ISO/IEC 7816-12標準智能卡接口的研究與實現
發(fā)布時間：2021-09-03 08:47
ISO/IEC7816標準是國際標準化組織（ISO）與國際電工委員會（IEC）聯合發(fā)布的集成電路卡（IC卡）技術規(guī)范。2005年,ISO聯合IEC發(fā)布了ISO/IEC7816標準的第12部分——“帶觸點的卡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標準第3部分定義的約20KB/s提高到1MB/s,從而解決了高性能IC卡的數據傳輸瓶頸。本文以ISO/IEC7816標準的第12部分為核心,從工程實現的角度出發(fā),研究并實現一款符合該技術標準的智能卡USB接口控制器。作者通過對標準規(guī)范的分析以及產業(yè)界遇到的實際問題,提出了高精度時鐘源配合USB設備控制器的工程實現方法。為此,本文主要研究并解決了以下三個技術問題：第一,利用全定制集成電路設計方法進行USB設備控制器的邏輯設計；第二,使用時鐘跟蹤技術,在工作時鐘漂移的情況下實現可靠的數據接收；第三,使用時鐘調整技術,在芯片內置的電阻／電容（RC）振蕩器上獲得高穩(wěn)定性的工作時鐘。目前,本課題已經在中芯國際0.18微米CMOS數�；旌瞎に囅峦瓿赏镀ぷ�,驗證了設計...
【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院大學人工智能學院)北京市
【文章頁數】：84 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
ISO/IEC7816識別卡的觸點位置(單位:毫米)
通過對ISO/IEC 7816-3異步半雙工通信協議的分析可知，收發(fā)雙方的最大波特率由/、與Z)的組合所確定。這三個參數的值不可隨意選取，合法的數值己經在標準中進行定義。通過標準定義可知，ISO/IEC 7816-3標準的IC卡，理論最大傳輸波特率約為270kbps，有效數據傳輸速度約22KB/S ( / = 5MHz、F = 372 . D 二 20)。這種每秒千字節(jié)的傳輸速度對于當前高復雜性與高數據流量的應用環(huán)境來說是不可接受的�；谏鲜龅默F實問題，國際標準化組織適時地推出了 ISO/IEC 7816標準的第12部分，作為智能卡標準體系的有力補充。2. 3 ISO/IEC 7816 標準第 12 部分ISO/IEC 7816標準的第12部分，是國際標準化組織于2005年首次發(fā)布的。該標準將通用串行總線（USB)技術引入到識別卡的ISO標準體系中來，首次以國際標準的形式肯定了 USB規(guī)范在計算機接口領域的事實壟斷地位（USB規(guī)范不是ISO框架內的技術標準）[13]。ISO/IEC 7816-12的電氣規(guī)范與USB標準相同，并在總體的電氣接口規(guī)范上，借鑒了 USB組織的Inter-Chip標準。在接口設備的操作規(guī)則上直接引用了 USB
通過引用USB技術，智能卡與計算機之間的交互更加簡便。在計算機上使用傳統的智能卡，需要使用卡片閱讀器等專用設備，并通過專用接口連接到計算機上，即增加用戶的使用成本（需要專用的智能卡閱讀器），又增加系統復雜性(計算機與閱讀器之間還需要相應的軟、硬件配置）。而使用ISO/IEC 7816-12接口的智能卡，只需做適當的機械轉換，就可以與配置有USB主機接口的計算機直接通信。主流的個人計算機操作系統中，Windows Vista以上的操作系統己經集成了 USB智能卡驅動程序，做到了“即插即用”，無需用戶自行配置。下一節(jié)將對與ISO/IEC 7816標準第12部分有關的USB協議做詳細分析。2.4 USB總線協議分析本節(jié)主要從USB設備端的角度出發(fā)，詳細分析USB總線協議的技術特點。由于USB體系處于不斷更新與升級之中，USBU、2.0、3.0各發(fā)行版本難免在文字上對同一事物的表述存在差異。為了論文的表述嚴謹，本章討論的內容，均16
【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種基于分頻鏈的時鐘校準方法[J]. 嚴迪超,徐東明,陳文宣. 中國集成電路. 2011(07)
[2]應用于CDR電路的DPLL設計與實現[J]. 余發(fā)強,徐東明,張云軍. 科技信息. 2010(01)
[3]一種適用于NRZ數據的時鐘數據恢復電路[J]. 胡建赟,閔昊. 微電子學. 2005(06)
[4]CRC校驗在USB控制器設計中的實現[J]. 徐海英,蔣本珊. 計算機與現代化. 2005(02)
[5]淺談智能卡的相關標準[J]. 曹從軍,周世生,顧璟. 今日印刷. 2004(09)
[6]我國智能卡的現狀與發(fā)展[J]. 丁富強. 電子與封裝. 2001(01)
碩士論文
[1]低功耗USB設備IP設計[D]. 顧良.浙江大學 2010
