ISO/IEC 7816-12標(biāo)準(zhǔn)智能卡接口的研究與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-09-03 08:47
ISO/IEC7816標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)與國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)聯(lián)合發(fā)布的集成電路卡(IC卡)技術(shù)規(guī)范。2005年,ISO聯(lián)合IEC發(fā)布了ISO/IEC7816標(biāo)準(zhǔn)的第12部分——“帶觸點(diǎn)的卡USB電氣接口和操作規(guī)程”。該部分定義了IC卡在通用串行總線(USB)接口下的工作規(guī)范,將IC卡的通信速度從ISO/IEC7816標(biāo)準(zhǔn)第3部分定義的約20KB/s提高到1MB/s,從而解決了高性能IC卡的數(shù)據(jù)傳輸瓶頸。本文以ISO/IEC7816標(biāo)準(zhǔn)的第12部分為核心,從工程實(shí)現(xiàn)的角度出發(fā),研究并實(shí)現(xiàn)一款符合該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的智能卡USB接口控制器。作者通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的分析以及產(chǎn)業(yè)界遇到的實(shí)際問(wèn)題,提出了高精度時(shí)鐘源配合USB設(shè)備控制器的工程實(shí)現(xiàn)方法。為此,本文主要研究并解決了以下三個(gè)技術(shù)問(wèn)題:第一,利用全定制集成電路設(shè)計(jì)方法進(jìn)行USB設(shè)備控制器的邏輯設(shè)計(jì);第二,使用時(shí)鐘跟蹤技術(shù),在工作時(shí)鐘漂移的情況下實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)接收;第三,使用時(shí)鐘調(diào)整技術(shù),在芯片內(nèi)置的電阻/電容(RC)振蕩器上獲得高穩(wěn)定性的工作時(shí)鐘。目前,本課題已經(jīng)在中芯國(guó)際0.18微米CMOS數(shù);旌瞎に囅峦瓿赏镀ぷ,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院大學(xué)人工智能學(xué)院)北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
ISO/IEC7816識(shí)別卡的觸點(diǎn)位置(單位:毫米)
通過(guò)對(duì)ISO/IEC 7816-3異步半雙工通信協(xié)議的分析可知,收發(fā)雙方的最大波特率由/、與Z)的組合所確定。這三個(gè)參數(shù)的值不可隨意選取,合法的數(shù)值己經(jīng)在標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行定義。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)定義可知,ISO/IEC 7816-3標(biāo)準(zhǔn)的IC卡,理論最大傳輸波特率約為270kbps,有效數(shù)據(jù)傳輸速度約22KB/S ( / = 5MHz、F = 372 . D 二 20)。這種每秒千字節(jié)的傳輸速度對(duì)于當(dāng)前高復(fù)雜性與高數(shù)據(jù)流量的應(yīng)用環(huán)境來(lái)說(shuō)是不可接受的;谏鲜龅默F(xiàn)實(shí)問(wèn)題,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織適時(shí)地推出了 ISO/IEC 7816標(biāo)準(zhǔn)的第12部分,作為智能卡標(biāo)準(zhǔn)體系的有力補(bǔ)充。2. 3 ISO/IEC 7816 標(biāo)準(zhǔn)第 12 部分ISO/IEC 7816標(biāo)準(zhǔn)的第12部分,是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織于2005年首次發(fā)布的。該標(biāo)準(zhǔn)將通用串行總線(USB)技術(shù)引入到識(shí)別卡的ISO標(biāo)準(zhǔn)體系中來(lái),首次以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的形式肯定了 USB規(guī)范在計(jì)算機(jī)接口領(lǐng)域的事實(shí)壟斷地位(USB規(guī)范不是ISO框架內(nèi)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))[13]。ISO/IEC 7816-12的電氣規(guī)范與USB標(biāo)準(zhǔn)相同,并在總體的電氣接口規(guī)范上,借鑒了 USB組織的Inter-Chip標(biāo)準(zhǔn)。在接口設(shè)備的操作規(guī)則上直接引用了 USB
