【文章內(nèi)容簡介】 上升沿為停止?fàn)顟B(tài)。接收了一個命令之后，卡芯片處于兩種可能的模式：(1) 讀數(shù)據(jù)時處于輸出數(shù)據(jù)模式；(2) 寫入和擦除時處于處理模式。3)輸出數(shù)據(jù)模式(Outgoing Data Mode)在這一模式下IC卡芯片發(fā)送數(shù)據(jù)給IFD。在第一個CLK脈沖的下降沿之后，I/O線上的第一位數(shù)據(jù)變?yōu)橛行?。隨后每增加一個時鐘脈沖，芯片內(nèi)部的一位數(shù)據(jù)被送到I/O線上，低位在前。當(dāng)所需要的最后一個數(shù)據(jù)送出以后，需要再附加一個時鐘脈沖來把I/O線置成高阻狀態(tài)(Z狀態(tài))，以便準(zhǔn)備接收新的命令。在輸出數(shù)據(jù)期間，任何“啟動狀態(tài)”和“停止?fàn)顟B(tài)”均被屏蔽。4)處理模式(Processing Mode)在這一模式下對IC卡芯片做內(nèi)部處理。芯片在第一個時鐘脈沖的下降沿，將I/O線從高狀態(tài)(H狀態(tài))拉到低狀 (L狀態(tài))并開始處理。此后應(yīng)連續(xù)給芯片提供脈沖，使芯片在內(nèi)部連續(xù)計(jì)時計(jì)數(shù)，直到第n個時鐘脈沖之后的附加一個時鐘脈沖的下降沿I/O線被置為高阻態(tài)，完成芯片的處理過程。在整個處理過程中I/O線被鎖定成低狀態(tài)，任何“啟動狀態(tài)”和“停止?fàn)顟B(tài)”均被屏蔽。1）MSB 控制字 LSBMSB 控制字 LSBMSB 控制字 LSBB7B6 B5 B4 B3 B2B1 B0A7 A6 A5 A4A3 A2A1 A0D7D 6D5 D4 D3 D2D1 D0命令的傳送總是從控制字節(jié)開始，首先傳送字節(jié)的最低位LSB（即B0位）?？刂谱止?jié)傳送完畢之后，依次傳送地址字節(jié)和數(shù)據(jù)字節(jié)，均為低位在前。在最后一位D7傳送完成之后，需要增加一個附加時鐘脈沖把I/O線置成高狀態(tài)。字節(jié)1控制字字節(jié)2地址字字節(jié)3數(shù)據(jù)字操作模式B7～B0A7～A0D7～D000110000地址無效讀主存儲器輸出數(shù)據(jù)模式00111000地址輸入數(shù)據(jù)修改主存儲器處理數(shù)據(jù)模式00110100地址無效讀保護(hù)存儲器輸出數(shù)據(jù)模式00111100地址輸入數(shù)據(jù)寫保護(hù)存儲器處理數(shù)據(jù)模式00110001地址無效讀加密存儲器輸出數(shù)據(jù)模式00111001地址輸入數(shù)據(jù)修改加密存儲器處理數(shù)據(jù)模式00110011地址輸入數(shù)據(jù)比較校驗(yàn)數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)模式2) 讀主存儲器(Read Main Memory)讀主存儲器命令格式如下：命令控制字地址字?jǐn)?shù)據(jù)字讀主存儲器30H00H～FFH無效讀主存儲器命令讀出主存儲器的內(nèi)容，命令的控制字為30H。對于每個字節(jié)來說，總是從最低位LSB開始讀出，從給定的字節(jié)地址(N=0～255)開始，直到整個存儲器的末尾。在該命令輸入以后，接口設(shè)備IFD必須提供足夠的時鐘脈沖，從地址(N)開始讀數(shù)據(jù)所需要的時鐘脈沖數(shù)為M=(256－N)8＋1。對主存儲器進(jìn)行讀操作不受限制。3) 讀保護(hù)存儲器(Read Protection Memory)讀保護(hù)存儲器命令格式如下：命令控制字地址字?jǐn)?shù)據(jù)字讀保護(hù)存儲器34H無效無效讀保護(hù)存儲器命令的控制字為34H。在連續(xù)輸入32個時鐘脈沖的情況下，芯片將保護(hù)存儲器內(nèi)各位的內(nèi)容傳送到I/O線上，最后通過一個附加時鐘脈沖將I/O線置為高阻狀態(tài)(Z狀態(tài))。