體管的發(fā)射極與直流電源相連，集電極與所述讀卡器的電源端相連。其中，所述直流電源與電源輸出控制電路之間通過一電感相連。
作為本實(shí)用新型的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，所述的鉗位電路由兩個(gè)二極管組成，其中，第一個(gè)二極管的正極接地，負(fù)極與第二個(gè)二極管的正極相連，第二個(gè)二極管的負(fù)極與所述電源輸出控制電路的輸出端相連，兩個(gè)二極管的連接處分別連接在所述讀卡器與微處理器的時(shí)鐘連線和數(shù)據(jù)連線上。
作為本實(shí)用新型的再一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，所述的過流保護(hù)電路由一N溝道耗盡型MOS管和一電阻組成，所述MOS管的柵極與一直流電源相連，源極與微處理器的數(shù)據(jù)端相連，漏極與讀卡器的I/O口相連；所述電阻并聯(lián)在MOS管的柵極與源極之間。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本實(shí)用新型通過少量的分離器件，以簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)取代了原有的專用智能卡接口芯片，實(shí)現(xiàn)了微處理器與讀卡器之間的通信，并對(duì)電路實(shí)現(xiàn)了過壓和過流保護(hù)功能，此電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，具有較高的性價(jià)比和很好的實(shí)用性。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中采用專用智能卡接口芯片實(shí)現(xiàn)的接口電路圖；圖2是本實(shí)用新型智能卡接口電路的具體線路連接圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
目前，一般的智能卡接口電路都是采用專用的智能卡接口芯片實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)通過專用芯片TDA8004的I/O口在讀卡器與微處理器MCU之間進(jìn)行交換，完成相應(yīng)的操作，其電路連接關(guān)系參見圖1所示。由于此芯片價(jià)格昂貴，并且具有的一些附加功能在一般的智能卡接口電路中根本用不上，因此導(dǎo)致系統(tǒng)的性價(jià)比較低。本實(shí)用新型通過采用少量的分離器件，以簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)取代了原有的專用智能卡接口芯片TDA8004，實(shí)現(xiàn)了微處理器與讀卡器之間的通信，其具體電路連接圖參見圖2所示。
圖2中，微處理器MCU通過接口排J1與智能卡接口電路相連，并通過所述的接口電路實(shí)現(xiàn)其與讀卡器SK1之間的數(shù)據(jù)通信。其中，所述的智能卡接口電路包含有電源輸出控制電路、雙重鉗位電路以及過流保護(hù)電路。所述的電源輸出控制電路主要由兩個(gè)N型晶體管Q2、Q4和一個(gè)P型晶體管Q1組成，所述N型晶體管Q4的基極與MCU的輸出控制端SC_PWR相連，集電極一方面與直流電源VCC5相連，另一方面與N型晶體管Q2的基極相連，其發(fā)射極接地；N型晶體管Q2的集電極一方面與所述直流電源VCC5相連，另一方面與P型晶體管Q1的基極相連，其發(fā)射極接地；所述P型晶體管Q1的發(fā)射極與直流電源VCC5相連，集電極與所述讀卡器SK1的電源端VCC相連。此外，所述的直流電源VCC5與電源輸出控制電路之間連接有一電感L1，對(duì)供電電源起穩(wěn)壓作用。所述讀卡器SK1的智能卡檢測(cè)端CARD_SW與MCU的開關(guān)控制端OFF0相連，復(fù)位端RST與MCU的復(fù)位端SMRST0相連。當(dāng)機(jī)頂盒上電時(shí)，首先MCU控制讀卡器SK1復(fù)位，系統(tǒng)開始檢測(cè)讀卡器SK1中是否有智能卡存在，若智能卡沒有插入，讀卡器SK1的智能卡檢測(cè)端CARD_SW向MCU的開關(guān)控制端OFF0發(fā)出低電平信號(hào)，同時(shí)，MCU的輸出控制端SC_PWR變?yōu)楦唠娖?，控制晶體管Q4導(dǎo)通，進(jìn)而拉低晶體管Q2的基極電壓，使晶體管Q2截止，直流電源VCC5經(jīng)電感L1和電阻R1作用到P型晶體管Q1的基極，使晶體管Q1截止，進(jìn)而阻斷所述電源輸出控制電路的電壓輸出，使電路進(jìn)入休眠狀態(tài)。當(dāng)讀卡器SK1檢測(cè)到有智能卡插入時(shí)，其智能卡檢測(cè)端CARD_SW向MCU的開關(guān)控制端OFF0發(fā)出高電平信號(hào)，同時(shí)，MCU的輸出控制端SC_PWR變?yōu)榈碗娖剑w管Q4截止，直流電源VCC5經(jīng)電阻R14作用到晶體管Q2的基極，使其導(dǎo)通，進(jìn)而控制P型MOS管Q1導(dǎo)通，直流電源VCC5經(jīng)MOS管Q1作用到讀卡器SK1的電源端VCC，為其提供電源供電。此時(shí)，邏輯電路被激活，數(shù)據(jù)通過讀卡器SK1的I/O口在讀卡器與MCU之間進(jìn)行交換，并完成相應(yīng)的操作。當(dāng)一次操作完成以后，邏輯電路又進(jìn)入休眠狀態(tài)，開始下一個(gè)循環(huán)周期。
本實(shí)用新型的智能卡接口電路中，在數(shù)據(jù)線上設(shè)有一個(gè)過流保護(hù)電路，此電路由一N溝道耗盡型MOS管Q3和一電阻R6組成。所述MOS管Q3的柵極與直流電源D3V3相連，源極與MCU的數(shù)據(jù)端SMDAT0相連，漏極與讀卡器SK1的I/O口相連；所述電阻R6并聯(lián)在MOS管Q3的柵極與源極之間。由于MOS管Q3的柵極與源極之間的電壓VGS為正或?yàn)樨?fù)時(shí)均能實(shí)現(xiàn)對(duì)漏極電流的控制作用，所以對(duì)讀卡器SK1的I/O口起到了過流保護(hù)的作用。
