本發(fā)明涉及芯片技術領域，具體地，涉及一種支持同時處理數(shù)據(jù)的雙界面卡。

背景技術：

雙界面卡是智能卡的一種，是結(jié)合了非接觸式IC卡接口和接觸式IC卡接口的一種雙接口IC卡，它兼有接觸式卡(以下簡稱7816界面)和非接觸式卡(以下簡稱RF界面)的優(yōu)點，即具有非接觸式IC卡的耐用性和方便性，又具有接觸式IC卡的安全性。目前，雙界面卡被廣泛應用于智能氣表、智能水表、智能電表等智能表的購電/水/氣和智能表的本地充值，為用戶和主管服務部門帶來了很大方便。

當前市場上出現(xiàn)的雙界面卡有三種：

1.接觸式系統(tǒng)與非接觸式系統(tǒng)僅僅是物理的組合到一張卡片中，兩套系統(tǒng)互相獨立。

2.接觸式系統(tǒng)與非接觸式系統(tǒng)彼此操作獨立，但只是共享卡存儲空間(內(nèi)部分或全部)。

3.接觸式系統(tǒng)與非接觸式系統(tǒng)完全融合，一個CPU管理，一個存儲單元完全共享，接觸式與非接觸式操作運行結(jié)果相同。

以上三種雙界面智能卡中，第三種雙界面智能卡才是真正意義上的非接觸式雙界面CPU卡。圖1為上述第三種雙界面卡的結(jié)構(gòu)圖，主要由CPU系統(tǒng)、操作界面接口和存儲單元MMO三個主要部分組成。CPU系統(tǒng)負責數(shù)據(jù)的運算和總線控制，界面接口即7816界面(接觸界面)和RF界面(非接觸界面)，負責和外界進行命令和資料傳輸，其中RF界面滿足ISO/IEC 14443系列標準，7816界面滿足ISO/IEC 7816標準。MMO存儲器包括ROM/flash、RAM、EEPROM。圖中各部分之間連接的粗箭頭線為數(shù)據(jù)線，細箭頭線為控制信號線，當兩個界面其中之一有讀寫數(shù)據(jù)讀寫請求時，CPU處理界面接口數(shù)據(jù)并對EEPOM進行讀寫操作。

日常使用的雙界面卡，一般是客戶攜帶雙界面卡在售電/水/汽處從服務商 處通過非接觸界面即RF界面充值，然后通過接觸界面即7816界面將費用輸入智能表，兩個界面分時操作完成，不存在沖突問題，也不會帶來數(shù)據(jù)丟失或異常。

然而，隨著水表、氣表、電表等智能表的集中采集和遠程通信(物聯(lián)網(wǎng)技術)不斷發(fā)展，大量已安裝且支持雙界面卡的智能表，需滿足可通過雙界面卡與智能表進行本地通信和遠程通信并交換數(shù)據(jù)，如：抄表人員或工程人員通過RF掌機讀取或設置智能表，或者遠程主站通過本地RF通信橋接裝置讀取或設置智能表，這樣就會出現(xiàn)智能表與掌機或遠程主站同時操作雙界面卡的現(xiàn)象，即由掌機或主站通過RF射頻口讀寫雙界面卡的同時，智能表也通過接觸接口對雙界面卡進行讀寫，從而帶來數(shù)據(jù)異常或數(shù)據(jù)丟失，給用戶和服務商帶來安全隱患或糾紛。圖2和圖3，同時出現(xiàn)操作雙界面卡的兩種方式。方式一、通過RF掌機操作智能燃氣表(圖2)，方式二、通過主站和RF橋接裝置遠程操作智能表(圖3)，兩種方式均會出現(xiàn)與智能表同時操作雙界面卡的情況。

造成同時操作數(shù)據(jù)異常或丟失問題分析：

1)現(xiàn)有雙界面卡不支持兩界面同時操作卡內(nèi)的EEPOM，即當兩界面的讀/寫指令同時到達時，單核CPU不具備并行處理能力即判為沖突，兩界面數(shù)據(jù)同時丟棄或異常；

