第一章 绪 论
费设计的非接触式IC卡读写终端，提供乘客用卡、挂失和非法卡（黑名单卡）报警、用户界面、程序下载等功能，很适合公交车收费系统使用。这类产品是为某一功能专门设计的，使用方便，功能强大，但一般价格相对比较高，也只能应用于特定领域。
2) IC卡读写器中使用的最新技术 ? 网络远程控制技术
使用嵌入式系统网络接口，IC卡读写器能够直接和Internet相连，用户只要通过互联网就可以远程控制读写器，实现实时控制。如苏博泰克的56760型收费机是一种专用非接触式IC卡读写器，根据使用的环境不同，可提供联网型和无线型两种。联网型采用RS485网或以太网，实现在线式工作。无线型既可以通过专用的GSM MODEM与服务器做实时的连接也可以通过连接手持式数据传递汇总机完成数据的非实时交换。可广泛应用于各类消费场所。
? 生物识别技术
把多媒体技术和IC卡数据存储技术联系在一起，使用指纹或声音识别用户，进一步方便了使用者，保证了系统安全。如苏博泰克的F4350/4360指纹IC卡读写器，具有指纹采集与IC卡读写的全部功能，支持多卡应用，内置PSAM卡接口，支持二次开发，提供多平台驱动程序，可将指纹信息写入符合IS07816标准的存储卡、CPU卡、符合ISO14443A的非接触卡中。并可通过该产品从卡内读取指纹信息。
1.4 课题中IC卡读写器的设计目标
读写器是IC卡应用系统的终端设备，只有通过读写设备才能和IC卡建立联系，读写IC卡中的数据;读写器一般还要求和信息网络中的上位机进行通讯，把IC卡中的数据融入到上层数据库。设计选择读写器是建立IC卡应用系统的关键。
本文是就设计IC卡读写器展开的，课题的设计目标是一种通用的接触式IC卡读写终端，要求读写器能够单独工作。
预期目标：
- 6 -
第一章 绪 论
? 实现用户信息的存储
? 通过键盘显示电路实现人机交互 ? 实现卡的插入与退出识别 扩展目标：
? 实现自动计数或计费
? 具有密码识别功能，密码3次错误，实现锁卡功能
? 实现伪卡的识别
- 7 -
第二章 IC卡国际标准和设计要求
第二章 IC卡国际标准和设计要求
由于 IC卡使用具有流动性与全球性，建立相应的国际标准和国家标准就显得特别重要。在信息技术领域，ISO(国际标准化组织)和IEC(国际电子技术委员会)共同建立了一个技术委员会ISO/IEC JTC1以制定相应国际标准。在IC卡应用系统的设计中，读写设备对IC卡的读写控制的每一个环节都应当遵照相应的国际标准，才能保证数据的正确读取。这是IC卡读写器终端设计的基础。
接触式IC卡国际标准的总称为:识别卡-接触式集成电路卡;国际标准为ISO/IEC7816。包括以下部分: 第一部分:ISO7 816-1，物理特性 第二部分:ISO7 816-2，触点尺寸和位置 第三部分:ISO7 816-3，电信号和传输协议 第四部分:ISO7 816-4，行业间交换用命令
第五部分:ISO7 816-5，应用标识符的编码系统和注册系统 第六部分:ISO7 816-6，行业间数据元
第七部分:ISO7 816-7，关于结构化卡询问语言的行业间命令 第八部分:ISO7 816-8，与安全有关的行业fal命令 第九部分:ISO7 816-9，附加的行业间命令和复位应答 第十部分:ISO7 816-10，用于同步卡的电信号和复位应答
由于在本课题相关的接触型逻辑加密卡SLE4442的设计中，只涉及到ISO7816-2, ISO7816-3,所以只对这几个标准进行介绍，其中后两个协议直接与读写器设计的细节相关，所以进行了比较详细的介绍。
2.1 ISO7816-1，接触式集成电路卡的物理特性
本标准制定的物理特性适合于ID-1型识别卡，其尺寸为85.6mm×53.98mm×0.76mm。 ISO7810(识别卡的物理特性)中为各种识别卡定义的物理特性适用于IC卡， ISO7813(作为金融交易卡的磁卡的格式即内容)中对金融交易卡定义
- 8 -
第二章 IC卡国际标准和设计要求
的阻燃性和外形尺寸也适用于IC卡。此外，还提出了以下附加特性:防护紫外线的能力;X光照射的剂量；触点的表面轮廓；卡和触点的机械强度；触点电阻；磁条与集成电路之间的电磁干扰;指定强度磁场的影响；静电影响；热耗等。标准规定了上述各项测试的指标，并要求测试后的IC卡不应损坏或丧失功能。使用过程中卡的表而温度不应超过50摄氏度。
2.2 ISO7816-2，接触式集成电路卡的触点尺寸和位置
该协议规定了ID-1型集成电路卡各触点的尺寸、位置和功能。规定每个触点都应有一个不小于2.0mm×1.7mm的矩形表面区域，各触点间应互相隔离，但未规定触点的形状和最大尺寸。IC卡有8个触点，从C1到C8，触点可安排在卡的正面和反面。引脚配置如图2-1，触点的位置如下图2-2所示(以卡的接触面的左边和上边为基准线)。
图2-1引脚配置
图2-2 触点位置
- 9 -
第二章 IC卡国际标准和设计要求
相邻两个触点之间的最大间距为0.84mm。8个触点所占最大面积没有规定，但规定最小面积不小于9.62(宽)mm×9 .23 (高)m的矩形平面。每个触点的功能见表2-1：
表2-1 IC卡触点的功能
触点编号 C1 C2 C3 C4
功能 VＣＣ（电源电压） RST(复位信号) CLK(时钟信号) ISO/IEC JTC1/SC17 保留使用 触点编号 C5 C6 C7 C8 功能 GND(地) VPP(编程电压) I/O(输入/输出端) ISO/IEC JTC1/SC17 保留使用 2.3 ISO7816-3中规定的各触点电压和电流值
先介绍ISO7816-3中规定的触点电压和电流值。在讨论每个触点的电特性之前，先将所用符号的意义叙述如下:
VIH: 高电平输入电压 VIL: 低电平输入电压 VOH: 高电平输出电压 VOL: 地电平输出电压 TR: 信号幅度10%-90%之间的上升时间 TF: 信号幅度90%-10%之间的下降时间
CIN : 输入电容 COUT: 输出电容 IIH : 高电平输入电流 IIL: 低电平输入电流 IOH: 高电平输出电流 IOL: 低电平输出电流 Icc : VCC端电源电流 IPP: VPP端编程电流 所有测量是相对GND(地)定义的。测量的环境温度在0摄氏度~50摄氏度范围内。流入卡中的电流被定义为正电流。当满足下列条件时，定义电路为不工作状态:触点相对于GND的电压保持在OV-0AV之间，且流向接口设备的电流小于1mA。另外根据给卡的电压不同而将卡的操作条件分成A，B两类，A
- 10 -