[2]USB IP物理層接口驗證的研究與實現[D]. 胡瑾.西安電子科技大學 2010
[3]USB設備控制器的設計與驗證[D]. 張義恒.北京交通大學 2009
[4]MCU&USB設備控制器的設計與實現[D]. 陳訓亮.湖南大學 2009
[5]USB設備控制器的硬件電路設計與實現[D]. 彭琰.湖南大學 2009
[6]USB2.0協議層的實現[D]. 李娜.北方工業(yè)大學 2008
[7]USB協議在智能卡上的多應用研究[D]. 李菲菲.北京郵電大學 2007
本文編號：3380803
【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院大學人工智能學院)北京市
【文章頁數】：84 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
ISO/IEC7816識別卡的觸點位置(單位:毫米)
通過對ISO/IEC 7816-3異步半雙工通信協議的分析可知，收發(fā)雙方的最大波特率由/、與Z)的組合所確定。這三個參數的值不可隨意選取，合法的數值己經在標準中進行定義。通過標準定義可知，ISO/IEC 7816-3標準的IC卡，理論最大傳輸波特率約為270kbps，有效數據傳輸速度約22KB/S ( / = 5MHz、F = 372 . D 二 20)。這種每秒千字節(jié)的傳輸速度對于當前高復雜性與高數據流量的應用環(huán)境來說是不可接受的�；谏鲜龅默F實問題，國際標準化組織適時地推出了 ISO/IEC 7816標準的第12部分，作為智能卡標準體系的有力補充。2. 3 ISO/IEC 7816 標準第 12 部分ISO/IEC 7816標準的第12部分，是國際標準化組織于2005年首次發(fā)布的。該標準將通用串行總線（USB)技術引入到識別卡的ISO標準體系中來，首次以國際標準的形式肯定了 USB規(guī)范在計算機接口領域的事實壟斷地位（USB規(guī)范不是ISO框架內的技術標準）[13]。ISO/IEC 7816-12的電氣規(guī)范與USB標準相同，并在總體的電氣接口規(guī)范上，借鑒了 USB組織的Inter-Chip標準。在接口設備的操作規(guī)則上直接引用了 USB
通過引用USB技術，智能卡與計算機之間的交互更加簡便。在計算機上使用傳統的智能卡，需要使用卡片閱讀器等專用設備，并通過專用接口連接到計算機上，即增加用戶的使用成本（需要專用的智能卡閱讀器），又增加系統復雜性(計算機與閱讀器之間還需要相應的軟、硬件配置）。而使用ISO/IEC 7816-12接口的智能卡，只需做適當的機械轉換，就可以與配置有USB主機接口的計算機直接通信。主流的個人計算機操作系統中，Windows Vista以上的操作系統己經集成了 USB智能卡驅動程序，做到了“即插即用”，無需用戶自行配置。下一節(jié)將對與ISO/IEC 7816標準第12部分有關的USB協議做詳細分析。2.4 USB總線協議分析本節(jié)主要從USB設備端的角度出發(fā)，詳細分析USB總線協議的技術特點。由于USB體系處于不斷更新與升級之中，USBU、2.0、3.0各發(fā)行版本難免在文字上對同一事物的表述存在差異。為了論文的表述嚴謹，本章討論的內容，均16
【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種基于分頻鏈的時鐘校準方法[J]. 嚴迪超,徐東明,陳文宣. 中國集成電路. 2011(07)
[2]應用于CDR電路的DPLL設計與實現[J]. 余發(fā)強,徐東明,張云軍. 科技信息. 2010(01)
[3]一種適用于NRZ數據的時鐘數據恢復電路[J]. 胡建赟,閔昊. 微電子學. 2005(06)
[4]CRC校驗在USB控制器設計中的實現[J]. 徐海英,蔣本珊. 計算機與現代化. 2005(02)
[5]淺談智能卡的相關標準[J]. 曹從軍,周世生,顧璟. 今日印刷. 2004(09)
[6]我國智能卡的現狀與發(fā)展[J]. 丁富強. 電子與封裝. 2001(01)
碩士論文
[1]低功耗USB設備IP設計[D]. 顧良.浙江大學 2010
[2]USB IP物理層接口驗證的研究與實現[D]. 胡瑾.西安電子科技大學 2010
[3]USB設備控制器的設計與驗證[D]. 張義恒.北京交通大學 2009
[4]MCU&USB設備控制器的設計與實現[D]. 陳訓亮.湖南大學 2009
[5]USB設備控制器的硬件電路設計與實現[D]. 彭琰.湖南大學 2009
[6]USB2.0協議層的實現[D]. 李娜.北方工業(yè)大學 2008
[7]USB協議在智能卡上的多應用研究[D]. 李菲菲.北京郵電大學 2007
本文編號：3380803
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