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加密IC卡保险柜控制器的设计 |
摘要：详细阐述IC卡保险柜控制器的原理、硬件设计和软件设计等内容；给出电路原理图和主程序流程图。
关键词：IC卡 单片机 保险柜
随着社会的进步和为民生活水平的提高，为们出差、旅游和度假的机会日益增加。在宾馆、饭店等居住场所都需要一保险柜来保存贵重物品和易失物品，即便在家里，也往往需要有一个地方来保存一些单据等物品。传统的手段已不能满足人们对其安全性和灵活性要求，把应用愈来愈广泛的IC卡技术应用到保险柜上，可以充分满足这方面的需求。例如，根据客户要求，可以给每个房间配备一个带有IC卡电气机械资料">电子门锁的保险柜供他们存放物品；待客人走后，可以灵活地对保险柜的密码进行重新设置，更换IC卡。下面对我们自行设计的加密型IC卡保险柜的核心部件--控制器件一详细的介绍。
一、控制器的硬件设计
本系统的主要任务是完成对IC卡的识别和控制，因此，首先介绍一下所选用的IC卡。
1.SLE4442加密IC卡简介
目前市场上的IC卡种类较多，比较有代表性的有ATMEL公司的AT系列和SIEMENS公司的SLE系列。我们根据用户的要求和市场的供给情况选用了SIEMENS公司设计的SLE4442卡。此卡的特点是：
（1）卡内有2K位的存储容量和完全独立的可编程逻辑代码存储器（PSC）；
（2）多存储器结构，其中包括256×8位EEPROM，32×1位PROM的4×8位EEPROM型加密存储器；
（3）串行口满足ISO7816同步传递协议；
（4）每一字节的擦除/写入时间为2.5ms；
（5）存储器可擦除1000次以上，数据可保存10年以上。
SLE4442型IC卡的触点排列及功能如图1所示。
SLE4442芯片的传送协议包括4种模式。
（1）复位和复位响应
复位可在操作期间任何时候进行。在复位响应期间，任何开始和停止条件均被禁止。复位与复位响应时序如图2所示。
（2）命令方式
每个命令由起始条件、1个3字节长的命令和停止条件构成。命令方式时序如图3所示。
起始条件：CLK处于高状态H期间，I/O的下降沿。
停止条件：CLK处于高状态H期间，I/O的上升沿。
（3）输出数据方式
在这种试上，IC卡发送数据至接口设备IFD。在CLK上第一个下降沿后，I/O上第一位有辩效，最后一个数据位之后，需要一个额外的时钟脉冲，以设置I/O处于高状态，同时准备IC卡接收新的命令。在这种方式下，任何开始和停止条件均被禁止。输出数据方式时序如图4所示。
（4）处理方式
在第一个CLK的下降沿，将I/O线从高状态H切换至低状态L并开始处理，直到低状态L的I/O被设置成高状态H结束。在这种方式下，任何开始和停止条件均被禁止。处理方式时序如图5所示。
SLE4442卡共有7个命令，每个命令包括3个字节，其命令格式及功能如表1所列。
表1 SLE4442命令
字节1控制字节 字节2地址字节 字节3数据字节 操 作
B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 A7A0 D7D0
0 0 1 1 0 0 0 0 地址 无 效 读/从给定的字节地址至用户存储器结束
0 0 1 1 1 0 0 0 地址 输入数据 编程输入地址对应的用户存储区
0 0 1 1 0 1 0 0 无效 无 效 读保护存储器
0 0 1 1 1 1 0 0 地址 无 效 写保护存储器中的保护位
0 0 1 1 0 0 0 1 地址 无 效 读保密存储器
0 0 1 1 1 0 0 1 地址 输入数据 写/编程输入址对应的保密存储器 |
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