對保護(hù)存儲器進(jìn)行讀取操作不受限制。4) 讀加密存儲器(Read Security Memory)讀加密存儲器命令格式如下：命令控制字地址字?jǐn)?shù)據(jù)字讀加密存儲器31H無效無效讀加密存儲器命令類似于讀保護(hù)存儲器，可以讀出4B的加密存儲器的內(nèi)容。該命令的控制字為31H。在輸出數(shù)據(jù)的模式下，所需時鐘脈沖的數(shù)量為32。其后再附加一個時鐘脈沖將I/O線置成高阻狀態(tài)(Z狀態(tài))。如果可編程加密代碼(PSC)的校驗(yàn)不成功，則“參照字”字節(jié)的輸出被禁止，讀保護(hù)存儲器除第0個字節(jié)可讀出外，I/O線總保持為低(L)狀態(tài)(即“參照字”字節(jié)的輸出總是“0”)。5) 修改主存儲器(Update Main Memory)修改主存儲器命令格式如下：命令控制字地址字?jǐn)?shù)據(jù)字修改主存儲器38H00H～FFH輸入數(shù)據(jù)修改主存儲器命令根據(jù)所傳送的字節(jié)數(shù)據(jù)，尋址主存儲器的EEPROM字節(jié)，然后修改相應(yīng)字節(jié)的內(nèi)容。該命令的控制字為38H。在處理模式期間，根據(jù)新、舊數(shù)據(jù)，可能發(fā)生下列幾種情況之一：① 先擦除后寫入：5 ms，相當(dāng)于M=256個時鐘脈沖。② 只寫入不擦除： ms，相當(dāng)于 M=124個時鐘脈沖。③ 只擦除不寫入： ms，相當(dāng)于M=124個時鐘脈沖。 6) 修改加密存儲器修改加密存儲器命令格式如下:命令控 制 字地 址 字?jǐn)?shù) 據(jù) 字修改加密存儲器39H00H～03H輸入的數(shù)據(jù)(PSC)為保護(hù)參照字字節(jié)，這一命令僅當(dāng)PSC成功校驗(yàn)之后方能執(zhí)行，否則，只能對錯誤計(jì)數(shù)器(地址0)進(jìn)行由“1”寫“0”的操作。該命令所要求的執(zhí)行時間和時鐘脈沖數(shù)與執(zhí)行修改主存儲器的情況相同。7) 寫保護(hù)存儲器(Write Protection Memory)寫保護(hù)存儲器命令格式如下：命令控制字地址字?jǐn)?shù)據(jù)字寫保護(hù)存儲器3CH00H～1FH輸入的數(shù)據(jù)寫保護(hù)存儲器命令的執(zhí)行過程包含一個把被輸入的數(shù)據(jù)與在EEPROM中對應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的過程。在確認(rèn)一致的情況下，保護(hù)字位被寫0，從而使得主存儲器中的信息不可更改。如果數(shù)據(jù)比較結(jié)果不一致，則保護(hù)字位的寫操作將被禁止執(zhí)行。該命令所要求的時鐘脈沖和執(zhí)行時間與修改主存儲器命令的情況相同。8) 比較校驗(yàn)數(shù)據(jù)(Compare Varification Data)比較校驗(yàn)數(shù)據(jù)命令格式如下：命令控制字地址字?jǐn)?shù)據(jù)字寫保護(hù)存儲器3CH00H～1FH輸入的數(shù)據(jù)比較校驗(yàn)數(shù)據(jù)命令必須與修改錯誤計(jì)數(shù)器的過程同時執(zhí)行該命令把輸入的“校驗(yàn)數(shù)據(jù)”的各個字節(jié)與相對應(yīng)的參照數(shù)據(jù)(存放在加密存儲器中)進(jìn)行比較，這一過程將在處理模式中需要給出時鐘脈沖。 PSC校驗(yàn)如果需要修改SLE4442的數(shù)據(jù)，則必須正確校驗(yàn)存儲在加密存儲器中的可編程加密代碼PSC。校驗(yàn)的過程并不是僅由比較校驗(yàn)數(shù)據(jù)命令來完成的，而是由多個命令構(gòu)成的一個流程來共同完成。這一流程必須被精確地執(zhí)行，任何變化都將導(dǎo)致校驗(yàn)失敗，從而使寫入/擦除操作被禁止。