用于测试具有智能卡阅读器的装置的 方法和测试适配器 【技术领域】
本发明涉及一种用于测试具有对智能卡进行操作的智能卡阅读器的装置的方法，以及相应的装置。这种装置例如以计费电视广播(付费TV)、电子付款、或银行服务而为人所知。
背景技术
智能卡(也称为IC卡)是便携式信息介质，大致具有信用卡的大小。它们包括用于与各个装置进行数据交换的集成卡控制器，或至少一个集成存储器。这种便携式设备例如已知的EP-A-0 633 544。作为这种数据介质的通用术语，在整个说明书中将使用表述“智能卡”。通常，智能卡配备有触点，其通过智能卡阅读器而被机械性接触以进行电连接，从而与各个装置进行数据交换，但是具有无线接触装置而不具有直接机械触点连接的智能卡也为大家所知。
例如在WO 97/25685和EP-A-0 814 427中描述了智能卡与各个装置之间的通信。一种用于描述和定义具有触点的智能卡以及智能卡的操作程序的国际标准是ISO/IEC 7816-3：1997(E)。这个标准尤其用于使用顶置盒或数字卫星接收机的计费电视系统，其具有智能卡阅读器和用于授权接收计费电视广播的相应智能卡。相应智能卡包含使得顶置盒能够还原译出所接收的编码视频信号地数据。
已知为数字顶置盒提供所谓的FFT接口，用于允许进行工厂功能测试(FFT)。这是一种工具，其通过使用例如PC等的外部计算机来提供通过低级驱动器驱动顶置盒硬件的性能。通过标准EIA-RS 232通信端口将计算机耦合到顶置盒，该顶置盒例如在后侧具有相应端口。这种测试方法使用为所有相应装置所共用的FFT命令库。这个工具的主要思想就是当顶置盒密闭时，在工厂加工期间提供简单的访问，尤其是在装置生产之后进行用户测试。这个特征对售后调查或研制调查也是十分有用的。
【发明内容】
本发明的目的就是提供一种用于测试具有对智能卡进行操作的智能卡阅读器的装置的方法，以及一种相应的装置，其中所述方法允许降低装置的成本。
通过如权利要求1所述的方法来实现这个目的。此外，在权利要求5中描述了相应的测试适配器，并且在权利要求7中描述了相应的装置。在从属权利要求中描述了本发明的有益改进。
根据本发明，将测试适配器用作接口，将其插入装置的智能卡阅读器以测试装置。最好地，当操作智能卡时，使用智能卡阅读器的、未被装置所使用的触点来测试装置。根据ISO/IEC 7816-3：1997(E)，用于测试装置的多个触点中的一个具体是用于编程电压VPP的智能卡触点。
在优选实施例中，测试适配器包括RS 232插头的串行接口，其被耦合到计算机以测试装置。测试适配器包括相应的硬件来将依照智能卡标准的信号转换成RS 232标准。这尤其允许通过两条数据线来使用XON/XOFF协议，从而测试装置。
当将测试适配器插入装置的智能卡阅读器时，通过智能卡阅读器接口启动测试适配器上的电子部分。只需要四个触点来测试装置：两个用于电源连接的触点、一条用于发送信号的线路、以及一条用于接收信号的线路。为了接收信号，可以使用智能卡阅读器的已经可用的IN/OUT触点。
通过这种方法，就可以避免经常在装置、顶置盒或数字卫星接收机中使用的具有相应接口的RS 232连接器。只需要对装置内的电子线路图进行少许修改。
【附图说明】
现在参见示意图来更详细地说明本发明的优选实施例。
图1是一种具有用于测试数字顶置盒的测试适配器的系统；
图2是表示用于测试顶置盒的方法步骤的流程图；以及
图3是适于用测试适配器进行测试的数字顶置盒的智能卡阅读器接口。
【具体实施方式】
在图1中使出了一种用于测试数字顶置盒1的系统，包括插入到数字顶置盒1的智能卡阅读器4以进行测试的测试适配器2。将测试适配器2耦合到台式PC3，台式PC3通过测试适配器2将命令提供给顶置盒1，并且检测来自顶置盒1的相应响应。
在这个实施例中，智能卡阅读器4符合ISO/IEC 7816-3标准，并且根据这个标准，被设计用于插入到智能卡阅读器4中的、测试适配器2的部分6包括各个触点C1-C8。因此，部分6是由具有与智能卡相同的厚度和宽度的印制电路板制成的，其通常与顶置盒1一起使用。因此，当将测试适配器2插入到智能卡阅读器4中时，智能卡阅读器4并不能觉察出智能卡与测试适配器之间的区别。
