本發(fā)明涉及到讀寫器領(lǐng)域，尤其涉及一種集成GPRS的接觸式IC卡讀寫器。

背景技術(shù)：

IC卡是繼磁卡之后出現(xiàn)的又一種新型信息工具，IC卡分為接觸式和非接觸式兩種。接觸式IC卡是將一個(gè)微電子芯片嵌入符合ISO7816標(biāo)準(zhǔn)的卡基中，做成卡片形式。IC卡通過讀寫器與外界進(jìn)行信息交換，接觸式IC卡通過讀寫器的觸點(diǎn)與芯片的觸點(diǎn)接觸后進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫。讀寫器同時(shí)又承擔(dān)著與后端處理器交互的任務(wù)，讀寫器將后端處理器發(fā)送的命令傳送給IC卡，同時(shí)將讀出的數(shù)據(jù)信息傳送給后端處理器。傳統(tǒng)的讀寫器與后端處理器使用USB接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，限制了讀寫器與后端處理器的工作距離。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種集成GPRS的接觸式IC卡讀寫器，在傳統(tǒng)讀寫器上增加一個(gè)GSM/GPRS模塊，使得讀寫器可以實(shí)現(xiàn)與后端處理器遠(yuǎn)距離通信。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種集成GPRS的接觸式IC卡讀寫器，其特征在于：包括主控模塊、GSM/GPRS模塊、存儲(chǔ)器模塊、電源模塊和外圍電路模塊，

其中，所述存儲(chǔ)器模塊通過串行外設(shè)接口與所述主控模塊連接，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；

所述電源模塊分別與所述主控模塊以及所述GSM/GPRS模塊連接，所述電源模塊將外界輸入的電源電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定電壓提供給所述主控芯片和所述GSM/GPRS模塊；

所述主控模塊包含主控芯片、模擬分接復(fù)用器，所述模擬分接復(fù)用器分別與所述GSM/GPRS模塊以及所述外圍電路模塊連接，控制所述外圍電路模塊以及所述GSM/GPRS模塊的開關(guān)，所述GSM/GPRS模塊與后端處理器電連接；

所述外圍電路模塊與所述主控芯片連接，并且配合所述主控芯片，通過相適應(yīng)的協(xié)議通信接口實(shí)現(xiàn)接觸式智能IC卡的通信。

進(jìn)一步地，所述主控芯片采用STM32F103型號(hào)。

進(jìn)一步地，所述模擬分接復(fù)用器采用CD4052BM型號(hào)。

進(jìn)一步地，所述GSM/GPRS模塊采用四個(gè)工作頻段，所述四個(gè)工作頻段分別為GSM850MHz、GSM900MHz、DCS1800MHz和PCS1900MHz。

進(jìn)一步地，所述GSM/GPRS模塊為采用M26FA-03-STD芯片，所述M26FA-03-STD芯片包含內(nèi)置存儲(chǔ)器、GSM射頻器以及多個(gè)通信接口。

進(jìn)一步地，所述電源模塊包括獨(dú)立的第一電源模塊和第二電源模塊，所述電源模塊通過USB供電。

進(jìn)一步地，所述第一電源模塊采用LM1117-3.3穩(wěn)壓芯片，將5V電壓源轉(zhuǎn)換穩(wěn)定的3.3V電源提供給主控芯片。

進(jìn)一步地，所述第二電源模塊采用29302T5芯片，將5V電壓源轉(zhuǎn)換為4V電源提供給所述GSM/GPRS模塊。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

本發(fā)明適用于所有傳統(tǒng)接觸式IC卡讀寫器領(lǐng)域，相比傳統(tǒng)的讀寫器，本發(fā)明優(yōu)勢(shì)在于本發(fā)明的讀寫器集成了GPRS功能，讀寫器利用GPRS與處理器進(jìn)行無線通信，讀寫器與后端處理器的工作距離不受限制，讀寫器可以與處理器超遠(yuǎn)距離通信，且讀寫器工作數(shù)量不受處理器USB接口數(shù)量限制；另外無線傳輸方式也使得與處理器通信的讀寫器數(shù)量不受限制處理器USB接口數(shù)量限制。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。顯而易見，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。

