关于ISO7816-3-汉语版之分析

关于BSISO-IEC7816-3-2006之分析关于BSISOIEC781632006之分析二零一零年七月二十八日二零零年七月二十八日北京泛在电子标签技术有限公司Copyright(C)2005PekingUbiquitousICTagTechnologyCo.,Ltd.Allrightreserved目录：1目录：ISO/IEC27816-3-2006简介7816-3-2006的相关术语和简写3447816-3-2006具体内容应用一、ISO/IECISO（InternationalStandardsOrganization国际标准化组织）和IEC（InternationalElectrotechnicalCommission国际电工委员会）建立了世界范围标准化的专用系统。ISO或IEC的国家成员团体通过由各自的组织建立的技术委员会所涉及的专门领域的技术活动，来参与国际标准的制定技术委会在共感趣的领域合作其他与的制定。ISO和IEC技术委员会在共同感兴趣的领域合作。其他与ISO和IEC有联系的官方或非官方的各国际组织也参与此项工作。在信息技术领域，ISO和IEC建立了一个联合技术委员会，即ISO/IECJTC1由联合技术委员会提出的国际标准草案须分发给各成员ISO/IECJTC1。由联合技术委员会提出的国际标准草案须分发给各成员团体进行表决。作为国际标准批准发行至少需要75%的成员团体投票赞成。国际标准ISO/IEC78163由联合技术委员会ISO/IECJTC1(信息技国际标准ISO/IEC7816-3由联合技术委员会ISO/IECJTC1(信息技术)的分技术委员会SC17(识别卡和相关设备)制定。二、7816-3-2006简介国际标准身份证集成电路卡一共有15个部分，我们要讨论的是第三部分---带触点的电接口卡及其传输协议传ISO/IEC是一系列具体说明集成电路卡的标准，并且也可阐述信息交换。这些卡是识别卡，用来在外部和卡的集成电路之间进行信息交换。作为信息交换的结果，卡传递信息计算结果存储数据和或修改其内容数据存储息（计算结果，存储数据）和/或修改其内容（数据存储，事件存储）。本部分规定了电源、信号结构以及集成电路卡与诸如终端这样的接口设备之间的信息交换终端这样的接口设备之间的信息交换。它还包括信号速率、电压电平、电流数值、奇偶约定、操作规程、传输机制以及与集成电路卡的通信。它不包括信息和指令的内容如发卡方和用户的标识它不包括信息和指令的内容，如发卡方和用户的标识、服务和限制、安全特性、日志和指令定义。三、7816-3-2006相关术语和定义UIH：高电平输入电压UIH：高电平输入电压UIL：低电平输入电压UOH：高电平输出电压UOL：低电平输出电压UOL：低电平输出电压Ucc：在VCC的电压IIH：高电平输入电流IIL：低电平输入电流IOH：高电平输出电流IOL：低电平输出电流Icc：在VCC的电流tR：上升时间，从信号振幅的10%~90%tF：下降时间，从信号振幅的10%~90%TS：初始字符格式字节T0：格式字节T1,T2,…：历史字节TA,TB,…：接口字节,,TCK：检验字符StateH：高电平StateL：低电平PPS：传输和参数选择SPU：标准/自定义用法触点P1P2：参数字节输电容CIN：输入电容COUT：输出电容CLA：类字节DdDiDD的缺省值指明的值和可变的值Dd，Di，Dn：D的缺省值，指明的值和可变的值。Fd，Fi，Fn：F的缺省值，指明的值和可变的值。