2)當其中一個界面數(shù)據(jù)操作未完成，另一界面有數(shù)據(jù)到達時，CPU視為另一界面數(shù)據(jù)無效或兩界面數(shù)據(jù)均丟棄；

3)CPU的COS程序和硬件電路沒有考慮到出現(xiàn)沖突時的兩界面數(shù)據(jù)異常處理措施。

附圖4，為當兩個界面同時操作時，數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常的時序圖。情況1：T0時刻出現(xiàn)兩界面數(shù)據(jù)同時到達，兩界面數(shù)據(jù)均丟棄；情況2：T1時刻非接觸界面有數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)沒完成接收時，T2時刻接觸界有數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)丟棄。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術中雙界面卡同時操作時容易造成數(shù)據(jù)異?；騺G失的缺陷，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提出一種支持同時處理數(shù)據(jù)的雙界面卡。

本發(fā)明實施例提供的一種支持同時處理數(shù)據(jù)的雙界面卡，包括：接觸界 面接口、非接觸界面接口、第一鎖存緩沖區(qū)、第二鎖存緩沖區(qū)、第一與門、第二與門、第一連接電路、第二連接電路、時鐘電路、處理器和存儲單元；接觸界面接口通過數(shù)據(jù)線與第一鎖存緩沖區(qū)相連，非接觸界面接口通過數(shù)據(jù)線與第二鎖存緩沖區(qū)相連；接觸界面接口的讀寫控制信號端與第一與門的第一輸入端相連，第一與門的輸出端與第一鎖存緩沖區(qū)的控制端相連；非接觸界面接口的讀寫控制信號端與第二與門的第一輸入端相連，第二與門的輸出端與第二鎖存緩沖區(qū)的控制端相連；時鐘電路為處理器提供時鐘，且處理器與存儲單元相連；時鐘電路通過第一連接電路與第一與門的第二輸入端相連，時鐘電路通過第二連接電路與第二與門的第二輸入端相連；第一連接電路與第二連接電路輸出相反的電平。

在上述技術方案中，當接觸界面接口執(zhí)行寫操作時，接觸界面接口的讀寫控制信號端輸出高電平；當非接觸界面接口執(zhí)行寫操作時，非接觸界面接口的讀寫控制信號端輸出高電平。

在上述技術方案中，第一連接電路與第二連接電路輸出相反的電平，具體包括：第一連接電路的輸出電平的高低狀態(tài)與時鐘電路輸出電平的高低狀態(tài)相同；或者

第二連接電路的輸出電平的高低狀態(tài)與時鐘電路輸出電平的高低狀態(tài)相同。

在上述技術方案中，第一連接電路為導線，第二連接電路為非門；或者第一連接電路為非門，第二連接電路為導線。

在上述技術方案中，當?shù)谝贿B接電路的輸出電平的高低狀態(tài)與時鐘電路輸出電平的高低狀態(tài)相同時，第一鎖存緩沖區(qū)用于在時鐘上升沿進行數(shù)據(jù)緩沖，第二鎖存緩沖區(qū)用于在時鐘下降沿進行數(shù)據(jù)緩沖；

當?shù)诙B接電路的輸出電平的高低狀態(tài)與時鐘電路輸出電平的高低狀態(tài)相同，第一鎖存緩沖區(qū)用于在時鐘下降沿進行數(shù)據(jù)緩沖，第二鎖存緩沖區(qū)用于在時鐘上升沿進行數(shù)據(jù)緩沖。

在上述技術方案中，當接觸界面接口和非接觸界面接口同時執(zhí)行操作，且其中一個界面接口執(zhí)行寫操作，另外一個界面接口執(zhí)行讀操作時，處理器先處理寫操作、后處理讀操作。

