非接触式IC卡的分类;非接触式IC卡的分类和国际标准 1．非接触式IC卡的分类 关于接触式IC卡的国际标准ISO/IEC 7816已相对成熟，但是关于非接触式IC卡的标准ISO/IEC 14443和ISO/IEC 15693尚未完成，因此，目前市面上多种类型的非接触式IC卡并存。 (1) 与接触式IC卡相类似，按卡内集成电路的不同可分为存储器卡(片内只含有EEPROM存储介质)，逻辑加密卡(内含加密逻辑和EEPROM，如Philips的MIFARE STAND/LIGHT、Siemens的SLE44R31/35)，CPU卡(内含CPU、EEPROM、RAM及固化于ROM中的片内操作系统COS，甚至用于密码运算的写处理器CAU，如OTI的EYECON)。 ;表3.3 非接触式IC卡分类 ; 表中，ICC为集成电路卡；CICC为Close-coupled ICC，即紧密(密耦合)卡；PICC为Proximity ICC，称为接近(近耦合)卡；VICC为Vicinity ICC，称为邻近(疏耦合)卡；CD为Coupling Device，是读写器中发射电磁波的部分。 此外，还有远距离系统，其

第1章 认识智能卡 ; 3) CPU卡 CPU卡也称智能卡、保密微控制器卡、加密微控制器卡(片内带加密协处理器)，在IC卡家族中出现最晚，也最具生命力。CPU卡的硬件构成包括CPU、存储器(含RAM、ROM、EEPROM等)、卡与读写终端通信的I/O接口及加密运算协处理器CAU，ROM中则存放有COS(Chip Operation System, 片内操作系统)。 由于CPU卡具有很高的数据处理和计算能力以及较大的存储容量，因此应用的灵活性、适应性较强。同时，CPU卡在硬件结构、操作系统、制作工艺上采取了多层次的安全措施，这保证了其极强的安全防伪能力。它不仅可验证卡和持卡人的合法性，而且可鉴别读写终端，已成为一卡多用及对数据安全保密性特别敏感场合的最佳选择，如金融信用卡、手机SIM卡等。;;国内接触式IC卡的产品现状是流行产品多为进口产品。部分国内卡商可对进口芯片进行卡封装，甚至对CPU卡灌装自产COS。上海、北京等实力较强地区则已自行研制多种IC卡芯片，如上海贝岭微电子公司的BL 7432/7442 2 Kb存储器卡/逻辑加密卡芯片、中国华大集成电路设计中心的CIU91/92系列CP

智能卡门禁系统读写模块设计;ZLG500A读写模块特性 功能特性 图5.3为ZLG500A非接触式IC卡读写模块，该模块采用最新Philips的高集成ISO 14443读卡芯片——MF RC500，能读写RC500内EEPROM，提供三线SPI接口，并具有控制线输出口，能与任何MCU接口。此外，该模块采用四层电路板设计，双面表贴，EMC性能优良；并自带无源蜂鸣器信号输出，能用软件控制输出频率及持续时间。 ;图5.3 ZLG500A模块实物图 ;表5.1 ZLG500A非接触式IC卡读写模块引脚说明 ;(b) J2引脚说明 ;;01;;01;;; (3) 通信协议：MCU与ZLG500A的通信必须先由MCU发送命令和数据给ZLG500A开始，ZLG500A执行命令完毕后，将命令执行的状态和响应数据发回MCU。 开始通信前，收发双方必须处于空闲状态。首先由MCU发出SS下降沿信号，然后等待ZLG500A在SDATA线上的响应。若在50 ms内未检测到此信号，则退出本次传输；若正确响应，则MCU可将命令和数据发送出去。 然后MCU等待ZLG500A发回的状态和响应数据，即等待SS线上的下降沿

