IC卡读写设备

　　IC卡读写设备大致可分为两大类：一类为专用读写设备或称脱机读写器。其特点是：充分利用IC卡存储量大，可以独立存储和工作，不需要和主机相联就可完成数据读写的优点，可以与应用设备结合或单独工作。例如：lC卡电表、水表、ATM机、商场收款机等。

　　另一类是通用读写设备，或称联机读写器，是带有单片微机和存储器的设备，通过并行或串行口与PC机或应用系统网络相连接。在运行不同软件时可以读写不同种类的IC卡，组成不同的应用系统。如果配备开发系统软件，可对IC卡作初始规划、数据加密和初始写入，从而构成IC卡应用开发制作环境。在本讲中，我们重点讨论这种通用开发系统的原理和使用方法。

　　IC卡读写设备的组成如下图所示，它由IC卡卡座、单片机、数据存储器RAM、程序存储器E2PROM、接口电路和外围设备等组成。接口包括与IC卡的通讯接口和与主机的通讯接口。

　　读写器各部分结构与功能如下：

　　1．IlC卡卡座：

　　IC卡卡座是连接IC卡与读写器的通路。其功能包括对IC卡供电，提供读写信号和传送数据。要求提供方便的插拔方式和可靠的接触，并有带电插拔、过流保护、插卡检测等能力。lC卡和插座的结构尺寸必须符合国际标准化组织(ISO) 7816的标准。对触点数目、位置、信号名称和功能都有明确规定，以保证兼容性。

　　具体尺寸见下图。

　　其中：Cl (VCC)为电源；C2 (RST)复位信号；C3 (CLK)时钟脉冲；C4 (RFU)待用；C5 (GND)接地端；C6 (VPP)编程电压，用于对EPROM编程；C7 (110)数据输入输出端；C8 (RFU)待用。

　　有些系统中IC卡的C4和C8未用，可见卡上仅有六个触点。由于IC卡与我们常见的磁卡、条码卡的动态扫描方式（俗称“刷卡”）不同，是通过卡座触点与IC卡上引脚接触，用电信号静态读写的，因此插拔方式应保证插拔迅速，接触可靠，磨损小。目前IC卡插拨一般有下述几种形式。

　　(1)推入～拉出机构：卡的插拔均为手动，因此结构简单。

　　(2)推入一推入弹出机构：插入为手动，读写后再向内推卡，卡自动弹出。

　　(3)推入一弹出机构：手动推入，卡由机构锁定。

　　操作后，系统自动释放，将卡弹出。

　　(4)电动式入出卡机构：卡轻轻插入，机构即自动将卡引入，读写后自动送出。

　　在开发一个IC卡应用系统时，应该根据应用特点来选择卡座类型。如公交售票系统中，要求以快速插拔，而金融卡更重视可靠性和寿命。

　　2．单片机和存储器

　　读写器中配备单片机和ROM、RAM存储器，构成微机系统。单片机运行ROM中固化的软件，执行与IC卡和上位PC机的通讯规程。控制对lC卡的读写，完成IC卡与主机间数据的格式转换。如果卡上数据加密存贮，读写时要执行解密操作。密码、密钥和处理中间结果等参数保存在RAM中。对数据全部加密时，为减轻单片机负担，提高读写速度，常配有硬件密文转换和处理单元。

　　3．接口电路和外围设备

　　专用型和通用型读写器的接口和外围设备有所不同。

　　由于专用读写器脱机工作，一般直接配备小型外围设备。如LCD液晶显示器或LED发光二极管显示器，用于系统状态监测和输入输出数据显示。配小型16键式24键键盘，用于数据和密码输入。有些带打印机接口，可外接微、小型打印机。例如收款机、ATM机可自动打印发货票和清单。由于用于不同领域，专用机外型、体积、功能和操作方式相差很大，对外接口也多为专用接口。

　　通用读写器一般与PC机或网络联机工作，常用标准并行或串行通讯口与上位机连接和通讯。常用的是带有25芯或9芯插口的RS232-C型串行接口，可直接接到PC机COM1或COM2口上。此时，可利用主机的显示器作监视器，主机键盘作控制和输入，利用主机打印机输出。此时主机与读写器组成了IC卡应用与开发系统，操作与一般微机相似，但用户界面将随所配软件而有很大不同。

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