基于单片机的智能IC卡读写器设计

摘要：随着社会的进步和现代化程度的不断提高，人类所拥有的信息种类和数量都在成倍地增长，每天都要处理许多与个人有关的信息，而这些信息管理十分不便。因此，在实际生活中IC卡的应用范围非常广泛，它有助于解决问题。IC卡读写器是IC卡和计算机之间的传输媒介，它与计算机之间通过串行口相连，本文主要应用89C2051单片机为核心对SLE4442卡进行读写控制。接触式IC卡是IC卡领域的一项新兴技术,它是射频识别技术和IC卡技术相结合的产物。

首先在绪论中介绍了课题的开发意义及功能概述。 其次在主要描述了系统硬件工作原理，并介绍了IC卡SLE4442的内部结构及原理图，论述了本次毕业设计所应用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程。

本系统是以单片机的基本语言汇编语言来进行软件设计，指令的执行速度快。 最后具体描述了各个功能模块的软、硬件调试。本文撰写的主导思想是软、 硬件结合，以硬件为基础，来进行各功能模块的编写。 关键词：读写控制，单片机，IC卡。

Abstract: Raise continuously along with the progress and modern degree of the society, the information category and quantities that the mankind own all Be becoming doubly a growth, want to handle to be many and personal everyday relevant of information, but these information managements is very inconvenient.The application of the IC card is very extensive in the real life. it contributes to solve problem。 IC card's reading and write a machine is the IC card and of the calculator deliver medium, it goes to connect with each other with of the calculator through a string, this text applies a single slice of 89C2051 machine for the core mainly to the SLE4442 cardses to carry on reading and write a control. The contact type IC card is a newly arisen technique of the IC card realm, it is the outcome that the radio frequency identifies the technique and the IC card technique to combine together.

First introduced in the introduction to the topic of significance and functions outlined.

Secondly the text inside describes the system hardware work principle, and introduce the ICSLE4442internal structure and chip figure, discuss the function and working process of these degree graduation project station applied each hardware interface technology and each interface module. I

This system edits collected materials the language to proceed with single the basic language of a machine the software designs, the instruction carries out the speed quick, save memory. .

In conclusion concretion description soft and hardware debug of each functional module.The predominance thought that this text compose is soft, the hardware combines together, regarding hardware as the foundation, proceeds the plait of each function mold piece write.

Key words: Read and write a control, single slice machine, IC card.

目录:

1 前言

1．1 系统的提出及研究意义。 1．2 系统的研究方向及功能概述。

2 正文

2．1 硬件设计思路。 2．2 硬件论证方案。 2．3 硬件各模块的设计。 2.3.1 89C2051单片机的简介。 2.3.2 SLE4442IC卡的简介：

芯片概述：芯片功能；芯片内部逻辑结构；

传输协议：复位和复位响应；命令模式；输出数据模式；处理数据模式； 2.3.3 SLE4442的应用： 芯片的复位方式； 芯片的操作命令格式； 2.3.4 SLE4442的接口技术： SLE4442卡的接口电路；

SLE4442卡的插入/退出识别与上电/下电复位过程； SLE4442卡的读写； SLE4442卡的逻辑加密。 2.3.5RS—232通信接口芯片： 2.3.6电路原理分析 2．4 软件设计思想。

软件结构设计及其分析；

软件系统分析； 2．5 软件程序设计

3 系统调试 4 结论 5 参考文献 6 致谢

附录：

附录一：外文专业参考资料译文 附录二：外文专业参考资料原文 附录三：电路原理图 附录四：程序流程图 附录五：程序清单

1．前言

1．1系统的提出及研究意义。

当今世界信息技术的发展日新月异，一个以电子商务为主要特征的经济时代即将来临，IC卡是一种将个人信息最有效地送入到先进的全球信息网络并获取所需结果的最有效的办法，IC卡将成为人们联网身份识别和实现电子支付手段。其影响面是前所未有的。智能IC卡与普通磁卡相比具有更高的安全性，为此，对智能IC卡的读写进行研究是非常有意义的。按卡与外界数据传输的形式来分，有接触式IC卡和非接触式IC卡两种。当前广泛使用的是接触式IC卡，本文对其进行了详细介绍。

目前,IC卡家族中档次最高的智能IC卡,又称CPU卡.顾名思义, 这种卡片上不但有存储数据的存储器和对外联络的通讯接口,还带有具备数据处理能力的微处理器,实际上是一台卡上的单片微机系统.为了管理这一系统中的硬件和软件资源, 卡上存储有进行数据读写和安全管理的程序,以及管理这些程序的卡上操作系统,即COS(Chip Operating system).COS与我们在PC机上常见的DOS和WINDOWS 等操作系统有很大不同,它是根据IC卡特点而开发的专用操作系统.COS受IC 卡存储容量和微处理器性能的限制,主要功能是:控制IC卡与外界的信息交换;管理IC卡上各种存储器;在IC卡内执行读写器的各种操作命令.有了CPU与COS,IC卡就有了智能.因此智能IC 卡具有超强的存储性能,提供很高的信息安全性和可靠性.

1．2系统的研究方向及功能概述。

本文主要以89C2051单片机为核心，IC卡读/写设备就是能将数据信息“写入”IC卡或将IC卡内部的数据信息“读出”或“擦除”的电子接口设备，总体来说，可将其分为通用型读/写设备和专用型读/写设备。本设计主要分析接触型IC卡读/写器，作为PC机的嵌入式外设，通过串型接口实现交换。

功能：能识别和读/写存储卡；为连机型读/写器，做为依附于PC机的一种外设，通过RS-232C与PC机进行通信；能自动连续读/写，具有上电冷复位，插卡热复位功能；卡上数据读/写采用双认证方式，确保读/写数据的可靠性和准确性；具有一定的抗攻击能力，即对于非法插拔，非法IC卡等具有一定的抵抗能力，可避免短路等造成的读/写损坏；具有声光提示读/写状态；采用动态加密算法，避免IC卡被非法复制，并保证IC卡数据的安全性。

2.正文

2．1硬件设计思路：

IC卡的应用领域非常广泛。在IC卡的触点和读/写设备的触点良好接触之前，读/写设备不应对IC卡施加有关信号，以免造成不可预料的损坏。IC卡读/写设备作为系统和用户交换的接口，必将面对各种各样复杂的应用环境。因此，在设计阶段应注意IC卡读/写设备环境。作为操作系统,管理IC卡的硬件资源和数据资源是其基本任务.IC卡上的硬件资源包括CPU,ROM,EEPROM和RAM及通讯接口,这些都由IC卡上操作系统统一管理, 使外部不能直接控制这些资源,使IC卡对外表现为一个\黑匣子\从而加强了系统的保密性能. 智能卡通讯管理主要功能是执行智能IC卡的信息传送协议, 接收读写器发出的指令,并对指令传递是否正确进行判断.一般可采用奇偶检,CRC校验等方式判断传输错误.对于采用分组传输协议的系统, 还可以通过分组长度变化来检出错误。

智能卡操作系统最重要的功能之一就是数据安全管理. 这可以具体地分为用户

与IC卡的鉴别,核实功能以及对传输数据的加密与解密操作. 智能IC卡COS的应用管理功能是对读写器发来的命令进行判断,译码和处理. 智能卡的各种应用以专有文件形式存在卡上,各专有文件则是由IC 卡的指令系统中指令排列所组成的.