此外，在本實(shí)用新型的智能卡接口電路中還增設(shè)有兩個(gè)雙重鉗位電路，所述鉗位電路分別由兩個(gè)二極管D1、D2或D3、D4組成。其中，二極管D1或D4的正極接地，負(fù)極與二極管D2或D3的正極相連，二極管D2或D3的負(fù)極與所述電源輸出控制電路的輸出端相連，兩個(gè)二極管D1、D2或D3、D4的連接處分別連接在所述讀卡器SK1與MCU的時(shí)鐘連線和數(shù)據(jù)連線上。當(dāng)讀卡器SK1的時(shí)鐘端CKL或數(shù)據(jù)I/O口電壓過高時(shí)，二極管D2或D3導(dǎo)通，將時(shí)鐘端CKL或數(shù)據(jù)I/O口的電壓鉗位在5V左右。當(dāng)電壓為負(fù)時(shí)，二極管D1或D4導(dǎo)通，將時(shí)鐘端CKL或數(shù)據(jù)I/O口的電壓鉗位在0V左右，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了電路的過壓保護(hù)作用。
本實(shí)用新型通過采用以上簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了MCU與讀卡器之間的數(shù)據(jù)通信，并對(duì)電路實(shí)現(xiàn)了過壓和過流保護(hù)。當(dāng)然，上述說明并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種智能卡接口電路，包括讀卡器與微處理器，所述讀卡器通過智能卡接口電路與微處理器相連，其特征在于所述的智能卡接口電路包含有電源輸出控制電路根據(jù)智能卡的插入狀態(tài)，在微處理器的作用下，控制讀卡器處于激活或休眠狀態(tài)；雙重鉗位電路分別連接在讀卡器與微處理器的數(shù)據(jù)連線和時(shí)鐘連線上，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的過壓保護(hù)；過流保護(hù)電路連接在讀卡器與微處理器的數(shù)據(jù)連線上，實(shí)現(xiàn)對(duì)讀卡器I/O口的過流保護(hù)；此外，所述讀卡器的智能卡檢測(cè)端和復(fù)位端分別與微處理器相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能卡插入狀態(tài)的檢測(cè)以及讀卡器芯片的復(fù)位功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能卡接口電路，其特征在于所述電源輸出控制電路的輸入端與一直流電源(VCC5)相連，輸出端與所述讀卡器的電源端相連，控制端與微處理器的輸出控制端(SC_PWR)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能卡接口電路，其特征在于所述電源輸出控制電路主要由兩個(gè)N型晶體管(Q2、Q4)和一個(gè)P型晶體管(Q1)組成，所述N型晶體管(Q4)的基極與微處理器的輸出控制端(SC_PWR)相連，集電極一方面與所述直流電源(VCC5)相連，另一方面與另一N型晶體管(Q2)的基極相連，其發(fā)射極接地；所述另一N型晶體管(Q2)的集電極一方面與直流電源(VCC5)相連，另一方面與P型晶體管(Q1)的基極相連，其發(fā)射極接地；所述P型晶體管(Q1)的發(fā)射極與直流電源(VCC5)相連，集電極與所述讀卡器的電源端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能卡接口電路，其特征在于所述直流電源(VCC5)經(jīng)一電感(L1)與所述的電源輸出控制電路相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能卡接口電路，其特征在于所述的鉗位電路由兩個(gè)二極管(D1、D2或D3、D4)組成，其中，第一個(gè)二極管(D1或D4)的正極接地，負(fù)極與第二個(gè)二極管(D2或D3)的正極相連，第二個(gè)二極管(D2或D3)的負(fù)極與所述電源輸出控制電路的輸出端相連，兩個(gè)二極管(D1、D2或D3、D4)的連接處分別連接在所述讀卡器與微處理器的時(shí)鐘連線和數(shù)據(jù)連線上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能卡接口電路，其特征在于所述的過流保護(hù)電路由一N溝道耗盡型MOS管(Q3)和一電阻(R6)組成，所述MOS管(Q3)的柵極與一直流電源(D3V3)相連，源極與微處理器的數(shù)據(jù)端相連，漏極與讀卡器的I/O口相連；所述電阻(R6)并聯(lián)在MOS管(Q3)的柵極與源極之間。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種智能卡接口電路，包括讀卡器與微處理器，所述讀卡器通過智能卡接口電路與微處理器相連。其中，所述的智能卡接口電路包含有電源輸出控制電路、雙重鉗位電路以及過流保護(hù)電路，此外，所述讀卡器的智能卡檢測(cè)端和復(fù)位端分別與微處理器相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能卡插入狀態(tài)的檢測(cè)以及讀卡器芯片的復(fù)位功能。此電路通過少量的分離器件，以簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)取代了原有的專用智能卡接口芯片，實(shí)現(xiàn)了微處理器與讀卡器之間的通信，并對(duì)電路實(shí)現(xiàn)了過壓和過流保護(hù)功能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，具有較高的性價(jià)比和很好的實(shí)用性。
文檔編號(hào)G06F3/00GK2738310SQ20042009768
公開日2005年11月2日 申請(qǐng)日期2004年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月10日
發(fā)明者李培樹, 董磊 申請(qǐng)人:海信集團(tuán)有限公司, 青島海信電器股份有限公司