在上述技術方案中，存儲單元包括隨機存儲器、只讀存儲器和帶電可擦 可編程只讀存儲器。

在上述技術，該雙界面卡還包括：復位單元；復位單元用于復位處理器。

本發(fā)明實施例提供的一種支持同時處理數(shù)據(jù)的雙界面卡，通過分別為兩個界面接口增加鎖存緩沖區(qū)，同時利用與門和兩個輸出不同電平的連接電路，控制兩個鎖存緩沖區(qū)可以按時鐘上下沿分時緩沖數(shù)據(jù)，進而處理器可以對兩界面接口的緩沖數(shù)據(jù)進行分時處理，從而達到同時接收、異步處理的效果，確保兩界面接口的數(shù)據(jù)不丟失。本發(fā)明實施例提供的一種支持同時處理數(shù)據(jù)的雙界面卡，具有接觸界面和非接觸界面的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能，可用于RF掌機對智能表的本地抄表維護，亦可通過RF橋接模塊實現(xiàn)遠程通信抄表維護；同時，可以進一步提高雙界面卡的數(shù)據(jù)存取的可靠性，特別是在智能表的現(xiàn)場維護過程中，避免數(shù)據(jù)存取異常和丟失，并減少通信失敗和重發(fā)次數(shù)；并可以拓展其應用范圍，可廣泛應用于智能表通信。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1為現(xiàn)有技術中的雙界面卡的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術中的第一種同時操作雙界面卡的示意圖；

圖3為現(xiàn)有技術中的第二種同時操作雙界面卡的示意圖；

圖4為現(xiàn)有技術中的雙界面卡數(shù)據(jù)處理的時序圖；

圖5為本發(fā)明實施例中支持同時處理數(shù)據(jù)的雙界面卡的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為實施例一中支持同時處理數(shù)據(jù)的雙界面卡的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為實施例一中雙界面卡同時處理數(shù)據(jù)的時序圖；

圖8為實施例一中雙界面卡的功能流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細描述，但應當理解本發(fā)明的保護范圍并不受具體實施方式的限制。

根據(jù)本發(fā)明實施例，提供了一種支持同時處理數(shù)據(jù)的雙界面卡，圖5為該雙界面卡的結(jié)構(gòu)圖，具體包括：接觸界面接口10、非接觸界面接口20、第一鎖存緩沖區(qū)BUF1、第二鎖存緩沖區(qū)BUF2、第一與門A1、第二與門A2、第一連接電路30、第二連接電路40、時鐘電路50、處理器60和存儲單元70。

在本發(fā)明實施例中，圖中各部分之間連接的粗箭頭線為數(shù)據(jù)線，細箭頭線為控制信號線。具體的，接觸界面接口10通過數(shù)據(jù)線與第一鎖存緩沖區(qū)BUF1相連，非接觸界面接口20通過數(shù)據(jù)線與第二鎖存緩沖區(qū)BUF2相連。

接觸界面接口10的讀寫控制信號端R/W1與第一與門A1的第一輸入端相連，第一與門A1的輸出端與第一鎖存緩沖區(qū)BUF1的控制端相連；非接觸界面接口20的讀寫控制信號端R/W2與第二與門A2的第一輸入端相連，第二與門A2的輸出端與第二鎖存緩沖區(qū)BUF2的控制端相連。

時鐘電路50為處理器60提供時鐘，且處理器60與存儲單元70相連；處理器60用于對兩個鎖存緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)進行處理，存儲單元70具體用于存儲數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，存儲單元70包括隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM和帶電可擦可編程只讀存儲器EEPOM，其中只讀存儲器ROM用于存放操作系統(tǒng)(COS)程序，隨機存儲器RAM為變量存儲器，帶電可擦可編程只讀存儲器EEPOM主要存放智能表業(yè)務、運行操作等參數(shù)。

時鐘電路50通過第一連接電路30與第一與門A1的第二輸入端相連，時鐘電路50通過第二連接電路40與第二與門A2的第二輸入端相連；且第一連接電路30與第二連接電路40輸出相反的電平。具體的，第一連接電路30和第二連接電路40均輸入時鐘電路的時鐘信號，即二者的輸入電平是相同，而二者的輸出電平是相反的，為一個輸出高電平、另外一個輸出低電平。