通過(guò)引用USB技術(shù),智能卡與計(jì)算機(jī)之間的交互更加簡(jiǎn)便。在計(jì)算機(jī)上使用傳統(tǒng)的智能卡,需要使用卡片閱讀器等專用設(shè)備,并通過(guò)專用接口連接到計(jì)算機(jī)上,即增加用戶的使用成本(需要專用的智能卡閱讀器),又增加系統(tǒng)復(fù)雜性(計(jì)算機(jī)與閱讀器之間還需要相應(yīng)的軟、硬件配置)。而使用ISO/IEC 7816-12接口的智能卡,只需做適當(dāng)?shù)臋C(jī)械轉(zhuǎn)換,就可以與配置有USB主機(jī)接口的計(jì)算機(jī)直接通信。主流的個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中,Windows Vista以上的操作系統(tǒng)己經(jīng)集成了 USB智能卡驅(qū)動(dòng)程序,做到了“即插即用”,無(wú)需用戶自行配置。下一節(jié)將對(duì)與ISO/IEC 7816標(biāo)準(zhǔn)第12部分有關(guān)的USB協(xié)議做詳細(xì)分析。2.4 USB總線協(xié)議分析本節(jié)主要從USB設(shè)備端的角度出發(fā),詳細(xì)分析USB總線協(xié)議的技術(shù)特點(diǎn)。由于USB體系處于不斷更新與升級(jí)之中,USBU、2.0、3.0各發(fā)行版本難免在文字上對(duì)同一事物的表述存在差異。為了論文的表述嚴(yán)謹(jǐn),本章討論的內(nèi)容,均16
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于分頻鏈的時(shí)鐘校準(zhǔn)方法[J]. 嚴(yán)迪超,徐東明,陳文宣. 中國(guó)集成電路. 2011(07)
[2]應(yīng)用于CDR電路的DPLL設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 余發(fā)強(qiáng),徐東明,張?jiān)栖? 科技信息. 2010(01)
[3]一種適用于NRZ數(shù)據(jù)的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路[J]. 胡建赟,閔昊. 微電子學(xué). 2005(06)
[4]CRC校驗(yàn)在USB控制器設(shè)計(jì)中的實(shí)現(xiàn)[J]. 徐海英,蔣本珊. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化. 2005(02)
[5]淺談智能卡的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[J]. 曹從軍,周世生,顧璟. 今日印刷. 2004(09)
[6]我國(guó)智能卡的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 丁富強(qiáng). 電子與封裝. 2001(01)
碩士論文
[1]低功耗USB設(shè)備IP設(shè)計(jì)[D]. 顧良.浙江大學(xué) 2010
[2]USB IP物理層接口驗(yàn)證的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 胡瑾.西安電子科技大學(xué) 2010
[3]USB設(shè)備控制器的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[D]. 張義恒.北京交通大學(xué) 2009
[4]MCU&USB設(shè)備控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 陳訓(xùn)亮.湖南大學(xué) 2009
[5]USB設(shè)備控制器的硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 彭琰.湖南大學(xué) 2009
[6]USB2.0協(xié)議層的實(shí)現(xiàn)[D]. 李娜.北方工業(yè)大學(xué) 2008
[7]USB協(xié)議在智能卡上的多應(yīng)用研究[D]. 李菲菲.北京郵電大學(xué) 2007
本文編號(hào):3380803
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院大學(xué)人工智能學(xué)院)北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
ISO/IEC7816識(shí)別卡的觸點(diǎn)位置(單位:毫米)
通過(guò)對(duì)ISO/IEC 7816-3異步半雙工通信協(xié)議的分析可知,收發(fā)雙方的最大波特率由/、與Z)的組合所確定。這三個(gè)參數(shù)的值不可隨意選取,合法的數(shù)值己經(jīng)在標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行定義。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)定義可知,ISO/IEC 7816-3標(biāo)準(zhǔn)的IC卡,理論最大傳輸波特率約為270kbps,有效數(shù)據(jù)傳輸速度約22KB/S ( / = 5MHz、F = 372 . D 二 20)。這種每秒千字節(jié)的傳輸速度對(duì)于當(dāng)前高復(fù)雜性與高數(shù)據(jù)流量的應(yīng)用環(huán)境來(lái)說(shuō)是不可接受的;谏鲜龅默F(xiàn)實(shí)問(wèn)題,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織適時(shí)地推出了 ISO/IEC 7816標(biāo)準(zhǔn)的第12部分,作為智能卡標(biāo)準(zhǔn)體系的有力補(bǔ)充。