單片機控制AT88SC1604卡的應用實例

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

　　前言

　　IC卡按結構劃分，可分為存儲器卡和微處理器卡(CPU card)兩大類。邏輯加密卡主要控制作用是：對數據存儲區開放/關閉的控制;對數據存儲區讀/寫的控制;對數據存儲區擦除操作的控制以及對密碼校驗和錯誤次數計數及鎖閉功能控制。

　　AT88SC1604卡的工作原理

　　AT88SC1604是由美國ATMEL公司設計的邏輯加密存儲卡芯片。它具有15704位的存儲容量，是目前邏輯加密存儲卡中容量較大的一種產品芯片。

　　芯片特點

　　(1) AT88SC1604芯片屬于單存儲器多邏輯分區結構。主存儲器除劃分了特定的標志數據區和控制數據區之外，還將應用數據區分成四個完全隔離的子區，并在每個子區中配備了各自的讀、寫控制標志和寫入/擦除密碼以及密碼輸入錯誤計數器等邏輯控制。

　　(2) 芯片為串行傳輸方式，并滿足ISO7816-3同步傳輸協議。

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

　　(4) 芯片內部的存儲單元具有至少10000次的擦除/改寫循環次數。數據保存期為10年。

　　芯片存儲分區結構及定義

　　AT88SC1604芯片分為制造商代碼區、發行商代碼區、用戶安全密碼區、用戶密碼比較計數區、個人代碼區以及四個應用區。每個應用區都由密碼區，密碼比較計數區，擦除密碼區和擦除密碼比較計數區、應用數據區和存儲器測試區組成。

　　(1) 制造商代碼區(FZ)

　　該區里記錄的卡芯片生產商的特定信息(例如:生產批號、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。在控制本區的熔絲(FUSHl)沒有熔斷時，該區的存儲單元可以象普通的EEPROM存儲單元一樣進行擦除和改寫。一旦熔絲熔斷，所寫入的制造商代碼就不可再更改。

　　(2) 發行商代碼區(IZ)

　　該區用于記錄卡片發行商的特定信息(例如:發行批號、日期、地區范圍編號以及特定用戶編號等特征代碼)。當控制本區的熔絲沒有熔斷時，該區的存儲單元內容可以自由的擦除或改寫。在個人化處理過程完成之后，控制該區的熔絲(FUSH2)熔斷，即可將注入的“發行商代碼”完全固化。這一代碼也是識別卡片的真偽，區分卡片應用類別的重要標識。

　　(3) 個人代碼區(CPZ)

　　該區用于存放個人身份標識數據。該區使用上受芯片的“用戶密碼”的保護。當“用戶密碼”比較成功，該區可讀可寫可擦除。“用戶密碼”比較不成功，該區只能讀而不能寫入和擦除。

　　(4) 用戶密碼區(SC)

　　這個密碼區是整個存儲器的“總控制開關”。使用前，由授權持卡人預先輸入的一個安全代碼作為“參照字”儲存在這個存儲區里。使用時，必須輸入一個“校驗密碼”。芯片將輸入的“校驗密碼”與內部存儲器的“參照字”一一比較。如果比較結果一致，IC卡將開放整個芯片儲存器(包括各分區的控制密碼和各應用數據區)。各區的“安全密碼”區SCn(n=l，2，3，4)與SC的作用是完全類似的。

　　對于各分區的密碼區SCn (n=1，2，3，4)來說，其比較操作要受到對應“應用區密碼”比較計數器(SnAC)的計數控制。當連續8次輸入密碼錯誤，SCn將被鎖死。