ISO7816接觸式IC卡電氣特征
- 2019-02-20 21:10:00
- 諾塔斯智能科技 原創(chuàng)
- 4986
IC卡是集成電路卡（Integrated Circuit Card）的簡稱，是鑲嵌集成電路芯片的塑料卡片，其外形和尺寸都遵循國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO/IEC 7816，GB/T16649）。我們現(xiàn)在正在使用的手機(jī)的SIM卡、UIM卡、USIM卡，現(xiàn)在銀行正在推廣的金融IC卡，都屬于CPU卡，屬于具備運(yùn)算能力的智能卡。
由于當(dāng)前世界各國經(jīng)濟(jì)正在向國際化方向發(fā)展，全球化的金融服務(wù)系統(tǒng)紛紛建立起來，這就帶來了一個(gè)卡的互操作性問題。同一張卡，在不同的國家、不同的環(huán)境下都要能夠使用。要解決這個(gè)問題，只有制定一系列國際標(biāo)準(zhǔn)，使CPU卡及其接口設(shè)備制造商按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，制造統(tǒng)一接口規(guī)格的產(chǎn)品，以保證不同國家、不同行業(yè)都采用統(tǒng)一的CPU卡軟硬件技術(shù)規(guī)范開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)，這樣才能實(shí)現(xiàn)不同廠家生產(chǎn)的CPU卡之間的互換性和接口設(shè)備的共享。
國際標(biāo)準(zhǔn)化組織從1987年開始，相繼制定和頒布了CPU卡的國際標(biāo)準(zhǔn)。有關(guān)CPU卡本身的標(biāo)準(zhǔn)有：
ISO 10536：識(shí)別卡－非接觸式的集成電路卡
ISO 7816：識(shí)別卡－帶觸點(diǎn)的集成電路卡
ISO7816-1：規(guī)定卡的物理特性。卡的物理特性中描述了卡應(yīng)達(dá)到的防護(hù)紫外線的能力、X光照射的劑量、卡和觸點(diǎn)的機(jī)械強(qiáng)度、抗電磁干擾能力等等。
ISO7816-2：規(guī)定卡的尺寸和位置。
ISO7816-3：規(guī)定卡的電信號(hào)和傳輸協(xié)議。傳輸協(xié)議包括兩種：同步傳輸協(xié)議和異步傳輸協(xié)議
ISO7816-4：規(guī)定卡的行業(yè)間交換用命令。包括：在卡與IC卡讀寫器之間傳送的命令和應(yīng)答信息內(nèi)容；在卡中的文件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及訪問方法；定義在卡中的文件和數(shù)據(jù)訪問權(quán)限及安全結(jié)構(gòu)。
今天我們重點(diǎn)介紹一下ISO7816接觸式IC卡電氣物理結(jié)構(gòu)、接觸式IC卡的觸點(diǎn)分配等電氣特征,幫助大家在使用接觸式IC卡的過程中對它更加熟悉。
ISO7816接觸式IC卡觸點(diǎn)的分配遵循ISO7816-2的規(guī)定，如下所示：
|
C1 |
電源電壓（Vcc） |
C5 |
地（GND） |
|
C2 |
復(fù)位信號(hào)（RST） |
C6 |
不使用 |
|
C3 |
時(shí)鐘信號(hào)（CLK） |
C7 |
輸入/輸出（I/0） |
1、 測量約定
所有測量均應(yīng)在IC卡和接口設(shè)備（IFD）之間的觸點(diǎn)上進(jìn)行，并以GND為參照。環(huán)境溫度范圍為0℃~50℃。
所有流入IC卡的電流均為正值。
2、 輸入/輸出（I/O）
該觸點(diǎn)作為輸入端（接收模式）從終端接收數(shù)據(jù)或者作為輸出端（傳輸模式）向終端傳送數(shù)據(jù)。在操作過程中，IC卡和終端不能同時(shí)處于傳輸模式，若萬一發(fā)生此情況，I/O觸點(diǎn)的狀態(tài)（電平）將處于不確定狀態(tài)，但不應(yīng)損壞IC卡。
