單片機(jī)控制AT88SC1604卡的應(yīng)用實(shí)例

本文介紹了目前應(yīng)用較為廣泛的AT88SC1604邏輯加密卡的特點(diǎn)和工作原理，同時(shí)給出了通過單片機(jī)控制操作IC卡的的應(yīng)用實(shí)例及程序。

　　前言

　　IC卡按結(jié)構(gòu)劃分，可分為存儲(chǔ)器卡和微處理器卡(CPU card)兩大類。邏輯加密卡主要控制作用是：對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)開放/關(guān)閉的控制;對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)讀/寫的控制;對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)擦除操作的控制以及對(duì)密碼校驗(yàn)和錯(cuò)誤次數(shù)計(jì)數(shù)及鎖閉功能控制。

　　AT88SC1604卡的工作原理

　　AT88SC1604是由美國(guó)ATMEL公司設(shè)計(jì)的邏輯加密存儲(chǔ)卡芯片。它具有15704位的存儲(chǔ)容量，是目前邏輯加密存儲(chǔ)卡中容量較大的一種產(chǎn)品芯片。

　　芯片特點(diǎn)

　　(1) AT88SC1604芯片屬于單存儲(chǔ)器多邏輯分區(qū)結(jié)構(gòu)。主存儲(chǔ)器除劃分了特定的標(biāo)志數(shù)據(jù)區(qū)和控制數(shù)據(jù)區(qū)之外，還將應(yīng)用數(shù)據(jù)區(qū)分成四個(gè)完全隔離的子區(qū)，并在每個(gè)子區(qū)中配備了各自的讀、寫控制標(biāo)志和寫入/擦除密碼以及密碼輸入錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器等邏輯控制。

　　(2) 芯片為串行傳輸方式，并滿足ISO7816-3同步傳輸協(xié)議。

　　(3)芯片采用低功耗的CMOS工藝制造，每字位的讀取時(shí)間為 s，寫周期為5ms。

　　(4) 芯片內(nèi)部的存儲(chǔ)單元具有至少10000次的擦除/改寫循環(huán)次數(shù)。數(shù)據(jù)保存期為10年。

　　芯片存儲(chǔ)分區(qū)結(jié)構(gòu)及定義

　　AT88SC1604芯片分為制造商代碼區(qū)、發(fā)行商代碼區(qū)、用戶安全密碼區(qū)、用戶密碼比較計(jì)數(shù)區(qū)、個(gè)人代碼區(qū)以及四個(gè)應(yīng)用區(qū)。每個(gè)應(yīng)用區(qū)都由密碼區(qū)，密碼比較計(jì)數(shù)區(qū)，擦除密碼區(qū)和擦除密碼比較計(jì)數(shù)區(qū)、應(yīng)用數(shù)據(jù)區(qū)和存儲(chǔ)器測(cè)試區(qū)組成。

　　(1) 制造商代碼區(qū)(FZ)

　　該區(qū)里記錄的卡芯片生產(chǎn)商的特定信息(例如:生產(chǎn)批號(hào)、日期、以及特別制定的特征代碼)，由制造商在芯片出廠前寫入。在控制本區(qū)的熔絲(FUSHl)沒有熔斷時(shí)，該區(qū)的存儲(chǔ)單元可以象普通的EEPROM存儲(chǔ)單元一樣進(jìn)行擦除和改寫。一旦熔絲熔斷，所寫入的制造商代碼就不可再更改。

　　(2) 發(fā)行商代碼區(qū)(IZ)

　　該區(qū)用于記錄卡片發(fā)行商的特定信息(例如:發(fā)行批號(hào)、日期、地區(qū)范圍編號(hào)以及特定用戶編號(hào)等特征代碼)。當(dāng)控制本區(qū)的熔絲沒有熔斷時(shí)，該區(qū)的存儲(chǔ)單元內(nèi)容可以自由的擦除或改寫。在個(gè)人化處理過程完成之后，控制該區(qū)的熔絲(FUSH2)熔斷，即可將注入的“發(fā)行商代碼”完全固化。這一代碼也是識(shí)別卡片的真?zhèn)?，區(qū)分卡片應(yīng)用類別的重要標(biāo)識(shí)。

　　(3) 個(gè)人代碼區(qū)(CPZ)

　　該區(qū)用于存放個(gè)人身份標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)。該區(qū)使用上受芯片的“用戶密碼”的保護(hù)。當(dāng)“用戶密碼”比較成功，該區(qū)可讀可寫可擦除。“用戶密碼”比較不成功，該區(qū)只能讀而不能寫入和擦除。

　　(4) 用戶密碼區(qū)(SC)

　　這個(gè)密碼區(qū)是整個(gè)存儲(chǔ)器的“總控制開關(guān)”。使用前，由授權(quán)持卡人預(yù)先輸入的一個(gè)安全代碼作為“參照字”儲(chǔ)存在這個(gè)存儲(chǔ)區(qū)里。使用時(shí)，必須輸入一個(gè)“校驗(yàn)密碼”。芯片將輸入的“校驗(yàn)密碼”與內(nèi)部存儲(chǔ)器的“參照字”一一比較。如果比較結(jié)果一致，IC卡將開放整個(gè)芯片儲(chǔ)存器(包括各分區(qū)的控制密碼和各應(yīng)用數(shù)據(jù)區(qū))。各區(qū)的“安全密碼”區(qū)SCn(n=l，2，3，4)與SC的作用是完全類似的。

　　對(duì)于各分區(qū)的密碼區(qū)SCn (n=1，2，3，4)來說，其比較操作要受到對(duì)應(yīng)“應(yīng)用區(qū)密碼”比較計(jì)數(shù)器(SnAC)的計(jì)數(shù)控制。當(dāng)連續(xù)8次輸入密碼錯(cuò)誤，SCn將被鎖死。