[發(fā)明專利]一種通用串行總線設(shè)備轉(zhuǎn)接裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110002187.5
• 申請日: 2011-01-06
• 公開（公告）號: CN102063400A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李東聲
• 申請（專利權(quán)）人: 北京天地融科技有限公司
• 主分類號: G06F13/40
• 分類號: G06F13/40
• 代理公司: 北京凱特來知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;孟麗娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種USB(Universal?Serial?Bus，通用串行總線)設(shè)備轉(zhuǎn)接裝置。

背景技術(shù)

由于USB接口具有速度快、可即插即用等特點，采用USB接口與主機(USB主設(shè)備)相連的設(shè)備(USB從設(shè)備，以下簡稱USB設(shè)備)在市場上迅速普及；同時，市場上還存在著大量不具備USB接口能力的主機，這類主機通常只提供串口、并口等接口，如果希望將USB設(shè)備連接到這類主機，需要使用USB設(shè)備的轉(zhuǎn)接裝置。上述轉(zhuǎn)接裝置提供一個USB插槽，供USB設(shè)備連接，并具有串口或并口接頭，以便與主機連接。通過上述轉(zhuǎn)接裝置，USB設(shè)備可以連接到不提供USB接口的主機上，并且USB設(shè)備自身也無法識別出主機不是通過USB接口與其進行數(shù)據(jù)交互。

目前，還存在一種在硬件上具有對多種連接方式進行識別和自適應(yīng)能力的USB設(shè)備，這種USB設(shè)備具有以下特點：

1)具有標準的USB機械接口形狀和引腳，可以與主機端的USB接口相連；

2)對USB接口D+和D-引腳具有USB標準和非USB標準兩類使用方式；USB標準使用方式符合USB協(xié)議的電氣和協(xié)議規(guī)范，非USB標準使用方式不符合USB協(xié)議的電氣和協(xié)議規(guī)范；

3)設(shè)備在硬件層面可以識別出對D+和D-引腳不同的使用方式。

申請?zhí)枮?01010142982.X，名稱為“USB?Key裝置及其利用USB接口實現(xiàn)智能卡通信的方法”的中國專利申請記載了一種具有對多種連接方式進行識別和自適應(yīng)能力的USB設(shè)備。該專利所記載的USB裝置通過D+或D-引腳上的電平來識別其連接的是USB主設(shè)備(標準使用方式)或者是USB讀卡器(非標準使用方式)。

圖1為上述專利申請中記載的USB?Key的電路原理圖。圖1所示的USBKey中，USB接口的D+和D-引腳分別與USB接口電路的D+和D-引腳相連，并且USB接口的D+和D-引腳還分別與I/O接口電路的雙向接口和輸入接口相連；接口處理單元在USB?Key上電時判斷雙向接口的電平(即判斷D+引腳的電平)，如果為低電平，則打開USB接口電路，使安全芯片通過USB接口與USB主設(shè)備進行數(shù)據(jù)交互；如果為高電平，則關(guān)閉USB接口電路，使安全芯片通過I/O接口電路與外接設(shè)備，如IC(Integrate?Circuit，集成電路)卡讀卡器進行數(shù)據(jù)交互。

圖1所示的USB?Key中，當(dāng)使用I/O接口電路與外接設(shè)備進行數(shù)據(jù)交互時，與I/O接口電路的雙向接口相連的D+引腳與IC卡標準中的I/O引腳作用相同，與I/O接口電路的輸入接口相連的D-引腳與IC卡標準中的RST引腳(用于發(fā)送復(fù)位信號)作用相同；外接設(shè)備(如IC卡讀卡器)只需進行簡單地改造即可將該USB?Key當(dāng)作一個IC卡來使用。

由于圖1所示的USB?Key的安全芯片可識別出是否正在通過USB接口與外接設(shè)備進行數(shù)據(jù)交互，安全芯片可以據(jù)此實施不同的安全策略。例如，當(dāng)USB?Key通過USB接口與外接設(shè)備(通常為比較容易被病毒或木馬侵入的個人計算機)進行數(shù)據(jù)交互時，將其作為不可信任的外接設(shè)備，實施嚴格的安全策略，僅啟動對安全性要求較低的應(yīng)用；當(dāng)USB?Key通過I/O接口電路與外接設(shè)備(例如，IC卡讀卡器，銀行柜員機等)進行數(shù)據(jù)交互時，將其作為可信任的外接設(shè)備，實施寬松的安全策略，可以啟動對安全性要求較高的應(yīng)用。

圖1所示的USB?Key是目前被廣泛應(yīng)用于電子支付等領(lǐng)域，用于進行電子簽名制作、電子簽名認證、數(shù)據(jù)加密、解密的安全工具，通常被稱為電子密碼鑰匙或電子簽名工具。隨著功能的不斷擴展，除了與傳統(tǒng)的個人計算機相連外，USB?Key也需要與銀行提供的各種交易終端(例如，銀行柜員機)等外接設(shè)備相連。由于目前大多數(shù)銀行柜員機都不提供USB接口，但大部分都提供串口，因此USB?Key需要通過USB設(shè)備的轉(zhuǎn)接裝置才能與其相連。

如果采用現(xiàn)有的USB設(shè)備的轉(zhuǎn)接裝置與銀行柜員機相連，圖1所示的USB?Key會通過USB接口電路與銀行柜員機進行數(shù)據(jù)交互，安全芯片將實施嚴格的安全策略，啟動對安全性要求較低的應(yīng)用。但是，通常認為銀行柜員機自身的可靠性和安全性非常高，圖1所示的USB?Key應(yīng)當(dāng)通過I/O接口電路與銀行柜員機進行數(shù)據(jù)交互，以便實施寬松的安全策略，啟動對安全性要求較高的應(yīng)用。顯然，現(xiàn)有技術(shù)中的串口轉(zhuǎn)USB轉(zhuǎn)接裝置無法滿足上述要求。

發(fā)明內(nèi)容