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接触式IC卡接口原理与不同实现方式对比
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。关键词:ISO/IEC7816 接口技术 接触式IC卡 并行通信 半双工串行通信 I2C总线通信
引 言
??IC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 4.52.7 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;
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