圖1為本發(fā)明的一種集成GPRS的接觸式IC卡讀寫器的示意圖；

圖2為本發(fā)明的主控芯片的芯片引腳圖；

圖3為本發(fā)明的模擬分接復(fù)用器的芯片引腳圖；

圖4為本發(fā)明的GSM/GPRS模塊的結(jié)構(gòu)圖；

圖5為本發(fā)明的存儲(chǔ)器模塊的引腳圖；

圖6為本發(fā)明的第一電源模塊的芯片電路圖；

圖7為本發(fā)明的第二電源模塊的芯片電路圖；

圖8為本發(fā)明的外圍電路模塊的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

圖1為本發(fā)明的一種集成GPRS的接觸式IC卡讀寫器的示意圖。如圖1所示，一種集成GPRS的接觸式IC卡讀寫器，其特征在于：包括主控模塊、GSM/GPRS模塊、存儲(chǔ)器模塊、電源模塊和外圍電路模塊，

其中，所述存儲(chǔ)器模塊通過串行外設(shè)接口與所述主控模塊連接，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；

所述電源模塊分別與所述主控模塊以及所述GSM/GPRS模塊連接，所述電源模塊將外界輸入的電源電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定電壓提供給所述主控芯片和所述GSM/GPRS模塊；

所述主控模塊包含主控芯片、模擬分接復(fù)用器，所述模擬分接復(fù)用器分別與所述GSM/GPRS模塊以及所述外圍電路模塊連接，控制所述外圍電路模塊以及所述GSM/GPRS模塊的開關(guān)，所述GSM/GPRS模塊與后端處理器電連接；

所述外圍電路模塊與所述主控芯片連接，并且配合所述主控芯片，通過相適應(yīng)的協(xié)議通信接口實(shí)現(xiàn)接觸式智能IC卡的通信。

此外，本發(fā)明的一種集成GPRS的接觸式IC卡讀寫器還集成了本領(lǐng)域常用的復(fù)位電路、晶振電路、調(diào)試電路以及外圍電子元器件，這些電路為本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)的電路，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員均能夠理解并且可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。本發(fā)明所使用到的芯片的型號(hào)都是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解并根據(jù)實(shí)際需要能夠獲得的。

圖2為本發(fā)明的主控芯片的芯片引腳圖，如圖2所示，主控芯片采用STM32F103，而芯片STM32F103使用高性能的ARM Cortex-M332位的RISC內(nèi)核，工作頻率72MHz，內(nèi)置高速存儲(chǔ)器，其中高達(dá)128K字節(jié)的閃存和20K字節(jié)的SRAM，豐富的增強(qiáng)I/O端口和聯(lián)接到兩條APB總線的外設(shè)。所有型號(hào)的器件都包含2個(gè)12位的ADC、3個(gè)通用16位定時(shí)器和一個(gè)PWM定時(shí)器，還包含標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)的通信接口：多達(dá)2個(gè)I2C和SPI、3個(gè)USART、一個(gè)USB和一個(gè)CAN。STM32F103還自帶了兼容ISO7816協(xié)議的UART接口，但UART對(duì)時(shí)鐘的處理比較弱，需要加入外圍電路加強(qiáng)，提高可靠性。

圖3為本發(fā)明的模擬分接復(fù)用器的芯片引腳圖，模擬分接復(fù)用器用于控制外圍電路模塊和GSM/GPRS模塊的開關(guān)，模擬分接復(fù)用器采用CD4052BM芯片，具有低的導(dǎo)通電阻和低的斷開泄露電流，功耗低，不受控制信號(hào)邏輯狀態(tài)影響。芯片具有4個(gè)Y通道輸入輸出端，一個(gè)Y通道公共端，4個(gè)X通道輸入輸出端，一個(gè)X通道公共端，兩個(gè)通道選擇端AB，一個(gè)通道使能端。

