专利名称：一种读卡器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及读卡装置，特别涉及一种具有USB海量存储器的读卡器。
背景技术：
近年来，信息技术的高速发展，将人们带入一个信息高速传播的全新时代，高速宽带网，图文音并茂的多媒体技术等等。这些技术的不断发展和应用，使得数据存储技术也以摩尔定律快速提高。随着人们对信息交流的需要，出现了一种基于快闪存储器(FLASH Memory)为介质的便携式存储设备，即USB海量存储器。其特点是体积小、价格低、易携带、性能稳定、存储容量大(从几十兆到几千兆不等)且可扩展，可完全替代软盘和软驱的功能。USB海量存储器的功能主要是为了完成大容量数据交换，并且具有和系统兼容的文件分区表功能，还具有一个掉电不丢失的储存器，能够承受多次的反复擦写，同时它具有方便携带的特点。
读卡器是一种标准PC机外设，具体地说就是通过计算机控制，能够完成对卡片信息读写操作的装置。卡片(或者叫卡)形式多种多样。有存储卡、智能卡之分。存储卡现在的应用很广泛，从数码相机到MP3随身听，从PDA掌上电脑到时下比较流行的多媒体手机。目前比较常见的存储卡有SmartMedia(SM卡)、Compact Flash(CF卡)、SONY Memory Stick(索尼记忆棒)、Multi Media Card(MMC卡)、SD Memory(SD卡)、IBM Microdrive(IBM微型硬盘)，以及最新的XD-Picture(XD卡)。智能卡又称集成电路卡(IC)，在ISO7816规范中规定了智能卡的具体物理形态、通讯方式以及功能。
目前市场上的读卡器越来越多采用USB接口，并且可以做得很小巧，易于携带。而USB海量存储设备本身就是小巧便携设备。现在计算机上的USB接口有限，USB外设越来越多。多种设备集成一体是一种潮流和趋势。目前很多用户需要载读卡认证的同时进行较大容量数据的存储，而目前读卡器与U盘还是互相独立的设备，单独使用读卡器无法进行大量的数据存储，而使用USB海量存储器时又无法读卡，这样不同的设备占用了计算机上的USB接口资源，同时，读卡器与U盘模块分立工作，使用和携带都不方便。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术中读卡器与U盘模块分立工作的缺点，提供了一种具备USB海量存储功能又具有读卡器功能的复合设备。所述技术方案如下一种读卡器，包括USB接口连接件和卡接口模块，其特征在于，还包括控制模块和海量存储模块，所述USB接口连接件通过控制模块分别与卡接口模块和海量存储模块相连。
优选地，所述控制模块为复合控制芯片，所述复合控制芯片用于采用统一的通讯协议通过USB接口连接件与主机交互数据，并用于分别控制卡接口模块和海量存储模块。
优选地，所述读卡器还包括USB集线器，所述控制模块包括读卡器控制单元和USB海量存储器控制单元，所述USB集线器一端与所述USB接口相连，另一端分别与所述读卡器控制单元和USB海量存储器控制单元相连，所述卡接口模块与所述读卡器控制单元连接，以实现读卡器的功能，所述海量存储模块与所述USB海量存储器控制单元连接，以实现USB海量存储器的功能。
所述读卡器控制单元为读卡器控制芯片。
所述USB海量存储器控制单元为USB海量存储控制芯片。
所述读卡器控制单元和所述卡接口模块可以集成在同一块芯片中。
所述海量存储模块为海量存储芯片。
所述卡接口模块为射频发射和接收模块或储存卡接口模块或逻辑接口电路。
所述卡接口模块还包括卡座。
所述读卡器控制单元和USB海量存储器控制单元分别包括USB接口模块，与所述USB集线器连接。
本实用新型的有益效果是1.本实用新型所述读卡器不但具有读卡器读取信息的功能，同时还具有强大的存储功能，从而极大地方便用户使用，提高工作效率。
2.用户可以将有用的数据(譬如读卡器所存储的信息)存储在USB海量存储器上。
3.本实用新型读卡器所述读卡装置和存储装置既可以在物理上相互独立，又可以结合在一起，即将两者相同或近似的功能模块合并起来，从而精简设备模块，降低了设备的成本并便于管理。
图1为本实用新型的第一种实施方式的结构框图；图2为本实用新型的第二种实施方式的结构框图；图3为本实用新型的第三种实施方式的结构框图；图4为本实用新型的第三种实施方式中控制芯片的控制流程图；图5为本实用新型所述集线器的电路图；图6为本实用新型所述海量存储控制芯片的电路图；图7为本实用新型所述读卡器控制芯片的电路图。
具体实施方案下面将参照相应的附图和实施例来描述本实用新型优选的实施方案。
本实用新型装置在硬件结构上主要由两部分构成，即USB海量存储装置和读卡装置。
