接触式IC卡接口原理与不同实现方式对比

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。 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。假如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 A 类 B 类 Icc/mA 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；◇接口电路的 I/O 应置于接收状态；◇向 IC 卡的 CLK 提供时钟信号(A 类卡 1～5MHz，B 类卡 1～4MHz)。 如图 1 所示，在 t’a 时间对 IC 卡的CLK 加时钟信号。I/O 线路应在时钟信号加于 CLK 的 200 个时钟周期(ta)内被置于高阻状态 Z(ta 时间在 t’a 之后)。时钟...