在测试适配器2的其余部分7上布置有RS 232插头5，以及用于提供RS232接口与根据ISO 7816-3标准的信号之间的数据信号转换的电路，所述RS232插头和电路用于通过触点C1-C8与智能卡阅读器4进行数据交换。可以将诸如MAX 202或ST 202等的集成电路用作提供该转换的相应电路。
因此，可以通过传统的RS232电缆10将测试适配器2耦合到台式PC3，台式PC3例如具有9针凸SUB-D连接器，而测试适配器2具有9针凹SUB-D连接器。因此，以和以前使用安装在顶置盒的后侧的测试适配器9与相应的EIA-RS 232接口8时相同的方式，通过测试适配器2来测试顶置盒。当将测试适配器2用于进行测试时，如以下将参照图3所描述的，只需在顶置盒1内进行少许改进。
当在顶置盒1中取消了插头9和接口8时，可以将顶置盒1的成本降低大约0.5欧元。测试适配器2的成本可以忽略不计，因为在工厂中只需要很少的样品来测试成品，以进行工厂功能测试。可以将简单的印制电路板用作测试适配器，在该印制电路板上安装有触点C1-C8、插头5、和从EIA-RS 232到ISO 7816-3的相应接口等所有装置。印制电路板必须具有0.8mm的厚度。
因此，使用测试适配器2的新方法可以允许很容易地对所有的各种顶置盒进行测试，甚至是低端的顶置盒，因为总是实现智能卡阅读器。唯一的缺点在于当在工厂之外的服务人员没有测试适配器2时，他们就无法测试顶置盒。但是，另外仍然可以为顶置盒1提供RS 232接口8和插头9，从而可以通过测试适配器2以及接口8和插头9进行测试。
现在参照如图2所示的流程图来描述新方法的步骤。在步骤S1，将测试适配器2插入顶置盒1的智能卡阅读器4。然后，顶置盒1的数字控制器假设已经插入了智能卡，参见图1，因为已经激活了智能卡开关11。在步骤S2，顶置盒1提供用于冷复位的复位信号，从而激活假设的智能卡。
在步骤S3，顶置盒1等待对步骤S2的复位信号的应答。当已经将有效智能卡插入智能卡阅读器4中时，对复位的应答是肯定的，然后在步骤S4开始智能卡的正常操作，例如，如顶置盒1的用户所期望的电视广播的接收和还原译出。
如果没有对于步骤S2的复位信号的有效应答，顶置盒1在步骤S5开始对工厂功能检测(FFT)的初始化。然后，顶置盒1假设已经将测试适配器2插入到智能卡阅读器4中。当顶置盒1在下一步骤S6中从计算机(例如，台式PC 3)接收到肯定应答时，顶置盒1在步骤S7准备好用于工厂功能测试。当顶置盒1没有从PC接收到肯定信号时，在步骤S8中，顶置盒1在其显示器上显示错误消息“没有有效智能卡”。
在图3中示出了用于操作适配器2的顶置盒1中的相关部分。根据IEC7816-3：1997(E)标准，智能卡阅读器4包括插入到顶置盒1的具有触点C1-C8的智能卡连接器12，用于操作智能卡。触点C1-C8为智能卡提供以下连接：用于电源电压VCC的C1，用于智能卡的复位的C2，用于为智能卡提供时钟信号的C3，用于为智能卡提供接地端连接的C4、C5和C8，用于提供编程电压VPP的C6，和用于为智能卡与顶置盒1之间的数据交换提供数据输入/输出连接的C7。
顶置盒1还包括集成电路IC1、用于操作智能卡的数字信号的缓冲器和线路驱动器。在这个实施例中，所述数字信号为触点C2的复位信号RST、触点C3的时钟信号CLK、和触点C7的数据输入和输出信号I/O。集成电路IC1例如是来自Texas仪器的集成电路74 HCT 244。将5伏特的电源电压用于IC1以及智能卡和智能卡阅读器4的电子器件。
还参见图1，智能卡阅读器4还包括用于智能卡检测的开关11的开关触点SW。当将智能卡或测试适配器2插入智能卡阅读器4中时，断开开关触点SW。通过电阻器R1将5伏特的电源电压耦合到一个开关触点PRES。而且将晶体管T1的基极端耦合到开关触点PRES，当开关11断开时，晶体管T1提供“低”输出信号，而当开关11闭合时，提供“高”输出信号。
将NAND门IC2耦合到晶体管T1，将NAND门IC2设置成反相器，用于为顶置盒1的微控制器(未示出)提供信号“检测到卡”。还将IC2的输出耦合到NAND电路IC3的输入端，以便为智能卡或测试适配器2提供电源电压VCC。将NAND门IC3的其它输入端用于控制信号“命令VCC”。因此，当提供“检测到卡”信号并从顶置盒1的微控制器提供信号“命令VCC”时，IC3的输出转向“低”，然后通过晶体管T2将5伏特电源电压提供给卡连接器12的触点C1。