USB海量存储器采用的是USB接口，需要一个用于运算的微处理器和一个数据存储器(可以是FLASH、E2ROM等)。可以使用USB海量存储器来存储各种类型的数据文件、驱动程序和应用程序。读卡器由一个CPU处理器和USB接口这两部分基础模块组成，通过计算机控制，能够完成对卡片信息的读写操作。两个产品有一个共有的特点，都具有一个USB接口的通讯界面，都具有一个进行运算的微处理器。都需要掉电不丢失的储存器。区别主要在USB的通讯协议不同，微处理器内部运行的程序不同。一些保证系统运行的外围电路不同。用户可以将有用的数据(如读卡器的驱动程序或可执行程序)存储在USB海量存储器上。可以看出，把目前两种常用的设备合并到一个产品中是可能的。
如果使用一个既可以满足U盘处理需求，又可以满足读卡器处理需求的微处理器，就可以解决外围电路不同的问题。
另外还有一种方法，利用USB集线器(HUB)的特点。可以在一个USB接口上，扩展出多个独立工作的USB接口，这样就可以把U盘和读卡器分别连接到USB HUB的下游端口上，把USB HUB的上游端口和主机相连。三个芯片集成到一个设备中，实现U盘和读卡器独立工作的功能。将同时拥有U盘和读卡器成为可能，方便了用户。
基于上述思想，本实用新型装置可以有不同的实施方式，也可以附加其他设备的功能，但至少应包含上述两种设备的功能。因此，具备这一特点的装置都属于本实用新型的范围。以下是本实用新型装置的几种典型实施方式实施例1参见图1，图5，图6和图7，本实用新型所述的读卡器装置由USB接口102、USB HUB芯片103、读卡器控制芯片104、卡接口模块105、USB海量存储器控制芯片106和海量存储芯片107构成。所述卡接口模块105包括射频发射和接收模块或者储存卡接口模块或者逻辑接口电路和接口卡座，所述读卡器控制芯片104可以采用freescale公司的68HC908JB16、cypress公司的cy7c63723等芯片，所述USB海量存储器控制芯片10可以采用AU9382、AU9384等芯片，所述卡接口模块105通过所述读卡器控制芯片104连接到所述USBHUB芯片103，其中读卡器控制芯片104的D2+，D2-管脚与所述USB HUB芯片103的D2+，D2-端相连，然后再通过所述USB HUB芯片103的D+，D-端连接到所述USB接口(即USB接口连接件)102，最终通过USB总线连接到主机101，以实现读卡器的功能。同时，所述海量存储芯片107通过所述USB海量存储器控制芯片106连接到所述USB HUB芯片103，其中USB海量存储器控制芯片106的D1-、D1+端与USB HUB芯片103的D1-、D1+端连接，然后再通过所述USB HUB芯片103的D+、D-端连接到所述USB接口102，最终通过USB总线连接到主机101，以实现USB海量存储器的功能。该实施例通过USB HUB芯片将读卡器和USB海量存储器联结在一起，其中读卡器控制芯片和读卡器功能实现芯片是互相独立的两块芯片。
实施例2参照图2，本实用新型装置由USB接口202、USB HUB芯片203、读卡器控制与卡接口模块204、USB海量存储器控制芯片205和海量存储芯片206构成。所述读卡器控制与卡接口模块204连接到所述USB HUB芯片203，然后通过所述USB HUB芯片203连接到所述USB接口202，最终通过USB总线连接到主机201，以实现读卡器的功能。同时，所述海量存储芯片206连接到所述USB海量存储器控制芯片205，所述USB海量存储器控制芯片205又连接到所述USB HUB芯片203，然后所述USB HUB芯片203又连接到所述USB接口202，最终通过USB总线连接到主机201，以实现USB海量存储器的功能。该实施例通过USB HUB芯片将读卡器和USB海量存储器联结在一起，其中读卡器控制芯片和卡接口模块已集成为一块芯片。在本实施例中，由于各个芯片及接口的具体连接关系与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例3参照图3，本实用新型装置由USB接口302、复合控制器芯片303、卡接口模块304和海量存储芯片305构成。所述复合控制器芯片303采用AVR8515型号的芯片，所述卡接口模块304连接到所述复合控制器芯片303的IO端口，所述复合控制器芯片303的D-、D+端又连接到所述USB接口302，最终通过USB总线连接到主机301，以实现读卡器的功能。同时，所述海量存储芯片305连接到所述复合控制器芯片303的数据总线和地址总线端，所述复合控制器芯片303D-、D+端又连接到所述USB接口302，最终通过USB总线连接到主机301，以实现USB海量存储器的功能。在该实施例中，一个复合芯片承担了原来的读卡器控制芯片和海量存储控制芯片。即用一个复合芯片完成读卡器和USB海量存储的控制功能，从而将读卡器和USB海量存储器联结在一起。其中复合控制器芯片是具有读卡器控制和USB海量存储器双重控制功能的复合芯片。该实施例的特点是读卡器和USB海量存储器直接与USB接口相连接，从而提高了执行速度。另一方面，由于未使用USB HUB，也节约了成本。