本發(fā)明實施例提供的一種支持同時處理數(shù)據(jù)的雙界面卡，通過分別為兩個界面接口增加鎖存緩沖區(qū)，同時利用與門和兩個輸出不同電平的連接電路，控制兩個鎖存緩沖區(qū)可以分時緩沖數(shù)據(jù)，進而處理器可以對兩界面接口的緩沖數(shù)據(jù)進行分時處理，從而達到同時接收、異步處理的效果，確保兩界面接口的數(shù)據(jù)不丟失。

優(yōu)選的，在本發(fā)明實施例中，第一連接電路和第二連接電路的輸出電平具體分為兩種情況：

情況一：第一連接電路30的輸出電平的高低狀態(tài)與時鐘電路50輸出電平的高低狀態(tài)相同。即，當時鐘電路50輸出為高電平時，第一連接電路30輸出高電平，第二連接電路40輸出低電平。

情況二：第二連接電路40的輸出電平的高低狀態(tài)與時鐘電路50輸出電平的高低狀態(tài)相同。即，當時鐘電路50輸出為高電平時，第一連接電路30輸出低電平，第二連接電路40輸出高電平。

其中，當采用情況一時，第一連接電路30可以為導線，第二連接電路40為非門；當采用情況二時，第一連接電路30可以為非門，第二連接電路40為導線。本領域技術人員可以理解，上述將連接電路分為導線和非門是一種優(yōu)選的實施例，其也可以采用其他輸出電平相反的兩組電路，本文不一一列舉。

在本發(fā)明實施例中，當接觸界面接口10執(zhí)行寫操作時，接觸界面接口10的讀寫控制信號端R/W輸出高電平；當非接觸界面接口20執(zhí)行寫操作時，非接觸界面接口20的讀寫控制信號端R/W輸出高電平。而且，當鎖存緩沖區(qū)的控制端接收到上升沿的控制信號時，鎖存緩沖區(qū)進行緩沖數(shù)據(jù)。

具體的，當?shù)谝贿B接電路30的輸出電平的高低狀態(tài)與時鐘電路50輸出電平的高低狀態(tài)相同，第一鎖存緩沖區(qū)BUF1用于在時鐘上升沿進行數(shù)據(jù)緩沖，第二鎖存緩沖區(qū)BUF2用于在時鐘下降沿進行數(shù)據(jù)緩沖。當?shù)诙B接電路40的輸出電平的高低狀態(tài)與時鐘電路50輸出電平的高低狀態(tài)相同時，第一鎖存緩沖區(qū)BUF1用于在時鐘下降沿進行數(shù)據(jù)緩沖，第二鎖存緩沖區(qū)BUF2用于在時鐘上升沿進行數(shù)據(jù)緩沖。

在本發(fā)明實施例中，當接觸界面接口10和非接觸界面接口20同時執(zhí)行操作(每個界面接口所執(zhí)行的操作包括讀操作或?qū)懖僮?，且其中一個界面接口執(zhí)行寫操作，另外一個界面接口執(zhí)行讀操作時，處理器60先處理寫操作、后處理讀操作。當兩個操作界面接口同時執(zhí)行寫操作時，由于本發(fā)明實施例提供的雙界面卡可以分時緩沖數(shù)據(jù)，從而處理器可以分時處理數(shù)據(jù)。

具體的，兩界面數(shù)據(jù)控制信號到來時，啟動緩沖區(qū)鎖存功能，并由時鐘信號的上升沿和下降沿分別實現(xiàn)兩界面數(shù)據(jù)緩存，若干時鐘CLK后處理器分 時完成兩緩沖區(qū)BUF1、BUF2的數(shù)據(jù)處理過程。處理器處理數(shù)據(jù)的過程具體包括：處理器首先讀取兩緩沖區(qū)數(shù)據(jù)，判斷是否為空，并判定數(shù)據(jù)內(nèi)容的讀寫形式。若兩數(shù)據(jù)為兩界面轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)則完成兩界面數(shù)據(jù)交互；若同時讀則先分時處理；若同時寫則按數(shù)據(jù)是否相同采用分時處理或舍棄其一，若同時讀、寫則先寫后讀；若數(shù)據(jù)不同時讀/寫則按順序正常處理。

