本文關(guān)鍵詞：兼容M1的CPU卡嵌入式軟件系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：IC卡作為處理器和信息存儲技術(shù)在微縮化方向發(fā)展取得的結(jié)晶，廣泛應(yīng)用于社會的各行各業(yè)。其中CPU卡以其安全性高的特點(diǎn)在金融支付領(lǐng)域得到迅速發(fā)展，M1卡以其交易速度快，通信穩(wěn)定而在低端RFID市場需求旺盛。為了適應(yīng)不同市場需求，北京市嵌入式系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)設(shè)計(jì)了一款兼容M1的CPU卡芯片。 本論文參與設(shè)計(jì)了北京市嵌入式實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的BES2416V10芯片，該芯片可以工作在M1卡狀態(tài)或CPU卡狀態(tài)。根據(jù)硬件特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了可以進(jìn)行模式切換和程序下載的CPU卡固件系統(tǒng)。同時針對M1模式應(yīng)用開發(fā)了兼容M1的COS系統(tǒng)，針對CPU卡模式開發(fā)了電子油票應(yīng)用，其中電子油票應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)試用階段。 論文根據(jù)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想，以M1卡規(guī)范和CPU卡相關(guān)協(xié)議為理論基礎(chǔ)，包括ISO/IEC7816、ISO/IEC14443等國際標(biāo)準(zhǔn)和中國金融集成電路（IC）卡規(guī)范2.0、中國石化加油集成電路（IC）卡應(yīng)用規(guī)范等國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合BES2416V10芯片硬件平臺，采用C51和A51開發(fā)語言，使用KEIL集成開發(fā)環(huán)境，對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。并利用實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的讀卡器設(shè)備和第三方專業(yè)測試平臺對系統(tǒng)進(jìn)行測試。 在固件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)中，主要增加了參數(shù)配置設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了以軟件方式對模擬電路運(yùn)行參數(shù)、數(shù)字電路運(yùn)行模式和軟件運(yùn)行狀態(tài)的選擇配置；增加了下載安全認(rèn)證設(shè)計(jì)，為COS提供安全保障，避免了對程序的未授權(quán)篡改；完善了補(bǔ)丁機(jī)制設(shè)計(jì)，為固件代碼的修改和升級提供了基礎(chǔ)。 在COS系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)上，創(chuàng)新性的以軟件的方式實(shí)現(xiàn)了M1卡應(yīng)用指令的解析處理。并在eflash存儲上設(shè)計(jì)了高效的乒乓備份機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)M1卡針對EEPROM所設(shè)計(jì)的文件組織結(jié)構(gòu)。針對CPU卡模式，主要設(shè)計(jì)了一種循環(huán)擦寫備份機(jī)制，減少寫數(shù)據(jù)時擦除次數(shù)，縮短交易時間，同時保證數(shù)據(jù)存儲的可靠性。 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)后在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了功能性的交易流程正常異常測試，性能上的防掉電穩(wěn)定性測試等，并通過了第三方機(jī)構(gòu)北京握奇、深圳明華的應(yīng)用測試，，其中電子油票應(yīng)用與深圳明華進(jìn)行合作已經(jīng)交付用戶進(jìn)行小量試用。 本文提出的CPU卡嵌入式軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是在實(shí)際工程項(xiàng)目中提出的，并得到實(shí)際應(yīng)用的驗(yàn)證。其中很多設(shè)計(jì)理念和實(shí)現(xiàn)思路對嵌入式軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有一定的參考價值和借鑒意義。
【關(guān)鍵詞】：M1卡 CPU卡 固件 COS
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP332
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 智能卡簡介10
• 1.1.1 智能卡的概念10
• 1.1.2 智能卡的歷史10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 課題來源與研究意義12-13
• 1.4 主要研究內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)13-16
• 第2章 M1 卡和 CPU 卡基礎(chǔ)研究16-32
• 2.1 M1 卡簡介16
• 2.2 M1 卡的基礎(chǔ)研究16-23
• 2.2.1 概述16-17
• 2.2.2 存儲器組織17-19
• 2.2.3 交易命令19-23
• 2.3 CPU 卡簡介23
• 2.4 CPU 卡技術(shù)規(guī)范23-25
• 2.5 CPU 卡的基礎(chǔ)研究25-30
• 2.5.1 生命周期25
• 2.5.2 傳輸協(xié)議25-27
• 2.5.3 文件結(jié)構(gòu)27
• 2.5.4 電子油票應(yīng)用27-29
• 2.5.5 操作系統(tǒng)29-30
• 2.6 本章小結(jié)30-32
• 第3章 軟件系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)32-40
• 3.1 系統(tǒng)需求分析32
• 3.2 軟硬件系統(tǒng)的分工32-34
• 3.3 軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析34-38
• 3.3.1 軟件系統(tǒng)的分工34-36
• 3.3.2 固件系統(tǒng)設(shè)計(jì)36-37
• 3.3.3 COS 系統(tǒng)設(shè)計(jì)37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-40
• 第4章 固件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)40-54
• 4.1 固件模塊實(shí)現(xiàn)40-45
• 4.1.1 初始化模塊40
• 4.1.2 參數(shù)配置模塊40-41
• 4.1.3 M1 卡初始化模塊41-42
• 4.1.4 安全認(rèn)證模塊42-43
• 4.1.5 下載調(diào)試模塊43-44
• 4.1.6 硬件驅(qū)動模塊44-45
• 4.2 固件補(bǔ)丁機(jī)制45-48
• 4.2.1 補(bǔ)丁機(jī)制在固件中的作用45
• 4.2.2 補(bǔ)丁機(jī)制的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)45-48
• 4.3 固件系統(tǒng)流程48-51
• 4.4 測試51-53
• 4.4.1 測試環(huán)境51-52
• 4.4.2 測試結(jié)果52-53
• 4.5 本章小結(jié)53-54
• 第5章 COS 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)54-76
• 5.1 COS 系統(tǒng)流程54-56
• 5.1.1 M1 卡模式54-55
• 5.1.2 CPU 模式55-56
• 5.2 初始化及通信管理56-58
• 5.3 命令解釋58-65
• 5.3.1 M1 卡應(yīng)用58-60
• 5.3.2 CPU 卡模式的電子油票應(yīng)用60-65
• 5.4 安全管理65
• 5.5 文件系統(tǒng)65-71
• 5.5.1 M1 的文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)66-69
• 5.5.2 CPU 卡的文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)69-71
• 5.6 測試71-75
• 5.6.1 測試環(huán)境71-72
• 5.6.2 掉電測試72-73
• 5.6.3 其他測試結(jié)果73-75
• 5.6.4 客戶測試反饋75
• 5.7 本章小結(jié)75-76
• 結(jié)論76-78
• 參考文獻(xiàn)78-80
• 攻讀碩士期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文80-82
• 致謝82

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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本文編號：1060746