智能卡门禁系统读写模块设计; 1．ZLG500A读写模块特性 1) 功能特性 图5.3为ZLG500A非接触式IC卡读写模块，该模块采用最新Philips的高集成ISO 14443读卡芯片——MF RC500，能读写RC500内EEPROM，提供三线SPI接口，并具有控制线输出口，能与任何MCU接口。此外，该模块采用四层电路板设计，双面表贴，EMC性能优良；并自带无源蜂鸣器信号输出，能用软件控制输出频率及持续时间。 ;图5.3 ZLG500A模块实物图 ;表5.1 ZLG500A非接触式IC卡读写模块引脚说明 ;(b) J2引脚说明 ; ZLG500A模块可方便地与任何MCU 进行接口，如图5.4所示为ZLG500A与MCS-51单片机的典型接口。SCLK、SDATA、SS为ZLG500A与MCU相连接的控制线，分别为时钟线SCLK、数据线SDATA和片选SS。 ;图5.4 ZLG500A与MCS-51单片机的接口图 ; 2) ?ZLG500A三线串行读卡模块接口规范 (1) 接口原理：接口空闲时主机SS=1，SCLK=0，SDATA=0；从机SS=1，SCLK=1，SDATA=0。其

智能卡门禁系统主控模块设计; 上述程序中，CONFIG子程序为ZLG500A的复位和配置子程序，是由MCU向ZLG500A发出的不带数据的命令程序；REQUEST子程序是MCU向ZLG500A发出的带一个字节数据的命令程序，主要是检查在有效范围内是否有卡存在；ANTICOLL子程序是防冲突操作，必须在执行了REQUEST命令后立即执行。 MCU与ZLG500A之间的通信一般遵循如下的数据格式。 MCU向ZLG500A发出的命令模式的格式如下： ; INFO[0] INFO[n] 其中：SeqNr为1 Byte，表示数据交换包的序号； Command为1 Byte，表示命令字符； Len为1 Byte，表示数据的长度； Data[0…N]为Len Byte，表示数据字节； BCC为1 Byte，表示一个字节的BCC校验。 ;INFO[0] INFO[n] 其中：SeqNr为1 Byte，表示数据交换包的序号； Status为1 Byte，表示状态字符； Len为1 Byte，表示数据的长度； Data[0…N]为Len Byte，表示数据字节； BCC为1 Byte，表示一个字节的BCC

CPU卡的读写操作;4.1 实训6：CPU卡的设定与读写操作 ; 2．实训设备与器件 实训设备：个人计算机、接触式IC卡读写器。 实训器材：标准CPU卡。 3．实训步骤及要求 1) RD系列接触式IC卡读写器及CPUDEMO软件的安装 (1) 按系统提示安装RD系列接触式IC卡读写器及CPUDEMO软件。 (2) 按标志连接RD系列接触式IC卡读写器的电源线及串口线，注意，电源+5 V与地不可接反。 ;2) 使用CPUDEMO软件访问SLE44C20卡(或其他的CPU卡) (1) 按使用手册的说明操作演示软件，对RD系列接触式IC卡读写器进行建立连接操作。正确连接后，在操作窗体下面的消息提示中会显示“联机”。 (2) 将SLE44C20卡插入读写器卡座，进入卡操作界面。 (3) 对SLE44C20卡进行读、写、擦除、建立文件操作，记录操作结果及操作条件，熟悉CPU卡的操作命令。 3) 使用CPUDEMO软件发放CPU卡 ;发卡程序如下，相关命令解释参见4.6节。 send 80 0E 00 00 08 FF FF FF FF FF FF FF FF；删除MF send 80 E0 00

第1章 认识智能卡 IC卡与磁卡的比较 磁卡自20世纪60年代末问世以来，就因其简单、价廉、使用方便而在金融、邮电等领域得以广泛运用。但由于它依靠容量有限的外露磁条存储信息，因此在保密性、抗损性、可靠性及脱机工作等方面存在诸多不足。由于美国等国已建立了基于磁卡的强大的授权通信网络，难以抛弃已有的大量设备资源，因此目前在金融领域仍主要采用磁卡。而欧洲各国(如法国、芬兰等国)的IC卡应用则比较普遍，技术水平也较为领先。然而，随着芯片技术的迅猛发展，IC卡凭借其3S(Standard、Smart、Security，即标准、智能、安全)优势将逐步替代磁卡的趋势已成为共识。 .1.3 IC卡与磁卡的比较 相对于磁卡，IC卡具有以下特点： 存储容量大：可存储文字、图像、声音等各种信息。 安全性高：物理层、硬件、软件三方面均采取了相应的安全策略。 对网络要求不高：其安全性决定了可以脱机/非实时联机使用。 表1.1 IC卡与磁卡的比较 1.1.4 智能卡应用系统的构成要素 图1.4 标准IC卡应用系统的最基本的构成 1) 智能卡(ICC，IC Card) 智能卡即由持卡人掌管，记录有持卡人的特征代码、

