接觸式IC卡接口原理與不同實現(xiàn)方式對比

摘要：詳細(xì)介紹接觸式IC卡讀寫原理；結(jié)合一個基于不同讀寫芯片、可以同時操作6片接觸式IC卡的系統(tǒng)，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卡讀寫芯片進(jìn)行了詳細(xì)的對比分析。

    關(guān)鍵詞：ISO/IEC7816 接口技術(shù) 接觸式IC卡 并行通信 半雙工串行通信 I2C總線通信

引 言

??IC卡 (Integrated Circuit Card，集成電路卡)是繼磁卡之后出現(xiàn)的又一種新型信息工具。IC卡在有些國家和地區(qū)也稱智能卡(smart card)、智慧卡(intelligent card)、微電路卡(microcircuit card)或微芯片卡等。它是將一個微電子芯片嵌入符合ISO 7816標(biāo)準(zhǔn)的卡基中，做成卡片形式；已經(jīng)十分廣泛地應(yīng)用于包括金融、交通、社保等很多領(lǐng)域。

　　IC卡讀寫器是IC卡與應(yīng)用系統(tǒng)間的橋梁，在ISO國際標(biāo)準(zhǔn)中稱之為接口設(shè)備IFD(Interface Device)。IFD內(nèi)的CPU通過一個接口電路與IC卡相連并進(jìn)行通信。IC卡接口電路是IC卡讀寫器中至關(guān)重要的部分，根據(jù)實際應(yīng)用系統(tǒng)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卡讀寫芯片。

1 接觸式IC卡接口技術(shù)原理

　　IC卡讀寫器要能讀寫符合ISO7816標(biāo)準(zhǔn)的IC卡。IC卡接口電路作為IC卡與IFD內(nèi)的CPU進(jìn)行通信的唯一通道，為保證通信和數(shù)據(jù)交換的安全與可靠，其產(chǎn)生的電信號必須滿足下面的特定要求。

    1.1 完成IC卡插入與退出的識別操作

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，有很嚴(yán)格的時序要求。如果不能滿足相應(yīng)的要求，IC卡就不能正常進(jìn)行操作；嚴(yán)重時將損壞IC卡或IC卡讀寫器。

(1)激活過程

為啟動對卡的操作，接口電路應(yīng)按圖1所示順序激活電路：

◇RST處于L狀態(tài)；

◇根據(jù)所選擇卡的類型，對VCC加電A類或B類，正常操作條件下VCC的電特性見表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

B類 Icc/mA 　60500.5 A類，在最大允許頻率

B類，在最大允許頻率時鐘停止

◇VPP上升為空閑狀態(tài)；

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