只要校驗(yàn)過程未能成功完成，密碼錯誤計(jì)數(shù)器的一個字位將只會被從“l(fā)”寫成“0”，并且不能被擦除。首先用一個修改加密存儲器命令將密碼錯誤計(jì)數(shù)器中的一位寫0。 然后緊跟著三條比較校驗(yàn)數(shù)據(jù)命令。比較從參照數(shù)據(jù)的字節(jié)1開始。整個比較過程成功與否是用能否擦除密碼錯誤計(jì)數(shù)器來證實(shí)的，密碼錯誤計(jì)數(shù)器不能自動擦除。如果比較成功，則擦除操作執(zhí)行有效，這時只要不斷電，對整個芯片各存儲器的各區(qū)域的寫入/擦除處理都可以進(jìn)行；如果比較不成功，擦除操作執(zhí)行無效，密碼錯誤計(jì)數(shù)器將不會恢復(fù)為“111”。但只要EC不全為0，就允許外部接口設(shè)備IFD對芯片進(jìn)行重試。當(dāng)校驗(yàn)數(shù)據(jù)比較成功，加密存儲器也同樣被打開時，其單元中的參照數(shù)據(jù)也可以像其他EEPROM單元一樣被讀出和修改。 PSC校驗(yàn)命令一覽表命 令控制字地址字?jǐn)?shù)據(jù)字備 注讀加密存儲器31H無效無效檢查錯誤計(jì)數(shù)器是否還有“1”修改加密存儲器39H00H輸入數(shù)據(jù)將錯誤計(jì)數(shù)器其中一位由“1”寫“0”比較校驗(yàn)數(shù)據(jù)33H01H輸入數(shù)據(jù)參照字?jǐn)?shù)據(jù)字節(jié)1比較校驗(yàn)數(shù)據(jù)33H02H輸入數(shù)據(jù)參照字?jǐn)?shù)據(jù)字節(jié)2比較校驗(yàn)數(shù)據(jù)33H03H輸入數(shù)據(jù)參照字?jǐn)?shù)據(jù)字節(jié)3修改加密存儲器39H00HFFH擦除錯誤計(jì)數(shù)器讀加密存儲器31H無效無效檢查錯誤計(jì)數(shù)器是否成功擦除設(shè)置SLE4442卡初始密碼PSCPSCPSC3均為0FFH。讀加密存儲器的內(nèi)容暫存于22H單元——錯誤計(jì)數(shù)器、23H單元——密碼字節(jié)24H單元——密碼字節(jié)25H單元——密碼字節(jié)26單元程序如下：IO BIT CLK BIT RST BIT ICSW BIT PWR BIT PSC1 EQU 0FFHPSC2 EQU 0FFHPSC3 EQU 0FFHORG 0000HLJMP START************PSC校驗(yàn)子程序***************COMP：MOV R7，31H ；設(shè)置讀加密存儲器命令控制字MOV R6，00H ；設(shè)置讀加密存儲器命令地址字(00H為錯誤計(jì)數(shù)器)MOV R5，00H ；設(shè)置讀加密存儲器命令數(shù)據(jù)字(任意)LCALL COMMAND ；送讀加密存儲器命令LCALL SHIN ；讀錯誤計(jì)數(shù)器MOV 22H，A ；錯誤計(jì)數(shù)器值暫存22H單元LCALL SHIN ；繼續(xù)讀入加密存儲器后3個字節(jié)MOV 23H，ALCALL SHINMOV 24H，ALCALL SHINMOV 25H，AMOV A，22HSETB IO ；附加一個脈沖，置數(shù)據(jù)線為高LCALL DELAY_4μsSETB CLKLCALL DELAY_4 μsCLR CLKJB ，NEXT0 ；判斷錯誤計(jì)數(shù)器中是否還有“1”JB ，NEXT1 ；如有“1”則減去一個“1”JB ，COMP2LJMP EXIT ；錯誤計(jì)數(shù)器為全“0”退出NEXT0：MOV R5，06HMOV R4，07HAJMP COMP0NEXT1：MOV R5，04HMOV R4，06HAJMP COMP0NEXT2：MOV R5，00HMOV R4，04HCOMP0：MOV R7，39H ；設(shè)置修改加密存儲器命令控制字MOV R6，00H ；設(shè)置修改加密存儲器命令地址字(錯誤計(jì)數(shù)器)LCALL