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ISO7816接觸式IC卡電氣特征

2019-02-20 21:10:00
諾塔斯智能科技
原創
6422
摘要：IC卡是集成電路卡（Integrated Circuit Card）的簡稱，是鑲嵌集成電路芯片的塑料卡片，其外形和尺寸都遵循國際標準（ISO/IEC 7816，GB/T16649）。我們現在正在使用的手機的SIM卡、UIM卡、USIM卡，現在銀行正在推廣的金融IC卡，都屬于CPU卡，屬于具備運算能力的智能卡。

IC卡是集成電路卡（Integrated Circuit Card）的簡稱，是鑲嵌集成電路芯片的塑料卡片，其外形和尺寸都遵循國際標準（ISO/IEC 7816，GB/T16649）。我們現在正在使用的手機的SIM卡、UIM卡、USIM卡，現在銀行正在推廣的金融IC卡，都屬于CPU卡，屬于具備運算能力的智能卡。

由于當前世界各國經濟正在向國際化方向發展，全球化的金融服務系統紛紛建立起來，這就帶來了一個卡的互操作性問題。同一張卡，在不同的國家、不同的環境下都要能夠使用。要解決這個問題，只有制定一系列國際標準，使CPU卡及其接口設備制造商按照統一的標準，制造統一接口規格的產品，以保證不同國家、不同行業都采用統一的CPU卡軟硬件技術規范開發應用系統，這樣才能實現不同廠家生產的CPU卡之間的互換性和接口設備的共享。 
國際標準化組織從1987年開始，相繼制定和頒布了CPU卡的國際標準。有關CPU卡本身的標準有： 
ISO 10536：識別卡－非接觸式的集成電路卡 
ISO 7816：識別卡－帶觸點的集成電路卡 
ISO7816-1：規定卡的物理特性。卡的物理特性中描述了卡應達到的防護紫外線的能力、X光照射的劑量、卡和觸點的機械強度、抗電磁干擾能力等等。 
ISO7816-2：規定卡的尺寸和位置。 
ISO7816-3：規定卡的電信號和傳輸協議。傳輸協議包括兩種：同步傳輸協議和異步傳輸協議 
ISO7816-4：規定卡的行業間交換用命令。包括：在卡與IC卡讀寫器之間傳送的命令和應答信息內容；在卡中的文件、數據結構及訪問方法；定義在卡中的文件和數據訪問權限及安全結構。 
今天我們重點介紹一下ISO7816接觸式IC卡電氣物理結構、接觸式IC卡的觸點分配等電氣特征,幫助大家在使用接觸式IC卡的過程中對它更加熟悉。

ISO7816接觸式IC卡觸點的分配遵循ISO7816-2的規定，如下所示：

接觸式IC卡觸點分配

C1

電源電壓（Vcc）

C5

地（GND）

C2

復位信號（RST）

C6

不使用

C3

時鐘信號（CLK）

C7

輸入/輸出（I/0）

1、 測量約定

        所有測量均應在IC卡和接口設備（IFD）之間的觸點上進行，并以GND為參照。環境溫度范圍為0℃~50℃。

        所有流入IC卡的電流均為正值。

2、 輸入/輸出（I/O）

        該觸點作為輸入端（接收模式）從終端接收數據或者作為輸出端（傳輸模式）向終端傳送數據。在操作過程中，IC卡和終端不能同時處于傳輸模式，若萬一發生此情況，I/O觸點的狀態（電平）將處于不確定狀態，但不應損壞IC卡。

（1） 接收模式

        在接收模式下，當電源電壓（VCC）在第6中所規定的范圍內時，IC卡應能正確的解釋來自終端的信號，其特性如表2所示：

 

符    號

最小值

最大值

單  位

VIH

0．7×Vcc

Vcc

V

VIL

0

0.8

V

tR  和 tF

----

1.0

μs

                                                表2      接收模式下的I/O的電氣特性

 

      (2) 傳輸模式

      在傳輸模式下，IC卡向終端傳送數據，其特性如表3所示：

符    號

條      件

最小值

最大值

單  位

VoH

-20μA<IoH<0,Vcc=min.

0.7×Vcc

Vcc

V

VoL

0 <IOL<1mA,Vcc=min.

0

0.4

V

tR  和 tF

CIN(terminal)=30pF  max.

-----

1.0

μs

                                                表3      傳輸模式下的I/O的電氣特性

 

       除向終端傳送數據外，IC卡應將其I/O信號驅動模式設置為接收模式，且不要求I/O具備任何電流源性能。

 

3、 編程電壓（Vpp）

IC卡不需要編程電壓Vpp。

 

4、 時鐘（CLK）

        當VCC在第6中所規定的范圍內時，IC卡將在具有表4所示特性的時鐘信號作用下正常工作。

        

符    號

條      件

最小值

最大值

單  位

VIH

 

Vcc-0.7

Vcc

V

VIL

 

0

0.5

V

tR  和 tF

Vcc=min. To max.

-----

9%的時鐘周期

μs

 

                                                      表4      CLK的電氣特性

   

當時鐘占空因數處于其穩定運行周期的44%~56%之間時，IC卡應能正常工作。

當時鐘頻率處于1MHZ到5MHZ之間時，IC卡應能正常工作。

注：在卡片操作過程中，頻率值將由終端維持在復位應答期間所用頻率的±10%之內。

 

5、 復位（RST）

       當VCC在第6中所規定的范圍內時，IC卡應能正確的解釋具有表5所示電氣特性的復位信號。

        

符    號

條      件

最小值

最大值

單  位

VIH

 

Vcc-0.7

Vcc

V

VIL

 

0

0.6

V

tR  和 tF

Vcc=min. To max.

-----

1.0

μs

 

                                                      表5      RST的電氣特性

 

IC卡將利用激活的低復位信號，采用異步方式進行復位應答。

 

6、 電源電壓（VCC）

     在電源電壓VCC為5V±0.5V直流電的情況下，IC卡應能正常工作。此時，時鐘頻率應在

第4中所規定的范圍內。最大電流為50mA。

 

7、 觸點電阻

         在整個生命周期內，IC卡觸點電阻（在清潔的IC卡和清潔的標準接口設備觸點間測量時）應小于500mΩ。


以上內容為ISO7816接觸式IC卡的電氣特征介紹，大家在使用ISO7816接觸式IC卡的時候可以作為技術參考。文章整理或有遺漏和不足之處，還請指正！

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