下面通過一個實施例詳細介紹該雙界面卡的結(jié)構(gòu)和功能。

實施例一

參見圖6所示，在實施例一中，第一連接電路30可以為導線，第二連接電路40為非門，且該雙界面卡還包括：復位單元80；復位單元80用于復位處理器60。此時，第一鎖存緩沖區(qū)BUF1用于在時鐘上升沿進行數(shù)據(jù)緩沖，第二鎖存緩沖區(qū)BUF2用于在時鐘下降沿進行數(shù)據(jù)緩沖。

實施例一提供的雙界面卡在兩個界面接口同時操作數(shù)據(jù)時，其處理數(shù)據(jù)的時序圖參見圖7所示，非接觸界面接口操作數(shù)據(jù)Data1，接觸界面接口操作數(shù)據(jù)Data2，且二者均在T0時刻同時操作數(shù)據(jù)，此時在時鐘的第一個上升沿將Data1鎖存到BUF1中，在時鐘的第一個下降沿將Data2鎖存到BUF2中。在經(jīng)過若干個時鐘CLK之后，處理器在時鐘的上升沿處理BUF1中的數(shù)據(jù)，在時鐘的下降沿處理BUF2中的數(shù)據(jù)。

在實施例一中，處理器處理兩個界面接口數(shù)據(jù)的流程具體參見圖8所示。處理器先判斷兩個鎖存緩沖區(qū)是否為空，當不為空的時候，判斷兩界面接口的數(shù)據(jù)是否為互相的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)；若是，則在兩個界面接口之間互相轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，若不是，則判斷兩個界面接口的通道數(shù)據(jù)是否為同時讀操作；若是，則處理器CPU分時處理數(shù)據(jù)，若不是，則判斷兩個界面接口的通道數(shù)據(jù)是否為同時寫操作；若是，則按數(shù)據(jù)是否相同采用分時處理或舍棄其一，若不是，則判斷兩個界面接口的通道數(shù)據(jù)是否為同時讀操作和寫操作；若是，則分時處理，先處理讀操作后處理寫操作，若不是，則說明兩個界面接口并沒有同時接收到數(shù)據(jù)，因此按照正常的時間順序處理數(shù)據(jù)即可。

本發(fā)明實施例提供的一種支持同時處理數(shù)據(jù)的雙界面卡，通過分別為兩個界面接口增加鎖存緩沖區(qū)，同時利用與門和兩個輸出不同電平的連接電路，控制兩個鎖存緩沖區(qū)可以按時鐘上下沿分時緩沖數(shù)據(jù)，進而處理器可以對兩界面接口的緩沖數(shù)據(jù)進行分時處理，從而達到同時接收、異步處理的效果，確 保兩界面接口的數(shù)據(jù)不丟失。本發(fā)明實施例提供的一種支持同時處理數(shù)據(jù)的雙界面卡，具有接觸界面和非接觸界面的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能，可用于RF掌機對智能表的本地抄表維護，亦可通過RF橋接模塊實現(xiàn)遠程通信抄表維護；同時，可以進一步提高雙界面卡的數(shù)據(jù)存取的可靠性，特別是在智能表的現(xiàn)場維護過程中，避免數(shù)據(jù)存取異常和丟失，并減少通信失敗和重發(fā)次數(shù)；并可以拓展其應用范圍，可廣泛應用于智能表通信。

本發(fā)明能有多種不同形式的具體實施方式，上面以圖5-圖8為例結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術方案作舉例說明，這并不意味著本發(fā)明所應用的具體實例只能局限在特定的流程或?qū)嵤├Y(jié)構(gòu)中，本領域的普通技術人員應當了解，上文所提供的具體實施方案只是多種優(yōu)選用法中的一些示例，任何體現(xiàn)本發(fā)明權利要求的實施方式均應在本發(fā)明技術方案所要求保護的范圍之內(nèi)。

最后應說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。