智能卡COS芯片層模塊設計與測試方案研究
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智能卡芯片(以下以51系列智能卡芯片為例)一般包含幾十到幾百KB的FLASH，以1個(gè)頁(yè)面為單位進(jìn)行擦除，根據FLASH編程寫(xiě)的特點(diǎn)，也就是1能寫(xiě)成0，而0不能寫(xiě)成1，故在設計編程寫(xiě)函數時(shí)為了保證寫(xiě)數據的正確性，特采取如下的方式實(shí)現此功能：
第一步：取出要寫(xiě)入地址的數據(為A)，與要寫(xiě)入的數據(為B)進(jìn)行與操作(結果為C)；
第二步：在要寫(xiě)入數據的地址寫(xiě)入數據(B)；
第三步：取出寫(xiě)人數據后的地址的數據與數據C進(jìn)行比較。
對于51系列智能卡芯片，由于標準的8051對程序存儲器最大值支持64 KB，所以芯片采用BANK的編址方式。這時(shí)往往需要一個(gè)映射函數來(lái)實(shí)現不同BANK的跳轉。如果一款智能卡芯片的程序存儲器采用128 KB的FLASH用來(lái)存放COS和用戶(hù)數據。128 KB的FLASH均分4個(gè)32 KB的BANK，在這4個(gè)區域里，Commom區是3個(gè)Bnak的公共區域，即Commom區和每個(gè)32 KB的BANK都可以組成64 KB的連續空間。3個(gè)Bnak之間不能直接互相訪(fǎng)問(wèn)，而必須調用Commom區里的程序才能實(shí)現相互的訪(fǎng)問(wèn)。所以在創(chuàng )建工程時(shí)要把經(jīng)常使用的程序和常數，如中斷入口函數、Bank Switch跳轉表等都放到Commom區里，這樣才能實(shí)現各個(gè)區域的相互訪(fǎng)問(wèn)。
(3)異常保護模塊設計。IS07816―3規定2個(gè)連續字符上升沿之間的延遲至少是12 ETU，且2個(gè)連續字符上升沿之間的延遲應不超過(guò)9 600 ETU。所以COS在設計時(shí)要加入發(fā)送“60”來(lái)實(shí)現正常的通信。
發(fā)送“60”采用芯片定時(shí)器中斷的方式，設置定時(shí)器的工作模式，使用時(shí)鐘和的初始值。定時(shí)器的中斷服務(wù)程序的實(shí)現流程：關(guān)閉發(fā)送“60”定時(shí)器；發(fā)送“60”；打開(kāi)發(fā)送“60”定時(shí)器。
操作系統的異常處理，此函數為COS進(jìn)行異常狀態(tài)時(shí)調用的函數。進(jìn)入異常狀態(tài)時(shí)，要關(guān)閉發(fā)送“60”的定時(shí)器，然后進(jìn)入死循環(huán)狀態(tài)。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/195815.htm
3 芯片測試方案設計
以下提出一種針對芯片模塊函數的測試方案。即嵌入式Testing COS。
(1)Testing COS測試平臺組成。T-COS平臺由MAIN．C文件、API．C文件、常量配置、A51文件以及芯片庫、LIB文件組成。其中，針對不同的芯片，main．c，api．C是相同的，而常量配置文件和芯片庫文件則不同，在使用時(shí)需要更改或更換。
另外，MAIN．C文件中的CommandInterpreter()命令解釋器函數是對發(fā)送命令的識別解釋(在此函數中，為所有需要測試的函數定義了指令嗎)。被測函數的函數體在A(yíng)PI．C文件中。芯片庫在A(yíng)PI．C文件中被具體調用。
此Testing COS可直接寫(xiě)入智能卡中，設計思路是：采用直接APDU指令調用的形式，直接調用硬件模塊函數，如擦一頁(yè)函數。執行完指令，函數返回一個(gè)狀態(tài)字。
主程序是一個(gè)死循環(huán)，如下：
命令解釋器函數支持多個(gè)函數，為用戶(hù)對硬件的直接操作提供接口，可以通過(guò)發(fā)送APDU指令實(shí)現對芯片的多種操作。
例如：APDU：80 00 10 00 00表示擦除地址0x1000所在頁(yè)面。
APDU：80 0C 10 00 10表示從地址Oxl000開(kāi)始讀取長(cháng)度為Oxl0的數據。
(2)Tesling COS測試平臺的使用。T―COS測試 平臺測試流程，如圖2所示：
(3)Testing COS測試平臺局限性分析。T―COS平臺使用方便簡(jiǎn)潔，易于觀(guān)察執行結果，但是其不能觀(guān)察過(guò)程。因此，在返回結果與預期結果不一致，或者出現錯誤的情況下，無(wú)法判斷產(chǎn)生錯誤的原因。在這種情況下，需要借助仿真器，跟蹤執行過(guò)程，最終找出產(chǎn)生問(wèn)題的原因。
4 結 語(yǔ)
智能卡操作系統根本的部分就在于芯片底層各個(gè)模塊的穩固性。芯片層開(kāi)發(fā)是電信、稅控等產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的重要組成部分之一，也是最基礎的部分。為了保證電信、稅控產(chǎn)品可以在不同芯片之間的平穩移植，需要對芯片層的開(kāi)發(fā)提出一定的要求和標準，這樣可以保證上層開(kāi)發(fā)的一致性。
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