（1） 接收模式
在接收模式下，當(dāng)電源電壓（VCC）在第6中所規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，IC卡應(yīng)能正確的解釋來自終端的信號(hào)，其特性如表2所示：
|
符 號(hào) |
最小值 |
最大值 |
單 位 |
|
VIH |
0．7×Vcc |
Vcc |
V |
|
VIL |
0 |
0.8 |
V |
|
tR 和 tF |
---- |
1.0 |
μs |
表2 接收模式下的I/O的電氣特性
(2) 傳輸模式
在傳輸模式下，IC卡向終端傳送數(shù)據(jù)，其特性如表3所示：
|
符 號(hào) |
條 件 |
最小值 |
最大值 |
單 位 |
|
VoH |
-20μA<IoH<0,Vcc=min. |
0.7×Vcc |
Vcc |
V |
|
VoL |
0 <IOL<1mA,Vcc=min. |
0 |
0.4 |
V |
|
tR 和 tF |
CIN(terminal)=30pF max. |
----- |
1.0 |
μs |
表3 傳輸模式下的I/O的電氣特性
除向終端傳送數(shù)據(jù)外，IC卡應(yīng)將其I/O信號(hào)驅(qū)動(dòng)模式設(shè)置為接收模式，且不要求I/O具備任何電流源性能。
3、 編程電壓（Vpp）
IC卡不需要編程電壓Vpp。
4、 時(shí)鐘（CLK）
當(dāng)VCC在第6中所規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，IC卡將在具有表4所示特性的時(shí)鐘信號(hào)作用下正常工作。
|
符 號(hào) |
條 件 |
最小值 |
最大值 |
單 位 |
|
VIH |
|
Vcc-0.7 |
Vcc |
V |
|
VIL |
|
0 |
0.5 |
V |
|
tR 和 tF |
Vcc=min. To max. |
----- |
9%的時(shí)鐘周期 |
μs |
表4 CLK的電氣特性
當(dāng)時(shí)鐘占空因數(shù)處于其穩(wěn)定運(yùn)行周期的44%~56%之間時(shí)，IC卡應(yīng)能正常工作。
當(dāng)時(shí)鐘頻率處于1MHZ到5MHZ之間時(shí)，IC卡應(yīng)能正常工作。
注：在卡片操作過程中，頻率值將由終端維持在復(fù)位應(yīng)答期間所用頻率的±10%之內(nèi)。
5、 復(fù)位（RST）
當(dāng)VCC在第6中所規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，IC卡應(yīng)能正確的解釋具有表5所示電氣特性的復(fù)位信號(hào)。
|
符 號(hào) |
條 件 |
最小值 |
最大值 |
單 位 |
|
VIH |
|
Vcc-0.7 |
Vcc |
V |
|
VIL |
|
0 |
0.6 |
V |
|
tR 和 tF |
Vcc=min. To max. |
----- |
1.0 |
μs |
表5 RST的電氣特性
IC卡將利用激活的低復(fù)位信號(hào)，采用異步方式進(jìn)行復(fù)位應(yīng)答。
6、 電源電壓（VCC）
在電源電壓VCC為5V±0.5V直流電的情況下，IC卡應(yīng)能正常工作。此時(shí)，時(shí)鐘頻率應(yīng)在
第4中所規(guī)定的范圍內(nèi)。最大電流為50mA。
7、 觸點(diǎn)電阻
在整個(gè)生命周期內(nèi)，IC卡觸點(diǎn)電阻（在清潔的IC卡和清潔的標(biāo)準(zhǔn)接口設(shè)備觸點(diǎn)間測量時(shí)）應(yīng)小于500mΩ。
以上內(nèi)容為ISO7816接觸式IC卡的電氣特征介紹，大家在使用ISO7816接觸式IC卡的時(shí)候可以作為技術(shù)參考。文章整理或有遺漏和不足之處，還請指正！
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