etu：基本时间单元f接口设备提供给卡片的时钟信号频率值f：接口设备提供给卡片的时钟信号频率值WT：等待时间GT：保护时间IFS：昀大信息字段尺寸IFSC：卡片的IFSIFSC：卡片的IFSIFSD：接口设备的IFSINF：信息字段Lcfield：代码Nc的长度字段Lcfield：代码Nc的长度字段Le字段：代码Ne的长度字段Na：可用数据字节的准确数量Nc：在命令数据字节中的字节数量在命令数据字中字数Ne：在响应数据字段中被期望的字节的昀大数量Nm：剩余数据字节数量Nr：在响应数据字段中字节的数量Nx：多余的并仍可用的字节数量RFU：为今后使用保留TPDU：传输协议数据单元应协数据单APDU：应用协议数据单元四、7816-3-2006具体内容应用4.14.1触点的电特性4.24.2触点具体分析4.34.3集成电路卡的操作过程4.44.44545异步字符复位应答4.54.54.64.6复位应答协议类型选择4.74.7协议T=0，字符的半双工传输4848协议T=1块的半双工传输4.84.8协议T=1，块的半双工传输4.94.9命令响应对的传输附录附录描述，当T=14.1触点的电特性概述4.1.1触点的分配ISO/IEC7816-3中规定的触点分配至少支持下列电路—C1：电源输入—C2：复位信号输入—C3：时钟信号输入—C5：接地—C6：标准/自定义的用法输入输出串行数据—C7：输入/输出串行数据注意：协议不支持用C6触点作为程序设计，因从1990始在卡内部已经安装了程序设计4.1.2测量规定根据定义，当卡和接口设备通过机械件连接在一根据定义，当卡和接口设备通过机械件连接在起，那么每个触点和对应的接口设备的触点一起构成一个“电回路”。所有测量应相对于触点GND并在周围温度0℃~50℃的范围内定义。所有流入卡的电流定义为“正”。所有定时应该根据合适的门限电平进行测量。根据定义，当触点GND的电压保持在0V~0.4V，流入接口设备的电流小于1mA的时候认为此电回路没有工作。4.1.3操作状态类此协议定义了三类操作状态，这三种状态都是基于接口此协议定义了三类操作状态，这三种状态都是基于接口设备通过VCC提供给卡片的额定电压（nominalsupplyvoltage）。——5V：A类——3V：B类——1.8V：C类卡可以支持更多种类。如果接口设备用了一个卡支持的种类，卡就能按规定的方式运行了。——如果卡可以支持多个类别，那么这些类别要按照顺序彼此连续的此连续的——如果接口设备支持多个类别，那么应用这些类别的顺序不在此协议所给的范围内。卡即使用了自己不支持的类别，卡也不会损坏（根据规定，损坏的卡不能正常操作，或是已经包含了错误数据。）4.2触点具体分析4.2.1触点VCC（C1）这个触点是用来给卡提供电源输入的表一在正常操作状态下的电特性符号状态昀小值昀大值单位UccA类B类C类4.52.71625.53.3198VC类1.621.98IccA类，在昀大允许频率下B类，在昀大允许频率下C类，在昀大允许频率下若时钟停止，请参见4.3.56050300.5mA电流平均值超过1mA为卡定义的昀大电流。接口设备可以在一定电压范围内通过这个电流也有可能通过更多。电压将要在规定范围内保持这个电压值尽管如表2显示的---会有极小能通过更多。电压将要在规定范围内保持这个电压值尽管如表2显示的会有极小的能量损耗。类Maximumcharge(a)MaximumdurationMaximumvariation(b)ofIccA20nA.s400ns100mA昀大电量昀大持续时间电流的昀大变化值B10nA.s400ns50mAC6nA.s400ns30mAa昀大电量是昀大持续时间与昀大变化值的乘积的一半b对于平均值来说，关于供电电流的昀大变化值是不同的b对于平均值来说，关于供电电流的昀大变化值是不同的表二SpikesonICC（在Icc上的尖峰）4.2.2触点RST（C2）RST触点是用来设置复位信号的符号状态昀小值昀大值单位表三在正常操作状态下RST的电特性。详见4.32（冷复位）和4.33（热复位）U1HI1HU1H0.8UCC-20UCC+150VμAU1LI1LU1L0-2000.12UCC+20VμAtRtFC1N30PF1tRtFC1N=30PF1μs电压将要保持在-0.3V~Ucc+0.3V4.2.3触点CLK（C3）CLK触点是用来设置时钟信号的，时钟信号的频率的实际值用f来表示。