COMMAND ；送修改加密存儲器命令(錯誤計(jì)數(shù)器減一個1)LCALL OPERA123 ；處理模式MOV R7，33H ；設(shè)置PSC校驗(yàn)命令控制字MOV R6，01H ；設(shè)置PSC校驗(yàn)命令地址字MOV R5，PSC1 ；取PSC第1個字節(jié)LCALL COMMAND ；送PSC校驗(yàn)命令給卡LCALL OPERA123 ；處理模式MOV R7，33H ；設(shè)置PSC校驗(yàn)命令控制字MOV R6，02H ；設(shè)置PSC校驗(yàn)命令地址字MOV R5，PSC2 ；取PSC第2個字節(jié)LCALL COMMAND ；送PSC校驗(yàn)命令給卡LCALL OPERA123 ；處理模式MOV R7，33H ；設(shè)置PSC校驗(yàn)命令控制字MOV R6，03H ；設(shè)置PSC校驗(yàn)命令地址字MOV R5，PSC3 ；取PSC第3個字節(jié)LCALL COMMAND ；送PSC校驗(yàn)命令給卡LCALL OPERA123 ；處理模式MOV R7，39H ；設(shè)置修改加密存儲器命令控制字MOV R6，00H ；設(shè)置修改加密存儲器命令地址字(錯誤計(jì)數(shù)器)MOV R5，R4 ；取修改加密存儲器命令數(shù)據(jù)字(擦除錯誤計(jì)數(shù)器)LCALL COMMAND ；送修改加密存儲器(擦除錯誤計(jì)數(shù)器)命令給卡LCALL OPERA123 ；處理模式MOV R7，31H ；設(shè)置讀加密存儲器命令控制字MOV R6，00H ；設(shè)置讀加密存儲器命令地址字(錯誤計(jì)數(shù)器)MOV R5，00H ；設(shè)置讀加密存儲器命令數(shù)據(jù)字(任意)LCALL COMMAND ；送讀加密存儲器命令給卡LCALL SHIN ；讀加密存儲器的錯誤計(jì)數(shù)器MOV 22H，ALCALL SHIN ；讀加密存儲器的后3個字節(jié)MOV 23H，ALCALL SHINMOV 24H，ALCALL SHINMOV 25H，AMOV A，22HSETB IO ；附加一個脈沖，置數(shù)據(jù)線為高LCALL DELAY_4μsSETB CLKLCALL DELAY_4μsCLR CLKEXIT： RET1) 中止(Break)在CLK為低狀態(tài)期間，如果RST置為高狀態(tài)，則任何操作均無效，I/O線被鎖定到高阻狀態(tài)(Z狀態(tài))。需要一個最小維持時間tRES=5 μs 之后，芯片才能接收新的有效復(fù)位。中止后芯片準(zhǔn)備做進(jìn)一步的操作。2) 錯誤狀態(tài)(Failures)在芯片操作過程中，可能出現(xiàn)以下幾種操作失敗的情況：(1) 比較失敗。(2) 錯誤命令。(3) 不正確的命令脈沖數(shù)。(4) 對已被保護(hù)的字節(jié)進(jìn)行重寫或擦除操作。(5) 對保護(hù)存儲器的一位進(jìn)行重寫或擦除操作。在上述錯誤發(fā)生時，芯片總是在8個時鐘脈沖的最后，將I/O線置成高阻狀態(tài)(Z狀態(tài))。1) IC卡的插入/退出識別一般來說，邏輯電路的“1”和“0”只是反映電壓大小的關(guān)系，都處于帶電狀態(tài)。若帶電插拔IC卡，有可能會損壞IC卡芯片。因此，在插拔前應(yīng)斷開向IC卡供電的電源，并切斷其邏輯連接，實(shí)現(xiàn)對IC卡的保護(hù)，即IC卡讀寫器應(yīng)保證“先插卡，后上電”和“先下電，后退出(拔卡)”。為此，首先必須能實(shí)現(xiàn)IC卡的插入/退出識別。IC卡的插入/退出是通過IC卡卡座上的感應(yīng)開關(guān)(SWSW2為開關(guān)兩端)來識別的。根據(jù)開關(guān)初始狀態(tài)的不同，分為常開型和常閉型兩種。設(shè)計(jì)中我們選用常開型開關(guān)，常開型開關(guān)當(dāng)卡未插入時，感應(yīng)開關(guān)處于斷開