圖4為本發(fā)明的GSM/GPRS模塊的結(jié)構(gòu)圖，其中GSM/GPRS模塊采用四個(gè)工作頻段，所述四個(gè)工作頻段分別為GSM850MHz、GSM900MHz、DCS1800MHz和PCS1900MHz，支持GPRS多時(shí)隙等級(jí)12和GPRS編碼格式CS-1、CS-2、CS-3和CS-4，內(nèi)嵌TCP、UDP、FTP和PPP等協(xié)議，GSM/GPRS模塊采用M26FA-03-STD芯片，芯片是貼片是模塊，采用LCC封裝，可以通過其管腳焊盤內(nèi)嵌于客戶應(yīng)用中，提供了模塊與客戶主板間豐富的硬件接口。M26FA-03-STD芯片主要由內(nèi)置存儲(chǔ)器、GSM射頻器以及多個(gè)通信接口組成。RF-ANT是射頻信號(hào)輸入輸出管腳；VBAT是主電源管腳；VRTC作為輸入端是為RTC時(shí)鐘供電，作為輸出端是通過該管腳為備份電池或電容充電；拉低PWRKEY一段規(guī)定時(shí)間來開機(jī)或者關(guān)機(jī)；緊急情況下拉低EMERG-OFF管腳20ms以上能關(guān)閉芯片；Stats管腳用于指示芯片的運(yùn)行狀態(tài)；Netlight管腳指示網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)；SIM Interface是SIM卡接口；Audio是音頻接口；UART是異步串行通信接口。

圖5為本發(fā)明的存儲(chǔ)器模塊的引腳圖，其中存儲(chǔ)器模塊使用串行Flash存儲(chǔ)器，型號(hào)為25032FVSIG，該芯片是為系統(tǒng)提供的一個(gè)最小的空間、引腳和功耗的存儲(chǔ)器解決方案的串行Flash存儲(chǔ)器?；陔p倍/四倍的SPI，它們能夠立即提供數(shù)據(jù)給RAM，包括存儲(chǔ)聲音、文本和數(shù)據(jù)，雙倍/四倍用的引腳：串行時(shí)鐘、片選端、串行數(shù)據(jù)IO0(DI)、IO1(DO)、IO2(WP)和IO3(HOLD)。SPI最高支持80MHz，當(dāng)用快讀雙倍/四倍指令時(shí)，相當(dāng)于雙倍輸出時(shí)最高速率160MHz，四倍輸出時(shí)最高速率320MHz。

所述電源模塊包括獨(dú)立的第一電源模塊和第二電源模塊，所述電源模塊通過USB供電。

圖6為本發(fā)明的第一電源模塊的芯片電路圖，如圖6所示，系統(tǒng)通過USB供電，供電電壓為5V，而系統(tǒng)中的主控芯片的共同工作電壓為3.3V，第一電源模塊采用LM1117-3.3穩(wěn)壓芯片，將5V電壓源轉(zhuǎn)換穩(wěn)定的3.3V電源提供給主控芯片。其中，LM1117-3.3是一個(gè)低壓差電壓調(diào)節(jié)器，提供電流限制和熱保護(hù)，電路包含齊納調(diào)節(jié)的帶隙參考電壓以確保輸出電壓的精度在1％以內(nèi)，輸出端至少需要一個(gè)10uF的鉗電容來改善瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性

圖7為本發(fā)明的第二電源模塊的芯片電路圖，如圖7所示，系統(tǒng)通過USB供電，供電電壓為5V，而GSM/GPRS模塊的典型工作電壓為4V，第二電源模塊采用29302T5芯片，將5V電壓源轉(zhuǎn)換為4V電源提供給所述GSM/GPRS模塊。其中，29302T5芯片是一個(gè)具有快速瞬態(tài)響應(yīng)的低壓差電壓調(diào)節(jié)器，提供過電流保護(hù)、電池反相保護(hù)和電壓瞬變保護(hù)，參考輸出電壓的精度在1％以內(nèi)。

圖8為本發(fā)明的外圍電路模塊的電路原理圖，在接觸式智能IC卡實(shí)現(xiàn)是通過ISO7816外圍電路和STM32F103自帶的兼容ISO7816協(xié)議的UART接口相配合完成的。其中7816觸點(diǎn)符合國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC7816中規(guī)定的接觸式IC卡觸點(diǎn)的位置及尺寸大小。

傳統(tǒng)的讀寫器使用USB接口與后端處理器通信，導(dǎo)致數(shù)據(jù)線的長(zhǎng)度決定了讀寫器與處理器的工作距離，同時(shí)處理器USB接口數(shù)量也限制了讀寫器使用數(shù)量。而本發(fā)明的讀寫器集成了GPRS功能，讀寫器利用GPRS與處理器進(jìn)行無線通信，讀寫器與后端處理器的工作距離不受限制，讀寫器可以與處理器超遠(yuǎn)距離通信，且讀寫器工作數(shù)量不受處理器USB接口數(shù)量限制

基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。盡管本發(fā)明就優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了示意和描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，只要不超出本發(fā)明的權(quán)利要求所限定的范圍，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種變化和修改。