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1、MicrocomputerApplicationsVol.20,No.3,2004 开发应用 微型电脑应用2004年第20卷第3期CPUIC卡系统通讯协议及底层程序的设计罗勇进 ①路林吉② 摘 要 本文在介绍CPUIC卡的应用及读卡器硬件的的影响,譬如:W78E52B自带看门狗计数器对于本读卡器没基础上,阐述了CPUIC卡系统的上下位机的通讯协议的制有硬件看门狗但又对系统持续稳定运行要求较高来说是必要定,读卡器底层程序的编写。给出了主程序、串口中断程序的的,所以在编程中需要认真考虑适当的程序段中增加看门狗框图以及串口中断程序的源代码。处理程序行。TDA8007的选用
2、,相对原来较早的CPUIC卡读关键词CPUIC卡 读卡器 通讯协议 底层程序卡机底层程序编写来说要简单些,主要体现在TDA8007提供了ISO7816UART口,使得底层软件不需要编写IöO模拟一、前言7816协议部分。随着IC卡技术的发展,以及IC卡在世界范围内的各行各业的应用,国内的IC卡市场也正在逐步成长。譬如,国内的银行,社保,税务,建筑都在开发推广智能IC卡的应用,所谓智能IC卡比较通用的就是CPU卡,即由中央处理器CPU、EEPROM、随机存储器RAM以及固化在只读存储器ROM中的片内操作系统COS(chipoperationsystem)组成的IC卡。本文结合作者开发的
3、社保卡读卡器以及社保卡终端应用软件来具体说明如何为读卡器和终端PC机设计合理的通讯协议图1IC卡读写器简单框图以及如何设计相应的读卡器底层应用软件。三、读卡器与PC终端的通讯协议设计二、底层硬件简介读卡器与上位机通信采用统一的消息包格式,即上位机本读卡器的硬件部分主要由IC接口管理芯片执行任何一个对读卡器操作的函数命令而发送给读卡器的数TDA8007,MCUW78E52B,外部数据存储器IS62C256,串口据帧或读卡器回送的响应数据帧都是采用同一格式的消息包电平转换芯片MAX3226,安全IC卡座即SAM卡座,应用IC如表1:卡座,键盘口供电的串口通信线及其他相关元器件组成。表1图
4、1所示,本读卡器为通过PC机控制管理的外置于PC消息头消校目的地址源地址消息帧号消息体长度息验机的接触式CPUIC卡读卡器,通过定制的数据线,该读卡器半字节半字节一字节一字节体和的5V直流电源可直接由键盘口提供,同时数据线还负责PC 另需指出:PC机终端与读卡器以串口交换数据,波特率机与读卡器的串行数据交换。在大部分IC卡读写应用中,都为自设定,偶校验消息头说明:涉及到IC卡的认证,数据读写的加解密问题,所以本读卡器目的ö源地址二进制0000:上位机地址即下位机发来的除了提供了一个供用户使用的IC卡接口卡座外,读卡器还内消息的目的地址置了一个SAM卡即安全IC卡卡座,以便读写卡应用
5、的提供0001:读卡器地址即获取接口设备状态函数、同步函数、方能够安装SAM卡,以保证应用IC卡读写时的数据安全,以放弃函数用的地址保护用户的利益。0010:应用IC卡,处理IC卡APDU命令函数用(面向应鉴于本文主要介绍有关IC卡读卡器的软件编写,所以硬用IC卡)即与应用IC卡交换数据的函数用的地址件部分不做详细说明,读者有兴趣可以参看作者发表于《单片0011:应用IC卡接口,执行插、拔应用IC卡函数用的地址机与嵌入式系统应用》的相关论文《应用TDA8007的CPUIC0100:安全IC卡,处理SAM卡APDU命令函数用(面向卡读卡器的设计》,不过需要指出的是本读卡器设计中的安全I
6、C卡)即与安全IC卡交换数据的函数用的地址MCUW78E52B以及IC卡接口芯片TDA8007的选用对编程①罗勇进 上海交通大学自动化系 硕士研究生 上海 200030②路林吉 上海交通大学自动化系 副教授 上海 200030·27·©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.MicrocomputerApplicationsVol.20,No.3,2004 开发应用 微型电脑应用2004年第20卷第3期0101:安全IC卡接口,执行插、拔安全IC卡函数用的地址于插卡和拔卡命令中有等
7、待用户插卡或拔卡的时间参数的,注意:响应数据帧的地址字节是命令数据帧的地址字节的上位机应当把等待下位机响应时间设为插卡或拔卡的时间参半字节交换数,对于其他命令则应设置2秒的等待响应时间,以免系统死校验方式:锁。如果下位机超时没有响应,上位机退出等待后应能重发相整个消息包(此处指双方都采用的统一格式的数据包)的关命令,如果连续数次命令下位机仍无响应则上位机应能提最后一个字节为校验和,检验和为消息体中所有数据的异或供下位读卡器故障标志给应用软件。值,如果校验有
