[发明专利]通过用于微型计算机外围设备协议传输便携电子对象协议单元

说明书

本发明涉及在一个微型计算机类型终端和一个诸如芯片卡等便携电子对象之间的应用级连接，这个便携电子对象被称为“微控制器卡”或“集成电路卡”，充当终端的外围设备。

在应用级，在一台宿有芯片卡的、诸如终端的主机站和该芯片卡之间的交换通过应用协议数据单元(APDU)进行，它们是终端向芯片卡传送的命令和芯片卡向终端传送的响应。

这些命令和响应的格式由ISO 7816-4标准及其附录A和B在应用级被定义，用于使用半双工异步传输协议在“T＝0”字符中或者使用半双工交替传输协议在“T＝1”块中传递协议单元。这些命令总是由终端进行触发，而芯片卡必须是主动类型，以便主动向终端传送数据。

此外，1998年9月的“通用串行总线规范”定义了一种标准化的通用串行总线(USB)来将微型计算机(个人计算机PC)连接到外围设备。

所有在微型计算机和外围设备之间的数据传输都由微型计算机触发，而外围设备总是微型计算机的从属，这与芯片卡和终端的关系不同。所有经USB进行的事务都通过分组来实现，这些分组在格式和排序方面不同于芯片卡的ISO 7816-4标准所定义的命令和响应。

本发明的一个目的是使便携电子对象适合于充当微型计算机的外围设备，具体而言就是通过USB传递APDU，以便微型计算机能将便携电子对象看作外围设备。

为此，一种用于从终端向便携电子对象传递命令并从便携电子对象向终端传递响应的方法，其中每条命令都有头标、某些命令具有数据字段，而某些响应具有数据字段且每条响应都有尾标，该方法的特征在于以下步骤：

在终端和对象之间提供一个总线来交换下行链路事务和上行链路事务，其中每个下行链路事务都连续包含一个从终端向对象传送的开始分组、一个从终端向对象传送的数据分组、以及一个从对象向终端传送的结束分组，而每个上行链路事务都包含一个从终端向对象传送的开始分组、一个从对象向终端传送的数据分组、以及一个从终端向对象传送的结束分组；

把每条命令的头标和数据字段(如果存在这种数据字段)分别封装到一个下行链路事务和至少一个下行链路事务的数据分组的数据字段中；以及

把每条响应的数据字段(如果存在这种数据字段)和尾标封装到至少一个上行链路事务的数据分组的数据字段中。

通过把命令和响应封装到事务数据分组中，本发明：在便携电子对象是芯片卡时有可能略去连到通用串行总线(USB)(根据USB标准进行标准化)的阅读器；为终端和芯片卡之间的交换提供高于每秒1M比特的高数据速率，而且有可能通过公共总线将多个芯片卡，或者更为一般的是多个便携电子对象，连接到终端。

在USB标准的四种传输模式中，本发明表明遵循“批量传输模式”和“控制传输模式”的事务特别适于便携电子对象的操作。

对于这两种模式中的每一种，本发明为每个开始分组作好准备以包含一个标识符来通告在一个事务中它之后的数据分组的传送方向；在有关命令或响应的至少部分数据字段传输的每个下行链路事务中，其开始分组可能包含一个标识符来表示所述事务中它之后的数据分组的传输方向；下行链路事务中包含命令头标的数据分组的数据字段还可能包含所述命令之后响应中数据字段的期望长度、和/或所述命令中数据字段的长度；上行链路事务中包含响应中数据字段的开始的数据分组的数据字段还可能包含所述响应中数据字段的工作长度，而包含所述响应尾标的该第二上行链路事务中数据分组的数据字段还可包含填充比特，其数量正比于前一命令的所述响应中数据字段的期望长度与工作长度之间的差值。

根据本发明控制传输模式的其他特征，在有关命令或响应的多个连续事务的序列中，该第一个下行链路事务的开始分组可能包含一个通告序列开始的标识符；在包含命令头标的下行链路事务中数据分组的数据字段，其开始部分包含该命令格式的一个标识符；而包含数据分组(其中封装该响应的开始部分)的上行链路事务可能先于这样一个下行链路事务：其中开始分组包含一个通告上行链路事务序列开始的标识符，而且其中数据分组具有与含命令头标的下行链路事务的数据分组等同的结构，并且包含一个标识所述响应的格式的标识符以及所述响应中数据字段的期望长度。

在参考相应附图阅读了下面对优选实施方案的描述后，本发明的其他特征和优势会更为清楚，其中：

图1是一个微型计算机类型的终端与一个芯片卡之间通过本发明的USB进行连接的框图；

图2是遵循ISO 7816-4标准的4种已知命令格式的图解；

图3是遵循ISO 7816-4标准的2种已知芯片卡响应格式的图解；