2. 3 ISO/IEC 7816 標(biāo)準(zhǔn)第 12 部分ISO/IEC 7816標(biāo)準(zhǔn)的第12部分,是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織于2005年首次發(fā)布的。該標(biāo)準(zhǔn)將通用串行總線(USB)技術(shù)引入到識(shí)別卡的ISO標(biāo)準(zhǔn)體系中來(lái),首次以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的形式肯定了 USB規(guī)范在計(jì)算機(jī)接口領(lǐng)域的事實(shí)壟斷地位(USB規(guī)范不是ISO框架內(nèi)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))[13]。ISO/IEC 7816-12的電氣規(guī)范與USB標(biāo)準(zhǔn)相同,并在總體的電氣接口規(guī)范上,借鑒了 USB組織的Inter-Chip標(biāo)準(zhǔn)。在接口設(shè)備的操作規(guī)則上直接引用了 USB
通過(guò)引用USB技術(shù),智能卡與計(jì)算機(jī)之間的交互更加簡(jiǎn)便。在計(jì)算機(jī)上使用傳統(tǒng)的智能卡,需要使用卡片閱讀器等專用設(shè)備,并通過(guò)專用接口連接到計(jì)算機(jī)上,即增加用戶的使用成本(需要專用的智能卡閱讀器),又增加系統(tǒng)復(fù)雜性(計(jì)算機(jī)與閱讀器之間還需要相應(yīng)的軟、硬件配置)。而使用ISO/IEC 7816-12接口的智能卡,只需做適當(dāng)?shù)臋C(jī)械轉(zhuǎn)換,就可以與配置有USB主機(jī)接口的計(jì)算機(jī)直接通信。主流的個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中,Windows Vista以上的操作系統(tǒng)己經(jīng)集成了 USB智能卡驅(qū)動(dòng)程序,做到了“即插即用”,無(wú)需用戶自行配置。下一節(jié)將對(duì)與ISO/IEC 7816標(biāo)準(zhǔn)第12部分有關(guān)的USB協(xié)議做詳細(xì)分析。2.4 USB總線協(xié)議分析本節(jié)主要從USB設(shè)備端的角度出發(fā),詳細(xì)分析USB總線協(xié)議的技術(shù)特點(diǎn)。由于USB體系處于不斷更新與升級(jí)之中,USBU、2.0、3.0各發(fā)行版本難免在文字上對(duì)同一事物的表述存在差異。為了論文的表述嚴(yán)謹(jǐn),本章討論的內(nèi)容,均16
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于分頻鏈的時(shí)鐘校準(zhǔn)方法[J]. 嚴(yán)迪超,徐東明,陳文宣. 中國(guó)集成電路. 2011(07)
[2]應(yīng)用于CDR電路的DPLL設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 余發(fā)強(qiáng),徐東明,張?jiān)栖? 科技信息. 2010(01)
[3]一種適用于NRZ數(shù)據(jù)的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路[J]. 胡建赟,閔昊. 微電子學(xué). 2005(06)
[4]CRC校驗(yàn)在USB控制器設(shè)計(jì)中的實(shí)現(xiàn)[J]. 徐海英,蔣本珊. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化. 2005(02)
[5]淺談智能卡的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[J]. 曹從軍,周世生,顧璟. 今日印刷. 2004(09)
[6]我國(guó)智能卡的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 丁富強(qiáng). 電子與封裝. 2001(01)
碩士論文
[1]低功耗USB設(shè)備IP設(shè)計(jì)[D]. 顧良.浙江大學(xué) 2010
[2]USB IP物理層接口驗(yàn)證的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 胡瑾.西安電子科技大學(xué) 2010
[3]USB設(shè)備控制器的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[D]. 張義恒.北京交通大學(xué) 2009
[4]MCU&USB設(shè)備控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 陳訓(xùn)亮.湖南大學(xué) 2009
[5]USB設(shè)備控制器的硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 彭琰.湖南大學(xué) 2009
[6]USB2.0協(xié)議層的實(shí)現(xiàn)[D]. 李娜.北方工業(yè)大學(xué) 2008
[7]USB協(xié)議在智能卡上的多應(yīng)用研究[D]. 李菲菲.北京郵電大學(xué) 2007
本文編號(hào):3380803
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