并且如图1所示，预置盒1另外可以包括RS 232接口8和插头9。如上文所述，这个接口允许测试顶置盒1，尤其提供工厂功能检测FFT。这个接口提供两个信号线以测试顶置盒1、提供RXRS 232用于接收信号、提供TXRS232用于发送信号。将这些线耦合到顶置盒1的微控制器。因此，只有RX/TX信号用于检测顶置盒，并且，例如XON/XOFF协议可以用作数据交换的协议，该协议在例如用于调制解调器操作的电信系统中是众所周知的。
如上文所述，测试适配器2包括与RS 232接口8相同的电路，例如集成及电路MAX 202、IC4。如上文所描述的，当计算机连接到测试适配器2的插头5时，只需要在顶置盒1内进行少许电路修改，就能够以和以前当计算机耦合到顶置盒1的插头9时相同的方式来操作计算机3。必须将TXRS 232线连接到触点C6，根据ISO 7816-3标准，触点C6是用于编程电压VPP的触点。因此，触点C6被测试适配器2用于发送信号TXRS 232。如在上文中已经描述的，将用于数据输入/输出的触点C7用作测试顶置盒的第二触点。因此，在缓冲集成电路IC 1之后将触点C7耦合到触点DIN，以便与智能卡一起进行顶置盒1的正常操作，例如，还原译出电视信号。并且也可以将触点C7连接到触点RXRS 232以便进行顶置盒1的工厂功能测试。
因此，能够以与上文中所描述的通过RS 232接口8和插头9进行的相同的方式，经由测试适配器2与计算机3来测试顶置盒1。因此，顶置盒不再需要接口8和插头9，从而降低了相当大的成本。当然，也可以如上文所述的配备接口8和插头9，但是他们的使用排除在通过智能卡阅读器4进行测试之外。
因此，当将测试适配器2插入到智能卡阅读器4中时，顶置盒1首先假设已经插入了智能卡。然后顶置盒1执行相应的初始化步骤，从而根据ISO/IEC 7816/3标准操作智能卡。但是测试适配器2在复位信号之后不提供施加到触点C2的相应肯定信号。然后，在另一步骤中，顶置盒1假设已经将测试适配器2插入智能卡阅读器4，然后为测试过程内部地提供需要的设置。
因此，只需要四个触点用于测试适配器2的操作：C1，电压VCC的输入端，用于将电源电压从智能卡阅读器4提供给测试适配器2；C7，数据I/O输出端，将其用作串行端口以将数据信号提供给顶置盒1的RXRS 232连接；C6，为编程电压VPP而保留，并且将被用作来自串行端口TXRS 232的信号的输入端；以及C8，作为接地输入端。
通过触点C1、电压VCC来启动测试适配器2的电子器件。因此，测试适配器2的功率不应过高，例如，应该将其限制在用于5伏特电源电压的50mA。
因此，只需要对顶置盒1的软件进行较小的改变就可以用测试适配器2正常地工作。实质上，当顶置盒1意识到还没有有效的智能卡被插入智能卡阅读器4中时，必须避免将顶置盒1保持在错误的模式下。或者，计算机3可以在步骤S3之后发送控制码，在步骤S3中，顶置盒1等待对在步骤S2中智能卡的激活的应答。控制码可以是为顶置盒1所知的命令，其请求顶置盒1进行初始化，以便进行测试过程。因为计算机3对于测试适配器2使用与对于接口8所使用的相同的的数据线TXRS232和RXRS232，所以不必改变计算机3的测试程序。
已经插入到智能卡阅读器4中的测试适配器2的印制电路板应该具有智能卡的相应大小，从而可以用于顶置盒1的正常操作。尤其是电路板的厚度应该限制在0.8mm，并且必须根据ISO/IEC 7816/3标准来排列卡触点C1-C8(或者至少触点C1、C6、C7和C8)，从而提供测试适配器2与智能卡阅读器4之间的必要连接。当通过电缆10用计算机进行操作时，可以通过附加板从后部支撑智能卡阅读器4之外的、测试适配器2的其余部分，或者可以为其配备外壳来提供测试适配器2的必要的稳定性。
如参照图1-3所描述的实施例符合依照ISO/IEC 7816/3的规格，但是其它应用也落入本发明的范围之内。测试适配器2和装置1也可以使用无线触点，从而不需要机械接触。也可以将该装置集成到电视接收机、个人计算机或任何其他器件中。如上所述，测试适配器2只需要提供电源电压和接地的两个触点，以及一个用于接收数据信号而另一个用于发送数据信号的两个触点。因此，可以将用于输入/输出信号的已经可用的触点用作一个数据信号的触点，并且可以将智能卡连接器的任一保留或未使用触点用作用于数据发送的第二触点。