昀小值将设置成1MHz。在激活(见4.31)和冷复位()(见4.32)期间，昀大值至少要设置在5MHz。根据卡来设置昀大值。除非其它特别规定，不然时钟信号周期将会是稳定状态下周期的40%~60%。当频率从一个值转换到另一个值时，应注意保证没有比短周期的40%更短的脉冲。转换频率的时候没有信息交换。调整频率的时候建议使用两个不同的时间，或是当卡在等待一个特征值时，复位应答完成后；或是当卡在等待一个特征值时，一个成功的协议参数选择交换后。表四在正常操作状态下CLK的电特性符号状态昀小值昀大值单位U1HI1HU1H0.7UCC-20UCC+100VμA类和类U1LU1LI1LA类和B类C类U1L00-1000.50.2UCC+20VVμAtRtFC1N=30PF周期的9%电压将要保持在-0.3V~（Ucc+0.3V）4.2.4触点SPU（C6）这个触点在作为输入或输出端口时既支持标准用法，也支持自定义持自定义。卡是否应用SPU功能，取决于第一个TB（interfacebytes）在“复位应答”上置T=15还是置空：这个全局的TB将要指出用“标准”还是“自定义”ISO/IECJTC1/SC17为了将来用标准还是自定义。ISO/IECJTC1/SC17为了将来使用而保留的标准用法。当给VCC上电，如果触点C6与接口设备连接，电压将要保持在-03V~Ucc+03V持在-0.3V~Ucc+0.3V。当接口设备符合先前版本（ISO/IEC7816-3:1997），卡不会因为触点C6经过接口设备连接到VCC或者GND而损坏。4.2.5触点I/O（C7）这个触点被用来作为输入（接入模式）或输出（传输模式）的。信息交换用电回路的两种状态：状态卡接设备在接状态或者人为制此状态——状态H：卡和接口设备在接入状态或者人为强制此状态——状态L：人为强制此状态。当卡和接口设备都在接入模式时，电回路在状态H。当卡和接口设备在“不匹配”传输模式时，电回路处于“不确定”状态在操作期间，接口设备和卡不匹配传输模式时，电回路处于不确定状态。在操作期间，接口设备和卡不能同时地处于传输状态。接口设备能够通过一定范围内的输入电流并且输入电压也要在规定范围内。接口设备对卡的阻抗可以使卡的输出电压在规定范围内。符号状态昀小值昀大值单位UIHIIHUIH0.7UCC–300UCC+20VμA图表5——在正常操作状态下的I/O的电特性UILIILUIL0-100000.15UCC+20VμAUOHIOH外部上拉电阻:20kΩ连接到UCCUOH和外部上拉电阻:20kΩ连接到UCC0.7UccUcc+20VμAUOLIOL=1mAforclassA(a)andclassB(a)IOL=500μAforclassC(a)00.15UccVtRtFCIN=30pF;COUT=30pF1μs电压将要保持在–0,3V~UCC+0,3V.a：Interfacedeviceimplementationsshouldnotrequirethecardtosinkmorethan500μA.接口设备安装启用不需要卡低于500μA4.3集成电路卡的操作过程当卡的触点通过机械方式连接到接口设备时，电路才能运行。通过下面几条规则，我们可以看到接口设备和卡的互动方式。式——接口设备需要适用一类电路的操作状态，比如，“激活”、“冷复位”和一个或多个“热复位”。如果卡支持这一类，卡将要根据“第4.5节”来回复。接口设备用一个完整和有效的“复位应答”和一类操作状态结束工作，并且接口设备也能完整地重复此操作过程。对交换信息卡和接设备能支持同个传输协和传输参——对于交换信息，卡和接口设备能支持同一个传输协议和传输参数值。“第4.7节”指定T=0时，为半双工字符传输协议；“第4.8节”指定T=1时，为半双工块传输协议。“第4.9节”根据T=0和T1指定传输协议命令对当不考虑传输时（例如在处理个命T=1指定传输协议命令对。当不考虑传输时（例如，在处理一个命令响应对