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非接触CPU卡读卡器研制 　　摘#8195;要 本文介绍非接触CPU卡的通讯协议，以及利用MCU对非接触CPU卡进行读写的原理及软硬件设计，对主要的读卡程序进行了说明。 　　关键词 非接触；CPU卡；读写器 　　中图分类号 TP 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)012-0126-01 　　 　　中国的IC卡产业及应用始于20世纪90年代初，是伴随着中国政府启动“金卡工程”而发展起来的，至今已有十多年的历史。前期主要的应用，如企业应用，公交，以及身份证等都是逻辑加密卡，而逻辑加密卡的安全性比较低，容易遭到破解。而非接触CPU卡芯片和COS的安全技术提供了双重安全保证，非接触CPU卡取代非接触逻辑加密卡成为 　　必然。 　　1 非接触CPU卡的介绍 　　1）非接触卡与基站芯片的数据交互原理。基站芯片向M1卡发一组固定频率的电磁波，卡片内有一个LC串联谐振电路，其频率与讯写器发射的频率相同，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷，在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存，当所积累的电荷达到2 V时，此电容可做为电源为其他电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。 　　2）非接触CPU的特点。非接触CPU卡，类似于一台计算机，卡内有CPU，存储，IO等，其内的软件业界称为COS（Card Operating System），符合ISO7816系列标准及ISOI4443技术标准。支持ISO14443-4：T=CL通讯 　　协议。 　　3）非接触CPU卡的通讯协议。 　　2 MCU与非接触CPU卡接口硬件原理 　　1）读写器原理框图。 　　图1 原理框图 　　2）MCU读写非接触CPU卡的软件设计。CPU卡操作主流程。首先对卡执行请求命令，防碰撞，选卡 动作。然后对卡执行RATS，让CPU卡复位。接下来，按COS技术手册执行相关的CPU卡的命令，如外部认证，读写二进制文件，等。 　　当执行完COS命令后，需要执行DESELECT命令，让CPU卡恢复到初始状态。 　　RATS：开始字节为E0，参数为FDSI和CID。 　　DESELECT：开始字节为CA，参数为CID。 　　CPU_CMD：参考相关公司的COS手册。 　　3 通用读写器与PC机的通讯协议及设计 　　MCU初始化后，进行主循环，等待PC发来的命令，根据命令类型分别执行卡复位，取消选择，卡挂起及CPU卡的命令。 　　4 主要程序函数说明 　　1）卡复位： 　　UINT8 Mif_CpuRats(UINT8 *strAckData,UINT8 *iLen) 　　功能：对CPU卡执行复位功能 　　输入：无 　　输出： strAckData，复位应答数据组 　　#8195;#8195;#8195; iLen：复位应答的数据个数 　　返回：0-成功，1-失败 　　2）取消选择： 　　UINT8 Mif_CpuDeSeclect(UINT8 cid) 　　功能：对CPU卡执行取消选择 　　输入：CID 　　输出： 无 　　返回：0-成功，1-失败 　　3）CPU卡命令： 　　UINT8 Mif_CpuCmd(#8195;#8195;#8195;#8195;UINT8 CLA,UINT8 INS, 　　#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;#8195; UINT8 P1,UINT8 P2, 　　#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;#8195; UINT8 LC,UINT8 *strData, 　　#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;#8195; UINT8 *LE,UINT8 *SW1,UINT8 *SW2)； 　　功能：根据COS手册执行CPU卡的命令 　　输入：CLA:命令类型 　　#8195;#8195;#8195;INS：COS命令 　　#8195;#8195;#8195;P1：参数1 　　#8195;#8195;#8195;P2：参数2 　　#8195;#8195;#8195;LC：数据体长度 　　#8195;#8195;#8195;StrData：数据体 　　#8195;#8195;#8195;LE：接收数据的长度。 　　输出：StrData：CPU卡应答的数据 　　#8195;#8195;#81