摘要：由于現行的POS機的系統界面簡陋，軟件資源匱乏，不利于POS機的功能擴展。刷卡器閱讀芯片是POS機主要功能的承擔者，對其Andr oid驅動程序的研究，有助于POS機在Android平臺上的發展。MagTek刷卡器閱讀芯片21006450應用廣泛，對于它的研究將有助于刷卡器閱讀芯片驅動程序在實際中的應用。這里所研究的Android系統架構、芯片工作原理及接口調用是刷卡器閱讀芯片驅動程序設計的理論基礎，對驅動程序的實現做指導。
關鍵字：Android；POS機；刷卡器讀芯片；驅動程序

0 引言
Google公司在2007年11月5日推出了開源的Androld操作系統，它是基于Linux內核的開源手機操作系統。目前，Android應用商店Android market已經擁有超過70萬個應用程序，有超過10萬名軟件開發人員為Android開發應用程序，Android系統已經廣泛運用于便攜式移動設備。
移動POS機又稱無線POS，是一種RF-SIM卡終端閱讀器，通過CDMA，GPRS，TCP／IP等與數據服務器相連進行工作。移動POS機具有移動性強，平均交易時間段，易于攜帶等特性在各大行業都已經廣泛使用。將Android系統移植到POS機上，將為POS機提供更加豐富的應用和功能擴展。
刷卡器作為POS機主要功能承擔者，其驅動程序的研究和優化也直接影響到Android系統在POS機領域的發展。

1 Android系統架構
Android是以Linux為內核的開放式的手機操作系統，采用了整合的策略思想，包括底層Linux操作系統、中間層的中間件和上層的Java應用程序。Android系統是由應用程序層、應用程序框架層、系統運行庫層、Linux內核層組成的，系統架構如圖1所示。

在應用程序層中包含了Android系統的基礎應用程序，所有的應用程序都是用Java編寫的。
應用框架層是開發人員從事Android應用程序開發的基礎，該層簡化了組件重用，可以直接使用系統提供的組件快速的進行應用程序開發，主要包括Activity Manager，Content Provider，View System等。
在系統運行庫層中包括了兩個部分：程序庫和運行時庫，主要由Dalvik Java虛擬機和基礎的Jaya類庫組成，為應用程序提供服務和Java編程語言核心庫。Android的核心系統服務依賴于Linux 2．6內核，如安全性、內存管理、進程管理、網絡協議和驅動模型。Linux內核也同時作為硬件和軟件堆棧之間的硬件抽象層。

2 刷卡器工作原理
MagTek公司的磁卡閱讀器芯片21006450是一款高性能、低功耗的三軌磁條解碼芯片。在對磁卡閱讀芯片復位時，如果STRBOE沒有置高，就需要將其置高，并將DATA拉低，然后再將STROBE置低。在復位之后仍需要將DATA強制置低，在釋放DATA之前需要將STROBE置高，然后再置低。在完成上述過程后，仍需要再完成一次STROBE的置高、置底，這樣才能完成復位序列。
當讀卡器芯片處在準備讀卡狀態時，一旦檢測到三個磁通翻轉，ASIC就會通過將DATA拉低來表明此時處于卡在線狀態。然后就開始將磁條卡上的數據讀取并存儲到緩存中。對應于這種卡在線狀態，控制器應當將STROBE置高。對應于STROBE的上升沿，ASIC會將DATA置高，并清除卡在線信號。控制器會將STROBE置低，然后等待DATA的下降沿，以此來表明處在緩存器就緒狀態。從內存中讀取或提取數據，需要用脈沖信號將STROBE輸入置高再置低來驅使數據指針將數據指向DATA的管腳。在數據讀取期間，當STROBE的輸入為低時，DATA上的一個低電平代表1，而高電平代表0。需要說明的是，DATA進入緩存器就緒狀態后，在復位之前，ASIC不會對再一次刷卡做出反應。在片上緩存(內存)中，為磁條卡的三個磁道中的每一個分配了704 b的空間，總共有2 112 b。對每條磁道而言，只有在卡上檢測到1的時候才開始存儲數據，在這個1之前的所有的0都不會存儲進緩存。當檢測到第一個1之后，每個磁道存儲704 b的數據，而一旦數據超過這個長度，將會丟失超出的數據。但這并不意味著芯片的存儲空間太小，確切來說，這么大的空間已經能夠充分的滿足符號ISO編碼標準的磁條卡的需求。
在提取數據時，STROBE是根據磁道A，磁道B，然后磁道C的順序進行接收的。當數據指針到達3個磁道共2112位的最后位置時，它將從反方向再次循環數據。需要說明的是，數據的移出的首選順序是磁道A、磁道B然后磁道C。ASIC并不決定刷卡的方向，只是簡單的將接收的數據表示出來。然后，反方向刷卡數據的移出時是以磁道C、磁道B、磁道A的順序進行的，這就像將一盤磁帶或錄音帶翻帶。
在復位時，會清除ASIC上的所有數據，將所有的數據位都置為0(高電平)。