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接触式IC卡接口原理与不同实现方式对比

2017-08-26 06:53
导读:理工论文论文,接触式IC卡接口原理与不同实现方式对比应该怎么写,有什么格式要求,科教论文网提供的这篇文章是一个很好的范例: 摘要:详细介绍接触式IC卡读写原理;结合一个基于不同读写芯
摘要:详细介绍接触式IC卡读写原理;结合一个基于不同读写芯片、可以同时操作6片接触式IC卡的系统,对包括并行通信、半双工串行通信和I2C通信的几种不同接口形式的IC卡读写芯片进行了详细的对比分析。

引 言

牐營C卡 (Integrated Circuit Card,集成电路卡)是继磁卡之后出现的又一种新型信息工具。IC卡在有些国家和地区也称智能卡(smart card)、智慧卡(intelligent card)、微电路卡(microcircuit card)或微芯片卡等。它是将一个微电子芯片嵌入符合ISO 7816标准的卡基中,做成卡片形式;已经十分广泛地应用于包括金融、交通、社保等很多领域。

  IC卡读写器是IC卡与应用系统间的桥梁,在ISO国际标准中称之为接口设备IFD(Interface Device)。IFD内的CPU通过一个接口电路与IC卡相连并进行通信。IC卡接口电路是IC卡读写器中至关重要的部分,根据实际应用系统的不同,可选择并行通信、半双工串行通信和I2C通信等不同的IC卡读写芯片。

1 接触式IC卡接口技术原理

  IC卡读写器要能读写符合ISO7816标准的IC卡。IC卡接口电路作为IC卡与IFD内的CPU进行通信的唯一通道,为保证通信和数据交换的安全与可靠,其产生的电信号必须满足下面的特定要求。

1.1 完成IC卡插入与退出的识别操作

IC卡接口电路对IC卡插入与退出的识别,即卡的激活和释放,有很严格的时序要求。如果不能满足相应的要求,IC卡就不能正常进行操作;严重时将损坏IC卡或IC卡读写器。

(1)激活过程

为启动对卡的操作,接口电路应按图1所示顺序激活电路:

◇RST处于L状态;

◇根据所选择卡的类型,对VCC加电A类或B类,正常操作条件下VCC的电特性见表1;

表1 正常操作条件VCC的电特性

符 号 最小值 最大值

条 件

Vvcc/V 4.5
(科教作文网 zw.nseac.com整理)

2.7 5.5
3.3 A类
B类 Icc/mA  60500.5 A类,在最大允许频率
B类,在最大允许频率时钟停止

◇VPP上升为空闲状态;

◇接口电路的I/O应置于接收状态;

◇向IC卡的CLK提供时钟信号(A类卡1~5MHz,B类卡1~4MHz)。

图3

  如图1所示,在t’a时间对IC卡的CLK加时钟信号。I/O线路应在时钟信号加于CLK的200个时钟周期(ta)内被置于高阻状态Z(ta 时间在t’a之后)。时钟加于CLK后,保持RST为状态L至少400周期(tb)使卡复位(tb在t’a之后)。在时间t’b,RST被置于状态H。I/O上的应答应在RST上信号上升沿之后的400~40 000个时钟周期(tc)内开始(tc在t’b之后)。

  在RST处于状态H的情况下,如果应答信号在40 000个时钟周期内仍未开始,RST上的信号将返回到状态L,且IC卡接口电路按照图2所示对IC卡产生释放。

(2)释放过程

当信息交换结束或失败时(例如,无卡响应或卡被移出),接口电路应按图2所示时序释放电路:

◇RST应置为状态L;

◇CLK应置为状态L(除非时钟已在状态L上停止);

◇VPP应释放(如果它已被激活);

◇I/O应置为状态A(在td时间内没有具体定义);

◇VCC应释放。

图4

1.2 通过触点向卡提供稳定的电源

  IC卡接口电路应能在表1规定的电压范围内,向IC卡提供相应稳定的电流。

1.3 通过触点向卡提供稳定的时钟

  IC卡接口电路向卡提供时钟信号。时钟信号的实际频率范围在复位应答期间,应在以下范围内:A类卡,时钟应在1~5MHz;B类卡,时钟应在1~4MHz。

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