接觸式IC卡接口原理與不同實(shí)現方式對比
加入技術(shù)交流群
摘要：詳細介紹接觸式IC卡讀寫(xiě)原理；結合一個(gè)基于不同讀寫(xiě)芯片、可以同時(shí)操作6片接觸式IC卡的系統，對包括并行通信、半雙工串行通信和I2C通信的幾種不同接口形式的IC卡讀寫(xiě)芯片進(jìn)行了詳細的對比分析。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/161678.htm引 言
IC卡 (Integrated Circuit Card，集成電路卡)是繼磁卡之后出現的又一種新型信息工具。IC卡在有些國家和地區也稱(chēng)智能卡(smart card)、智慧卡(intelligent card)、微電路卡(microcircuit card)或微芯片卡等。它是將一個(gè)微電子芯片嵌入符合ISO 7816標準的卡基中，做成卡片形式；已經(jīng)十分廣泛地應用于包括金融、交通、社保等很多領(lǐng)域。
IC卡讀寫(xiě)器是IC卡與應用系統間的橋梁，在ISO國際標準中稱(chēng)之為接口設備IFD(Interface Device)。IFD內的CPU通過(guò)一個(gè)接口電路與IC卡相連并進(jìn)行通信。IC卡接口電路是IC卡讀寫(xiě)器中至關(guān)重要的部分，根據實(shí)際應用系統的不同，可選擇并行通信、半雙工串行通信和I2C通信等不同的IC卡讀寫(xiě)芯片。
IC卡讀寫(xiě)器要能讀寫(xiě)符合ISO7816標準的IC卡。IC卡接口電路作為IC卡與IFD內的CPU進(jìn)行通信的唯一通道，為保證通信和數據交換的安全與可靠，其產(chǎn)生的電信號必須滿(mǎn)足下面的特定要求。
1.1 完成IC卡插入與退出的識別操作 1.2 通過(guò)觸點(diǎn)向卡提供穩定的電源 (3)通信方式為I2C的TDA8020
IC卡接口電路對IC卡插入與退出的識別，即卡的激活和釋放，有很?chē)栏竦臅r(shí)序要求。如果不能滿(mǎn)足相應的要求，IC卡就不能正常進(jìn)行操作；嚴重時(shí)將損壞IC卡或IC卡讀寫(xiě)器。
(1)激活過(guò)程
為啟動(dòng)對卡的操作，接口電路應按圖1所示順序激活電路：
◇RST處于L狀態(tài)；
◇根據所選擇卡的類(lèi)型，對VCC加電A類(lèi)或B類(lèi)，正常操作條件下VCC的電特性見(jiàn)表1；
表1 正常操作條件VCC的電特性
| 符 號 | 最小值 | 最大值 | 條 件 |
| Vvcc/V | 4.5 2.7 | 5.5 3.3 | A類(lèi) B類(lèi) |
| Icc/mA | 60500.5 | A類(lèi)，在最大允許頻率 B類(lèi)，在最大允許頻率時(shí)鐘停止 |
◇VPP上升為空閑狀態(tài)；
◇接口電路的I/O應置于接收狀態(tài)；
◇向IC卡的CLK提供時(shí)鐘信號(A類(lèi)卡1～5MHz，B類(lèi)卡1～4MHz)。
圖3
如圖1所示，在t’a時(shí)間對IC卡的CLK加時(shí)鐘信號。I/O線(xiàn)路應在時(shí)鐘信號加于CLK的200個(gè)時(shí)鐘周期(ta)內被置于高阻狀態(tài)Z(ta 時(shí)間在t’a之后)。時(shí)鐘加于CLK后，保持RST為狀態(tài)L至少400周期(tb)使卡復位(tb在t’a之后)。在時(shí)間t’b，RST被置于狀態(tài)H。I/O上的應答應在RST上信號上升沿之后的400~40 000個(gè)時(shí)鐘周期(tc)內開(kāi)始(tc在t’b之后)。
在RST處于狀態(tài)H的情況下，如果應答信號在40 000個(gè)時(shí)鐘周期內仍未開(kāi)始，RST上的信號將返回到狀態(tài)L，且IC卡接口電路按照圖2所示對IC卡產(chǎn)生釋放。
(2)釋放過(guò)程
當信息交換結束或失敗時(shí)(例如，無(wú)卡響應或卡被移出)，接口電路應按圖2所示時(shí)序釋放電路：
◇RST應置為狀態(tài)L；
◇CLK應置為狀態(tài)L(除非時(shí)鐘已在狀態(tài)L上停止)；
◇VPP應釋放(如果它已被激活)；
◇I/O應置為狀態(tài)A(在td時(shí)間內沒(méi)有具體定義)；
◇VCC應釋放。
圖4
IC卡接口電路應能在表1規定的電壓范圍內，向IC卡提供相應穩定的電流。
1.3 通過(guò)觸點(diǎn)向卡提供穩定的時(shí)鐘
IC卡接口電路向卡提供時(shí)鐘信號。時(shí)鐘信號的實(shí)際頻率范圍在復位應答期間，應在以下范圍內：A類(lèi)卡，時(shí)鐘應在1～5MHz；B類(lèi)卡，時(shí)鐘應在1～4MHz。
復位后，由收到的ATR(復位應答)信號中的F(時(shí)鐘頻率變換因子)和D(比特率調整因子)來(lái)確定。
時(shí)鐘信號的工作周期應為穩定操作期間周期的40%～60%。當頻率從一個(gè)值轉換到另一個(gè)值時(shí)，應注意保證沒(méi)有比短周期的40%更短的脈沖。
評論