安全SoC芯片智能卡设备接口控制器的设计与实现

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1、分类号：单位代码：１０１４０密级：公开学号：４０３１４３１８１０？ＬＩＡＯＮＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕士学位论文ＴＨＥＳＩＳＦＯＲＭＡＳＴＥＲＤＥＧＲＥＥ安全ＳｏＣ芯片智能卡设备接口控制器论文题目：的设计与实现ＴｈｅＤｅｓｉｎａｎｄＩｍｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＳｍａｒｔＣａｒｄＤｅｖｉｃｅｇｐＩｎｔｅｒｆａｃｅＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒｏｎＳｅｃｕｒｉｔＳｏＣＣｈｉ英文题目ｙｐ：论文作者：陈国强指导教师：王绩伟教授专业：微电子学与固体电子学完成时间

2、二〇一七年五月：辽宁大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除加以标注的内容外，不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，不包含本人为获得其他学位而使用过的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中进行了标注，并表示谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名＿：１并、＾Ｈ年ｉ月叫曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门

3、或机构送交学位论文的原件、复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅。本人授权辽宁大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同时授权中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本学位论文收录到《中国博士学位论文全文数据库》和《中国优秀硕士学位论文全文数据库》并通过网络向社会公众提供信息服务。学校须按照授权对学位论文进行管理，不得超越授权对学位论文进行任意处理。保密（），在年后解密适用本授权书。（保密：请在括号内＿“划）授权人签名丨

4、：ｇ接、指导教师签名：日期：年月日００／期：年：日＞月＆７／叫＞Ｊ為７』申请辽宁大学硕士学位论文安全SoC芯片智能卡设备接口控制器的设计与实现TheDesignandImplementationofSmartCarddeviceInterfaceControlleronSecuritySoCChip作者：陈国强指导教师：王绩伟教授专业：微电子学与固体电子学答辩日期：2017年5月20日二○一七年四月·中国辽宁摘要摘要SoC技术以其集成度高、可靠性好、功耗低以及产品周期短等优点逐步成为当今集成电路设计中的主流。SoC技

5、术的发展也使得智能卡（IC卡）在我国取得了突破性的进展。IC卡由于其便于携带、良好的读写能力以及安全性高等优点，在金融交易等很多行业领域得到广泛应用。作为智能卡与读卡器（终端设备）之间通信基础的智能卡接口，也已成为SoC芯片众多接口中不可或缺的一种，因而越来越受到重视。串行通信接口SCI（SerialCommunicationInterface）是当前智能卡和读卡器之间进行通信的主流接口。SCI接口都遵循ISO/IEC7816-3协议、EMV4.2协议以及中国金融集成电路（IC）卡规范(简称PBOC)，这样集成SCI接口的SoC

6、芯片可以与不同规范下的终端进行通信，提高了SCI接口的兼容性和可移植性。本文在深入了解7816协议的基础上，提出了智能卡接口的功能模块划分，给出了结构框图，详细介绍了各功能模块的作用和设计，并对各功能模块进行了仿真验证。本设计先是对RTL代码进行了全面的逻辑功能验证，然后在布局布线后进行了严格的后仿和FPGA验证，最后还进行了成品测试，这一系列的验证确保了设计的正确性。本设计的主要工作体现在以下几点：为了通过PBOC3.0检测规范，在设计过程中加入了门控时钟电路解决了低功耗的难题。本设计是集成到安全SoC芯片内部的，在收发数据时

7、均经过算法模块进行加解密，这样提高了IC卡的安全性。本设计是基于AMBA总线设计的，大大提高了IP的可移植性，极易集成在不同的SoC芯片内部，缩短了芯片的开发周期。关键词：安全SoC芯片，串行通信接口，RTL代码，功能验证，FPGA验证，AMBA总线IAbstractABSTRACTSoCtechnologyhasgraduallybecomethemainstreamtechnologyintheintegratedcircuitdesignbecauseofitshighintegration,goodreliability

8、,lowpowerconsumptionandshortproductcycle.WiththedevelopmentofSoCtechnology,thesmartcard(ICcard)hasmadegreatprogressandwidelyusedinm