本实施例中的复合控制芯片采用统一的通讯协议进行同主机交互数据，然后利用微处理器内部进行协议分析，判断协议的工作状态是U盘的工作状态，还是读卡器的工作。然后执行相应的程序，同时响应主机的请求。返回执行后的结果。其控制流程参见图4，所述控制步骤如下
步骤402首先设备第一次插入主机时，对设备进行枚举，设备通过USB的通信协议，报告给主机这是一个复合设备，包括一个读写器和一个USB海量存储器。系统对设备进行识别之后，在正常的使用过程中会对设备进行读写操作；步骤403接收主机下发的数据；步骤404根据主机下发的USB数据的内容，来确定这次命令是发给读写器，还是USB海量存储器，如果是USB海量存储器，执行步骤405；如果判断本次命令是读写器的命令，执行步骤408；步骤405判断本次命令是否是枚举文件分配表，如果是，需要执行407(枚举文件分配表)，如果不是，需要执行406(传输文件命令)，通过411把需要传输回主机的数据，通过USB协议传回主机；步骤406传输文件命令；步骤407枚举文件分配表，报告主机；步骤408判断主机是需要查询读写器的状态，还是需要对读写器上连接的卡进行数据交互，如果是查询读写器的状态命令，执行步骤410；如果不是查询读写器的状态命令，执行步骤409；步骤409进行数据交互，数据交互包括主机需要读出卡片的数据，主机需要查询卡片的状态，主机需要对卡片写入数据，主机需要对卡片进行初始化等等。根据卡片的应用不同，具体的操作过程也不相同；步骤410把读写器的状态返回到主机；步骤411读写器执行完主机的请求之后，把需要返回给主机的数据，转换成USB协议，发送到主机。
以上只是对本实用新型的优选实施方式进行了描述，本领域的技术人员在本实用新型技术的方案范围内，进行的通常变化和替换，都应包含在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种读卡器，包括USB接口连接件和卡接口模块，其特征在于，还包括控制模块和海量存储模块，所述USB接口连接件通过控制模块分别与卡接口模块和海量存储模块相连。
2.如权利要求1所述的读卡器，其特征在于，所述控制模块为复合控制芯片，所述复合控制芯片用于采用统一的通讯协议通过USB接口连接件与主机交互数据，并用于分别控制卡接口模块和海量存储模块。
3.如权利要求1所述的读卡器，其特征在于，所述读卡器还包括USB集线器，所述控制模块包括读卡器控制单元和USB海量存储器控制单元，所述USB集线器一端与所述USB接口相连，另一端分别与所述读卡器控制单元和USB海量存储器控制单元相连，所述卡接口模块与所述读卡器控制单元连接，以实现读卡器的功能，所述海量存储模块与所述USB海量存储器控制单元连接，以实现USB海量存储器的功能。
4.如权利要求3所述的读卡器，其特征在于，所述读卡器控制单元为读卡器控制芯片。
5.如权利要求3所述的读卡器，其特征在于，所述USB海量存储器控制单元为USB海量存储控制芯片。
6.如权利要求3所述的读卡器，其特征在于，所述读卡器控制单元和所述卡接口模块可以集成在同一块芯片中。
7.如权利要求1所述的读卡器，其特征在于，所述海量存储模块为海量存储芯片。
8.如权利要求1所述的读卡器，其特征在于，所述卡接口模块为射频发射和接收模块或储存卡接口模块或逻辑接口电路。
9.如权利要求1至7中任意一项权利要求所述的读卡器，其特征在于，所述卡接口模块还包括卡座。
10.如权利要求3所述的读卡器，其特征在于，所述读卡器控制单元和USB海量存储器控制单元分别包括USB接口模块，与所述USB集线器连接。
专利摘要本实用新型提供了一种读卡器，属于读卡装置。为了解决现有技术中存在的读卡器与U盘模块分立工作的缺点，本实用新型提供了一种读卡器，包括USB接口连接件和卡接口模块，还包括控制模块和海量存储模块，所述USB接口连接件通过控制模块分别与卡接口模块和海量存储模块相连。采用本实用新型所述读卡器既有USB海量存储功能又具有读卡器功能，使用和携带非常方便。
文档编号G11C16/02GK2884332SQ20062001850
公开日2007年3月28日 申请日期2006年3月24日 优先权日2006年3月24日
发明者陆舟, 于华章 申请人:北京飞天诚信科技有限公司