CN109726604B - 一种接触卡与终端之间的数据交换通信方法 - Google Patents

一种接触卡与终端之间的数据交换通信方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种接触卡与终端之间的数据交换通信方法，涉及电子支付领域；数据接收方法包括以下步骤：S1，将接触卡与终端接触，读取电平值获取接触卡的基本信息；S2，判断是否为反向模式，并进行数据接收流程；S3，对已接收到数据进行判断剪辑。数据发送过程主要包括以下步骤：A1，进入发送函数，获取上层传输的待发送数据c，判定发送模式的正反向；A2，拉低数据线的电平值，并设定延时定时器，进行字节数据发送；A3，字节发送结束后发送奇偶校验码；按照本发明的方法进行规范操作，实现了对正反向数据的接收解析和发送；此种方式易于理解维护管理，可以执行极强，条理清晰，易于理解和维护；能够充分保证各个环节的数据交互逻辑实现。

Description

一种接触卡与终端之间的数据交换通信方法
技术领域
本发明涉及电子支付领域，尤其涉及一种接触卡与终端之间的数据交换通信方法。
背景技术
日常生活中，具有接触功能的智能卡、金融卡十分常见，应用的范围十分广泛。随之而来的，终端如何实现与卡的通讯流程？如何避免过于复杂、难以维护的代码体系？以往的处理方式都是采用主控处理器内部的专用模块，通过配置专有寄存器实现读卡功能。或者外接独立读卡芯片的方式，主控通过操作指令与读卡芯片通讯。以上两种方式在接收和发送方面都很封闭，底层的实现不具备兼容性，可移植性很差，尤其后者的处理方式，虽然操作相对简单，但是独立的读卡芯片会增加成本。
因此，需要设计一种实现终端和接触卡之间进行收发字节的数据交换方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种接触卡与终端之间的数据交换通信方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种接触卡与终端之间的数据交换通信方法，包括数据接收方法，所述数据接收方法包括以下步骤
S1，将接触卡与终端接触，读取电平值获取接触卡的基本信息；
S2，判断是否为反向模式，并进行数据接收流程；
S3，对已接收到数据进行判断剪辑。
优选地，所述步骤S1具体包括以下步骤：
S11，所述终端启动定时器A，并设定接收超时时间；
S12，所述终端操作读取外部数据线，获取电平值，并判断电平值是否被拉低；若是，则进入步骤S14；若否，则进入步骤S13；
S13，判断定时器A是否超时，若是，则返回错误；若否，则执行步骤S12，继续获取数据线的电平；
S14，当读取的DATA线为低时，启动延时等待定时器B并设定定时时间。
优选地，所述延时等待定时器B的定时时间为1.5etu。
优选地，步骤S2主要包括以下步骤：
S21，判定当前的正方向标志位是否被置为反向模式，若是反向模式，则执行S22，若不是反向模式，则执行步骤S24；
S22，初始化接收字节奇偶结果ucParity、接收字节c和比特计数值i，读取外部数据线，并获取当前电平值，当电平值低，则按照反向计算公式c+＝(1<<(7-i))；将获取的数据移到相应的bit位，同时进行奇偶计算ucParity^＝1，再设定延时定时器；若该电平值高，则直接设定延时定时器的等待时间，返回重新读取；
S23，当比特计数值i大于8时，步骤S22的字节数据接收完全后，接收奇偶校验码；
S24，初始化接收字节奇偶结果ucParity、接收字节c和比特计数值i，读取外部数据线，并获取当前电平值，当电平值低，则按照非反向计算公式c+＝(1<<i)；将获取的数据移到相应的bit位，同时进行奇偶计算ucParity^＝1，再设定延时定时器；若该电平值高，则直接设定延时定时器的等待时间，返回重新读取；
S25，当比特计数值i大于8时，步骤S24的字节数据接收完全后，接收奇偶校验码。
优选地，步骤S23接收校验码的过程包括：读取当前数据线的电平状态，将此状态赋值给ucParityBit，若ucParityBit等于0，则ucParityBit赋值为1，否则赋值为0；
步骤S25中接收校验码的过程包括读取当前数据线的电平状态，将此状态赋值给ucParityBit，若ucParityBit不等于0，则ucParityBit赋值为1，否则赋值为0。
优选地，步骤S3主要包括以下步骤：
S31，判断正反向标志位是否是初始化值，若不是，则进入步骤S33；若是则继续判定步骤S2中接收到的字节是否为0x03，若是则标记当前的接收模式为反向接收，同时接收到的字节赋值为0x3F，ucParity^＝1；若不是，则进入步骤S32；
S32，判定接收的该字节c是否为0x3B，若是正反向标志位g_stIccAtr.TS置为0x3B，否则返回错误码，提示接收错误；
