一种实现ISO7816-3传输协议的方法

于茫

摘 要：针对单片机实现PSAM卡读写过程中存在的实时性差及时钟不可配的问题，设计了基于FPGA实现ISO7816-3半双工串行通信系统的方法。利用该方法访问PSAM数据，时钟周期灵活可配，缩减了数据交互时间，实时性好。同时考虑到接收数据中遇到的超时、校验失败等问题，设计了中断模块，采用共享中断线区分中断号的方法上报给上位机，不仅节省了器件引脚，而且达到了区分中断的目的。最终该方法通过仿真及板级验证，与PSAM正常通信。

关键词：ISO/IEC7816;FPGA;PSAM;秘钥管理;串/并转换;串行通信

0 引 言

随着越来越多的RFID读写器和标签应用在物流、珠宝、电子车牌等行业，数据的保密性和完整性已经变得越来越重要。为解决数据保密问题，通过阅读器下发秘钥授权访问标签的存储区成为当下关注的热点，因此如何设计秘钥的载体成为读写器厂家考虑的重点。其中一种常用的方法是参考银行的IC卡设计，在读写器终端放置已经存储秘钥的PSAM卡[1-4]。

PSAM卡属于IC接触式卡的一种，数据传输须符合ISO/IEC 7816协议。软件设计一般参考ISO/IEC 7816-3和ISO/IEC 7816-4协议。ISO/IEC 7816-3规定了智能卡与接口设备的电信号和传输协议，为半双工协议;ISO/IEC 7816-4规定了智能卡和接口设备的交互命令[5-6]。

IC卡的数据访问实现方案有多种，方案一利用单片机实现，但实现过程中数据的实时性差，IC卡的时钟周期由外部独立器件产生，时钟无法灵活配置，同时还存在PCB布局浪费等问题[7]。方案二虽然利用FPGA器件的并行处理优势进行设计，但实现过程中未考虑实际接收数据时遇到的超时、奇偶校验失败等问题，所以设计的模块在工程应用中存在风险[8]。……