非接触CPU卡的读卡器研制

非接触CPU卡的读卡器研制

摘要 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。

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