S33，判定接收该字节的奇偶校验位是否正确，若正确则返回接收字节c；若校验码不正确则提示接收错误。
优选地，所述数据交换通信方法还包括数据发送过程，该过程主要包括以下步骤：
A1，进入发送函数，获取上层传输的待发送数据c，判定发送模式的正反向；
A2，拉低数据线的电平值，并设定延时定时器，进行字节数据发送；
A3，字节发送结束后发送奇偶校验码。
优选地，步骤A1包括：
A11，判定当前卡片的通讯模式是反向模式时，将待发送数据按位取反，并将结果赋值给bob；
A12，判定当前发送模式是正向模式时，将待发送字节直接赋值给bob。
优选地，步骤A2包括:
A21，设定计数值并初始化计数值i为0，判定i是否小于8，若i值高于8，则执行步骤A24；若i值小于8，则增加1，按照公式bob&(1<<i)取出待发送字节bob的i位，判断该i位是否为高，若是，则执行A22，若不是，则将外部数据线置为低电平，执行A23；
A22，将ucParityBit标志自增1，并将外部DATA线置为高电平；
A23，设定延时定时器，等待1个etu时间，继续判断i值是否小于8；
A24，按公式ucSendBit＝ucParityBit mod 2计算，将待发送字节bit 1的个数模2结果赋值给ucSendBit。
A25，判定当前发送模式是否为反向模式，判定ucSendBit是否等于1
优选地，步骤A3包括：
A31，将DATA线电平置为ucSendBit记录值，设定延时定时器等待时间；
A32，设定IO为输入模式，同时设定延时定时器，等待1个etu；
A33，读取DATA线，查询该IO电平值是否被卡拉低，若是则返回发送成功结果，否则发送失败。
本发明的有益效果是：
本发明提供一种实现接触卡与终端之间的数据交换通信方法，主控使用IO控制数据的发送和接收，按照本发明的方法进行规范操作，实现了对正反向数据的接收解析和发送。此种方式易于理解维护管理，可以执行极强，条理清晰，易于理解和维护。能够充分保证各个环节的数据交互逻辑实现。
附图说明
图1是实施例1中所记载的数据接收解析流程；
图2是实施例2中所记载的数据发送解析流程。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
名词解释：
etu：基本时间单位(Elementary Time Unit)；
ucParity、ucParityBit、g_stIccAtr.TS、c、bob、ucSendBit、i都是变量名称，可以进行替换；
DATA线：即7816协议里的输入/输出(I/O)；
IO:DATA线，都是表述的数据通道；
实施例1
本实施例提供一种利用接触卡与终端的数据通信方法中的数据接收过程，如图1所示，按照通信协议实现底层处理接收数据的过程如下：
1.终端启动定时器1，设定定时器1接收过程的超时时间；
2.终端操作读取外部DATA线，获取当前电平值；判断此时的电平是否被卡拉低，若否则执行3，若是则执行5；
3.判断定时器1是否超时，若是则执行4，若否则执行2，继续读取外部DATA线的电平；
4.返回超时错误；
5.当读取的DATA线为低时，启动定时器2，设定该定时器为延时等待定时器。设定定时时间为1.5etu；
6.判定当前的正方向标志位g_stIccAtr.TS(该标志位会在启动第一次卡上电的时候初始化为0xFF)是否未被置为反向模式，向即g_stIccAtr.TS！＝0x3F，若成立则执行7，否则执行19；
7.初始化接收字节奇偶结果ucParity、接收字节c、比特为计数值i三个值为0；
8.判断i是否小于8，即判断计数值是否大于一个字节长度，若是则执行9；否则执行14；
9.i值自动加1；
10.读取外部DATA线的电平，将当前电平即为IC卡数据的1个bit；
11.判定该电平是否为高，若是则执行12，否则执行13；
12.按照正向计算公式结果c+＝(1<<i)即将数据bit1右移i位，并将移位后的结果与之前的记录值c做合并，表示将当前接收的bit位记录，同时计算ucParity^＝1；同时计算所接收bit为1的数据位异或并将结果保存到ucParity；
13.设定延时定时器2等待时间为1etu，返回8执行；
14.设定延时定时器2，等待时间设定为1etu；
15.读取当前DATA线的电平状态；将此状态赋值给ucParityBit；
16.ucParityBit是否不等于0，若满足则执行17，否则执行18；
17.ucParityBit赋值为1，执行31；
18.ucParityBit赋值为0；
19.若当前的模式为反向模式，初始化接收字节奇偶结果ucParity、接收字节c、比特为计数值i三个值为0；
20.判断i是否小于8，即判断计数值是否小于一个字节长度，若是则执行21，否则执行26；
21.i值自动加1；
22.读取外部DATA线的电平，并将状态作为接收的1个bit为，进行保存；
