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1、苏州工业职业技术学院基于单片机的IC卡读写系统设计苏州工业职业技术学院摘要随着社会的发展和现代化程度的不断发展，我们人类的信息数量和种类都在加倍地增长，每天都要处理很多和个人有关的信息，而这些信息管理非常不便。因此，在现实生活中IC卡的应用范围十分广泛，它有助于我们解决问题。IC卡读写系统是IC卡和计算机之间的传输媒介载体，它与计算机之间通过串行口相接，接触式IC卡是IC卡领域的一项新技术,它是射频识别技术和IC卡技术相结合的产物。重点介绍系统硬件工作原理，并给出和介绍了SLE4442系列IC卡的内部结构和原理图，阐述了本次毕业设计所采用的各硬件接口技
2、术和各个接口模块的功能及工作过程。关键词：单片机;IC卡;读写系统苏州工业职业技术学院目录1硬件设计思路22硬件论证方案23硬件各模块的设计43.189C2051单片机的简介43.3SLE4442IC卡的简介124传送协议154.1复位和复位响应154.2命令模式154.3输出数据模式164.4处理数据模式175SLE4442卡的应用185.2芯片的复位方式185.2芯片的操作命令格式185.3SLE4442卡的接口技术196IC卡的接口电路206.1IC卡的插入/退出识别与上电/下电控制技术：21苏州工业职业技术学院1硬件设计思路IC卡的应用领域非常
3、广泛。在IC卡的触点和读/写设备的触点良好接触之前，读/写设备不应对IC卡施加有关信号，以免造成不可预料的损坏。IC卡读/写设备作为系统和用户交换的接口，必将面对各种各样复杂的应用环境。因此，在设计阶段应注意IC卡读/写设备环境。作为操作系统,管理IC卡的硬件资源和数据资源是其基本任务.IC卡上的硬件资源包括CPU,ROM,EEPROM和RAM及通讯接口,这些都由IC卡上操作系统统一管理,使外部不能直接控制这些资源,使IC卡对外表现为一个"黑匣子",从而加强了系统的保密性能.智能卡通讯管理主要功能是执行智能IC卡的信息传送协议,接收读写器发出的指令,并
4、对指令传递是否正确进行判断.一般可采用奇偶检,CRC校验等方式判断传输错误.对于采用分组传输协议的系统,还可以通过分组长度变化来检出错误。智能卡操作系统最重要的功能之一就是数据安全管理.这可以具体地分为用户与IC卡的鉴别,核实功能以及对传输数据的加密与解密操作.智能IC卡COS的应用管理功能是对读写器发来的命令进行判断,译码和处理.智能卡的各种应用以专有文件形式存在卡上,各专有文件则是由IC卡的指令系统中指令排列所组成的."鉴别"是指对IC卡本身的合法性进行验证,判定一张IC卡是不是伪造的.如在前两讲中谈到的多采用多种卡上设置的读,写,擦除密码作为防伪
5、的基本手段.而COS由于可以通过内部软件运行来完成密码转换,因此智能IC卡上实际写入的密码无法被读写器直接读取,安全性能更强.IC卡由于其高存储量和高保密性,应用领域十分广泛,除覆盖了传统磁卡的全部功能外,还拓展到许多磁卡不能胜任的领域。2硬件论证方案IC卡是一种集成电路卡，它的读/写设备是每个IC卡应用系统必不可缺的周边设备。该设备通过IC卡的8个触点向IC卡提供电源并与IC卡相互交换信息。虽然IC卡是从磁卡发展而来的。本IC卡读/写器的硬件系统设计主要有：IC卡的插拔检测，IC卡的电源控制，IC19苏州工业职业技术学院卡与CPU的接口以及必要的人机
6、界面。软件系统主要由IC卡数据读/写模块，串行通信模块等组成。SLE4442是德国SIMENS公司设计的逻辑加密存储卡。它具有2K位的存储容量和完全独立的可编程代码存储器。内部电压提升电路保证了芯片能够以单一+5V电压供电，较大的存储容量能够满足通常应用领域的各种需要，因此是目前国内应用较多的一种IC卡芯片。芯片采用；多存储器结构，2线连接协议（串行接口满足ISO7816同步传输协议），NMOS工艺技术，每字节的擦除/写入编程时间位。2。5MS。存储器具有至少10000次的擦写周期，数据保持时间至少10以上。根据IC卡应用系统的这种典型结构,开发者的主
7、要工作包括:(1)设计和构造应用系统中心数据库,对应用IC卡管理的数据进行分类存储和管理.由于数据库一般建立在小型机或微机网络服务器上,一般在相应环境中开发设计.(2)对IC卡上数据的存储格式,读写方式,加密和安全保护方式进行规划和设计.这些可借助IC卡读写器和微机的开发系统来完成.(3)构造IC卡应用环境,建立网络和读写工作站.作为IC卡系统中的发卡站和结算站,可以采用带联机读写器的小型机或微机.系统设计环境可以是WINDOWS下的VB,FOXPOR,ACCESS等软件,一般利用读写器厂家提供的接口函数与数据库软件接口.用户刷卡使用的工作站可以采用P
8、C机加联机读写器组成,需进行用户界面设计,能够提供较友好的用户界面.也可以使用便携式的脱机工作