SLE4442卡的存储器结构; 2) 保护存储器(Protection Memory) 保护存储器是一个32×1 b的一次性可编程只读存储器(PROM)。它是按位寻址和写入。保护存储器为0～31的每一位对应着主存储器地址为0～31的每一个字节，因此可以理解为每个字节单元的控制熔丝。从出厂到被初始化之前，保护存储器的状态为全“1”。从控制方面来说，保护存储器的内容只能从“1”写成“0”(即熔断熔丝)，而不能从“0”擦除成“1”。保护存储器每个被写“0”的单元所对应控制的主存储器的字节单元将不再接受任何擦除和写入操作命令，从而使得该字节单元内的数据不可再改变。因此，对保护存储器单元的写入一定要特别小心。 ;; 3) 加密存储器(Security Memory) 加密存储器是一个4×8 b的EEPROM型存储器。在这个存储器中，第0个字节为“密码输入错误计数器”(EC，Error Counter)。密码输入错误计数器的有效位是低3位。在芯片初始化时，计数器设置成“111”。这一字节是可读的，每次比较密码时，先要判定计数器中是否还有“1”。如果还有“1”，则将一个“1”写成“0”，然后进行比较

SLE4442卡的特点;面向字节操作的多存储器结构逻辑加密卡 SLE4442是由德国西门子(Siemens)公司设计的逻辑加密存储卡。它具有2 Kb的存储容量和完全独立的可编程加密代码(PSC，Programmable Security Code)存储器。内部电压提升电路保证了芯片能够以单+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要求。因此是目前国内应用较多的一种IC卡芯片。 ;;;;;; 1) 主存储器(Main Memory) 主存储器为可重复擦除使用的EEPROM型存储器，按字节寻址、擦除和写入。在擦除时，一个数据字节的所有8位被全部置1。在写入时，EEPROM单元中的信息则根据输入的数据，被逐位变换成逻辑“0”(即在EEPROM中，新写入的数据与原来存有的数据进行“逻辑与”)。通常，一个数据的改变包含先擦除(全写为1)，后写入(将相应的1写为0)两项操作。如果在被寻址的字节里8位中没有一个字位需要从0变到1，则可以不进行擦除处理，例如，01101100变为00100100；反之亦然，在被寻址的字节中，如果没有一个字位需要从1变到0，则可以不作写入处理，例如，011

非接触式IC卡的系统组成; 非接触式IC卡系统的构成与特点 1．非接触式IC卡系统的构成 1) 非接触式IC卡 非接触式IC卡(也称为“应答器”)是射频识别系统的电子数据载体，卡中嵌有耦合元件和微电子芯片，其结构如图3.2所示。在读写器的响应范围之外，非接触式IC卡处于无源状态。通常，非接触式IC卡没有自己的供电电源(电池)，只是在读写器响应范围之内，卡才是有源的，卡所需要的能量以及时钟脉冲、数据，都是通过耦合单元的电磁耦合作用传输给卡的。 ;图3.2 非接触式IC卡的基本结构 ; 非接触式IC卡的外形尺寸符合国际标准ISO 7810对ID-1型卡的规定(85.72 mm×54.03 mm×0.76 mm)，其制造工艺是在四层PVC薄膜(两层嵌入薄膜和两层覆盖薄膜)之间粘合一个非接触式IC卡模块及耦合元件而构成的，其中，耦合元件一般为电磁感应天线线圈，起电感耦合作用。将设计成线圈状的天线安放在承载薄膜的上面，且用适当的连接技术将其与芯片模块连接在一起。天线的制造主要采用以下四种方法：绕制工艺、布线工艺、丝网印刷工艺和蚀刻工艺。非接触式IC卡的薄膜结构如图3.3所示。 ;01; 2) 非