基于MIPS的智能卡接口電路設(shè)計.pdf

1、智能卡(SMARTCARD)是一種嵌入了微處理器芯片的塑料卡，它便于攜帶，提供了較大的數(shù)據(jù)存儲容量，更重要的是，它具有對內(nèi)部數(shù)據(jù)的保護(hù)功能，即在未認(rèn)證情況下，受保護(hù)的數(shù)據(jù)不會被非法訪問。正是因為這種很高的安全性，智能卡在通信、金融、保險、證券等國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用前景以及在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域不可替代的作用日益明顯，我們將越來越多地面對各式各樣的智能卡。但是對智能卡的使用必須要通過特定的智能卡接口設(shè)備，或稱為讀卡器才能與卡進(jìn)行通信。

2、 本文主要討論基于MIPS處理器的片上系統(tǒng)的智能卡接口模塊的軟、硬件設(shè)計。文中首先介紹了復(fù)雜片上系統(tǒng)的MIPS處理器的特性，它被用作系統(tǒng)的主控制器，然后介紹了國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)針對智能卡制定的ISO7816標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)內(nèi)容來劃分軟、硬件分別需要完成的功能。其中，對標(biāo)準(zhǔn)中定義的智能卡電子特性、信號時序以及字符的傳輸協(xié)議等部分由硬件完成，而標(biāo)準(zhǔn)中涉及到的ATR數(shù)據(jù)包解析，應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元等部分由軟件實現(xiàn)。在硬件模塊部分，根據(jù)接

3、口模塊實現(xiàn)的功能，分為卡插入檢測及復(fù)位、數(shù)據(jù)收發(fā)、使卡無效并移出這幾部分來分別討論；在軟件部分，討論了對智能卡接口模塊寄存器的配置、傳輸協(xié)議的解析以及MIPS處理器中斷的應(yīng)用。接著在虛擬仿真平臺和目標(biāo)板上分別進(jìn)行了設(shè)計驗證，討論了驗證方法、驗證過程和其中需要注意的問題，并分析了驗證結(jié)果。 最終設(shè)計好的智能卡接口(SCI)模塊被集成到芯片內(nèi)部，減少了整機(jī)體積和成本，此外，SCI內(nèi)部具有多個可編程寄存器，使得它具有很強(qiáng)的兼容能力，除