智能卡的自動(dòng)化測試平臺設計

　　隨著(zhù)智能卡在金融、電信、移動(dòng)通信、醫療保險、付費電視等領(lǐng)域應用的迅速增長(cháng)，其可靠性要求越來(lái)越高，而針對智能卡模塊的測試已經(jīng)成為必不可少的質(zhì)量保證手段。自動(dòng)化測試不需要人工干預，能提高測試效率，受到更多重視和應用。在發(fā)展自動(dòng)化測試的過(guò)程中，一個(gè)高效的自動(dòng)化測試平臺是其基本保障。根據智能卡的應用現狀和市場(chǎng)需求，本設計用TCL語(yǔ)言和C語(yǔ)言聯(lián)合編程的方法，以 PC／SC為編程接口，實(shí)現了智能卡的測試平臺，能夠對智能卡進(jìn)行質(zhì)量和性能的測試。

　　1 測試系統結構

　　具有測試功能的系統結構如圖1所示。測試系統一般由測試平臺、讀／寫(xiě)器和智能卡三個(gè)部分組成。測試平臺運行測試腳本，并對從智能卡返回的結果進(jìn)行處理。智能卡內部有被測程序，響應測試平臺發(fā)來(lái)的命令，返回測試數據。讀／寫(xiě)器提供測試平臺和智能卡的接口。這里的研究重點(diǎn)是測試平臺。

　　2 測試平臺的設計思路

　　測試平臺軟件由兩個(gè)部分組成，即界面程序和通信軟件程序，如圖2所示。界面程序提供一個(gè)友好的圖形畫(huà)面，接受用戶(hù)指令，如腳本輸入，按鈕響應等。界面將用戶(hù)的任務(wù)轉換為內部指令，然后由通信軟件程序具體實(shí)施，而通信軟件程序負責與USB讀卡器通信。下面分別介紹界面程序和通信軟件程序的實(shí)現原理。

圖2是測試平臺的軟件結構

圖３界面程序

　　2．1 界面程序

　　界面程序分為三層，頂層為腳本層，用于支持ATP語(yǔ)言。ATP并不是一種全新的語(yǔ)言，是從TCL語(yǔ)言口
擴展而來(lái)，針對ATP開(kāi)辟的命令集，它包括 TCL基本命令和應用程序相關(guān)的擴展命令。TCL基本指令的使用方法可以參考文獻[1，2]，擴展命令是TCL專(zhuān)門(mén)針對智能卡的測試而擴展的。

　　中間層是根據應用需求而擴展的TCI 解釋器，它包含TCI標準庫和與底層接口程序有關(guān)的TCL擴展庫。ATP的基本部分由TCL語(yǔ)言解釋器調用TCL標準庫來(lái)執行；ATP的擴展部分由擴展的 TCL解釋器調用TCL擴展庫執行。

　　頂層和中間層說(shuō)明了TCI 即是一種腳本語(yǔ)言也是一個(gè)解釋器。底層是接口程序，提供與通信軟件程序的接口，負責發(fā)送命令和返回狀態(tài)。

圖4顯示了TCI 與應用程序的調用關(guān)系

　　TCL 的標準命令是TCL自帶的，而與應用程序相關(guān)的特殊命令需要用C代碼去擴展，下面詳細介紹如何擴展TCL命令。使用TCL之前，應用程序必須首先創(chuàng )建 TCL解釋器創(chuàng )建標準的命令解釋器，然后可以調用Tcl CreateCommand過(guò)程使用用戶(hù)自定義命令來(lái)擴展解釋器，它的原型是：Tcl—CreateCom mand (interp，cmdName，proc，cli—entData，deleteProc)其中：interp為創(chuàng )建的解釋器；cmdName為創(chuàng )建的命令名字；proc為與命令相對應的函數；clientData為一個(gè)字長(cháng)的值，通常指向一個(gè)專(zhuān)用數據結構；deleteProc為注銷(xiāo)命令的函數名，如果其為空，則在注銷(xiāo)命令前不調用任何函數。調用Tcl—CreateCommand時(shí)，擴展命令name就會(huì )和name—tcl聯(lián)系起來(lái)；執行name命令時(shí)，會(huì )進(jìn)入name— tcl函數處理name命令。
創(chuàng )建完程序自定義命令后，應用程序進(jìn)入死循環(huán)，等到命令后就傳遞給解釋器。調用Tcl— Eval(interp，script)，通過(guò)script的內容知道命令的類(lèi)型后，選擇在相應的過(guò)程函數中進(jìn)行計算。

　　通信軟件程序的執行就是在過(guò)程函數里面被調用，這樣就實(shí)現了界面程序與通信軟件程序的接口。

　　2．2 通信軟件程序

　　通信軟件程序遵循PC／SC規范。PC／SC規范是由PC／SC工作組提出的。PC／SC工作組是一個(gè)主要由智能卡廠(chǎng)商和計算機廠(chǎng)商組成的委員會(huì )，主要成員有微軟、蘋(píng)果、雅斯拓、金普斯、英飛凌、菲利普等。PC／SC規范是一個(gè)基于Windows平臺的標準用戶(hù)接口(API)。它獨立于硬件設備，使得應用程序的開(kāi)發(fā)人員不必考慮由于硬件改變而引起的應用程序變更，從而降低了軟件開(kāi)發(fā)成本。