23.判定该电平是否为低；若是则执行24，否则执行25；
24.按照反向计算公式计算c+＝(1<<(7-i))；ucParity^＝1；将获取的数据移到相应的bit位，同时进行奇偶计算；
25.设定延时定时器2等待时间为1etu，返回20执行；
26.设定延时定时器2，等待时间设定为1etu；
27.读取当前DATA线的电平状态，将此状态赋值给ucParityBit；
28.ucParityBit是否等于0，若满足则执行29，否则执行30；
29.ucParityBit赋值为1，执行29；
30.ucParityBit赋值为0；
31.判定正反向标志位是否为初值0xFF，若是则执行32，否则执行34；
32.判定接收的该字节c是否为0x03，若是则执行33，否则执行34；
33.将正反向标志位g_stIccAtr.TS置为0x3F，即标记当前为反向接收，同时c赋值为0x3F，ucParity^＝1，执行34；
34.判定接收的该字节c是否为0x3B，若是则执行35，否则执行38；
35.将正反向标志位g_stIccAtr.TS置为0x3B；
36.判定接收该字节的奇偶校验位是否正确，即判断ucParityBit！＝ucParity是否成立，若成立则执行37否则执行38；
37.返回接收字节c；
38.返回错误码，接收错误。
通常字节接收错误在单字节的接收解析逻辑里没有对应的错误处理。当错误码数据返回上层，程序判定当前的操作模式，会根据处于不同的模式进行相应的冗错处理，处理方式会对应以下处理方式的一种：重发指令、下电退出操作、重新复位卡片上电接收数据。
实施例2
本实施例提供一种接触卡与终端进行发送数据的方法，如图2所示，按照协议规范，使用IO以及定时器进行发送数据的原子操作。根据协议规定，主控和IC卡通讯的第一条指令是在终端对卡片复位后，卡片返回数据。终端通过卡片返回的数据，可以解析出卡的信息。即在执行发送前，已知卡的通讯模式是正向模式还是反向模式。
1.进入发送数据流程，将待发送字节c传入；
2.判定当前卡片的通讯模式是否为反向模式，发送模式与卡通讯模式保持一致，即判定g_stIccAtr.TS是否为0x3F；若否则执行3，若是则执行4；
3.设定发送模式为正向模式，将发送字节c赋值给bob，执行5；
4.将发送数据c按位取反，并将结果赋值给bob；
5.将DATA线拉低；
6.设定延时定时器2，等待1个etu时间；
7.设定计数值i，初始化i为0；
8.判定i是否小于8，若是则执行9，否则执行14；
9.i值增加1；
10.按公式bob&(1<<i)取出待发送字节bob的i位，判断该位是否为高；若是则执行11，否则执行13；
11.将ucParityBit标志自增1，并将外部DATA线置为高电平；
12.设定定时器2，等待1个etu时间，执行8；
13.将外部DATA线置为低电平，执行12；
14.按公式ucSendBit＝ucParityBit mod 2计算，将待发送字节bit 1的个数模2结果赋值给ucSendBit；
15.判定当前发送模式是否为反向模式，即判定g_stIccAtr.TS是否为0x3F；若是则执行16，否则执行19；
16.判定ucSendBit是否等于1，若是则执行17否则执行18；
17.ucSendBit＝0；执行22；
18.ucSendBit＝1；执行22；
19.判定ucSendBit是否等于1，若是则执行20否则执行21；
20.ucSendBit＝1；执行22；
21.ucSendBit＝0；执行22；
22.将DATA线电平置为为ucSendBit记录值；
23.设定定时器B，等待1个etu时间；
24.设定IO为输入模式；
25.设定定时器B，等待1个etu时间；
26.读取DATA线，查询该IO是否被卡拉低。若是则执行27，否则执行28；
27.返回发送成功结果；
28.返回发送失败结果。
通常字节接收错误在单字节的接收解析逻辑里没有对应的错误处理。当错误码数据返回上层，程序判定当前的操作模式，会根据处于不同的模式进行相应的冗错处理，处理方式会对应以下处理方式的一种：重发指令、下电退出操作、重新复位卡片上电接收数据。
通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：
本发明提供一种实现接触卡与终端之间的数据交换通信方法，主控使用IO控制数据的发送和接收，按照本发明的方法进行规范操作，实现了对正反向数据的接收解析和发送。此种方式易于理解维护管理，可以执行极强，条理清晰，易于理解和维护。能够充分保证各个环节的数据交互逻辑实现。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种接触卡与终端之间的数据交换通信方法，其特征在于，包括数据接收方法，所述数据接收方法包括以下步骤：
S1，将接触卡与终端接触，读取电平值获取接触卡的基本信息；
S2，判断数据接收模式是否为反向模式，并进行数据接收流程；
S3，对已接收到数据进行判断剪辑；
所述步骤S1具体包括以下步骤：
S11，所述终端启动定时器A，并设定接收超时时间；
S12，所述终端操作读取外部数据线，获取电平值，并判断电平值是否被拉低；若是，则进入步骤S14；若否，则进入步骤S13；
S13，判断定时器A是否超时，若是，则返回错误；若否，则执行步骤S12，继续获取数据线的电平；
S14，当读取的DATA线为低时，启动延时等待定时器B并设定定时时间；
步骤S2主要包括以下步骤：
S21，判定当前的正方向标志位是否被置为反向模式，若是反向模式，则执行S22，若不是反向模式，则执行步骤S24；
S22，初始化接收字节奇偶结果ucParity、接收字节c和比特计数值i，读取外部数据线，并获取当前电平值，当电平值低，则按照反向计算公式c += (1 << (7 - i))；将获取的数据移到相应的bit位，同时进行奇偶计算ucParity ^= 1，再设定延时定时器；若该电平值高，则直接设定延时定时器的等待时间，返回重新读取；
S23，当比特计数值i大于8时，步骤S22的字节数据接收完全后，接收奇偶校验码；
S24，初始化接收字节奇偶结果ucParity、接收字节c和比特计数值i，读取外部数据线，并获取当前电平值，当电平值低，则按照非反向计算公式c += (1 << i)；将获取的数据移到相应的bit位，同时进行奇偶计算ucParity ^= 1，再设定延时定时器；若该电平值高，则直接设定延时定时器的等待时间，返回重新读取；
S25，当比特计数值i大于8时，步骤S24的字节数据接收完全后，接收奇偶校验码；
步骤S3主要包括以下步骤：
S31，判断正反向标志位是否是初始化值，若不是，则进入步骤S33；若是则继续判定步骤S2中接收到的字节是否为0x03，若是则标记当前的接收模式为反向接收，同时接收到的字节赋值为0x3F，ucParity ^= 1；若不是，则进入步骤S32;
S32，判定接收的该字节c是否为0x3B，若是正反向标志位g_stIccAtr.TS置为0x3B，否则返回错误码，提示接收错误；
S33，判定接收该字节的奇偶校验位是否正确，若正确则返回接收字节c；若校验码不正确则提示接收错误。
2.根据权利要求1所述的数据交换通信方法，其特征在于，所述延时等待定时器B的定时时间为1.5etu。
3.根据权利要求1所述的数据交换通信方法，其特征在于，步骤S23接收校验码的过程包括：读取当前数据线的电平状态，将此状态赋值给ucParityBit，若ucParityBit等于0，则ucParityBit赋值为1，否则赋值为0；
步骤S25中接收校验码的过程包括读取当前数据线的电平状态，将此状态赋值给ucParityBit，若ucParityBit不等于0，则ucParityBit赋值为1，否则赋值为0。
4.根据权利要求1所述的数据交换通信方法，其特征在于，所述数据交换通信方法还包括数据发送过程，该过程主要包括以下步骤：
A1，进入发送函数，获取上层传输的待发送数据c，判定发送模式的正反向；
A2，拉低数据线的电平值，并设定延时定时器，进行字节数据发送；
A3，字节发送结束后发送奇偶校验码。
5.根据权利要求4所述的数据交换通信方法，其特征在于，步骤A1包括：
A11，判定当前卡片的通讯模式是反向模式时，将待发送数据按位取反，并将结果赋值给bob；
A12，判定当前发送模式是正向模式时，将待发送字节直接赋值给bob。
6.根据权利要求4所述的数据交换通信方法，其特征在于，步骤A2包括:
A21，设定计数值并初始化计数值i为0，判定i是否小于8，若i值高于8，则执行步骤A24；若i值小于8，则增加1，按照公式bob & (1 << i)取出待发送字节bob的i位，判断该i位是否为高，若是，则执行A22，若不是，则将外部数据线置为低电平，执行A23；
A22，将ucParityBit标志自增1，并将外部DATA线置为高电平；
A23，设定延时定时器，等待1个etu时间，继续判断i值是否小于8；
A24，按公式ucSendBit = ucParityBit mod 2 计算，将待发送字节bit 1的个数模2结果赋值给ucSendBit；
A25，判定当前发送模式是否为反向模式，判定ucSendBit是否等于1。
7.根据权利要求6所述的数据交换通信方法，其特征在于，步骤A3包括：
A31，将DATA线电平置为ucSendBit记录值，设定延时定时器等待时间；
A32，设定IO为输入模式，同时设定延时定时器，等待1个etu；
A33， 读取DATA线，查询该IO电平值是否被卡拉低，若是则返回发送成功结果，否则发送失败。
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