跟着现代社会科学技术的开展，人们关于移动产品的便携性和便利性和高效性的要求越来越高。SIM卡作为智能卡中特别的一种，选用规范的触摸式IC卡，契合IS07816规范规范，它沿用了智能卡在安全中的特征，在移动商务中扮演着很重要的人物。因而SIM卡的运用规模也变得越来越广，能够运用于金融、快捷付出等高端运用领域。可是关于现已投放到市场上的卡片，运营商关于鉴别是哪个供货商供给的产品比较困难，而且关于供货商自己来说关于自己出产的卡片进行质量检测也是十分必要的。鉴于ARM的高性价比，本文选用一种依据ARM7TDMI内核的CPU STR711FR2作为处理器作为体系中心，规划一款SIM卡读卡体系，它能够兼容契合7816协议的A，B，C 3种卡片，用来读出被芯片固化在芯片内部的信息，以便来承认芯片的出产商以及对芯片完成质量检测。
1 体系结构
读卡体系首要由读卡模块、串口通讯模块、USB通讯模块、JTAC下载调试模块以及相应的时钟和复位电路模块和上层软件组成。主控电路由ST公司的STR711FR2及其外围电路构成，首要完成对指令的发送和对收到的数据进行传输和处理。体系选用触摸式的作业方法，把芯片刺进到接口插槽中，经过主控芯片发送指令完成对卡片数据的读取，再把得到数据经过串口通讯模块把数据传输到PC机上，经过上层软件对所接纳到的数据进行处理和判别，再把结果在PC机上面显现。体系结构如图1所示。
2 硬件渠道规划
2．1 渠道构架
STR711FR2是ST公司的一款依据ARM7TDMI内核、高性能、低本钱、低功耗的微操控器。它内嵌256+16 k的Flash以及64 k的RAM，具有丰厚的外设：如智能卡ISO-7816-3接口、USB 2．0接口以及UART接口和丰厚的IO接口等。
本体系STR711FR2作为主处理器，运用USB接口用来给体系供电，一起作为备用数据通道；JTAG接口用来给体系进行调试和下载固件；78 16智能卡接口作为插卡口；串口等用来传输读到的数据。体系由USB接口供电；STR711FR2由外部供给4 M晶振供给时钟，32．768 k晶振奋为辅佐时钟一起供给给内部的实时时钟。STR711FR2与LTC1955之间经过串口发送不同的指令，来判别刺进卡片的类型，以便发生卡片相应的电压，然后发指令把数据读出来，再经过串口通讯模块把数据传输到PC机上面显现。硬件渠道构架如图2所示。
2．2 电源部分
USB接口部分电源电压为5 V，最大电流能够到达500 mA，体系中的MCU和Reader是两个首要的耗能%&&&&&%，其间STR711FR2满负荷作业电流为200mA，LTC1955满负荷作业电流不超过为100 mA。LTC1955以及STR711FR2额外电压为3．3 V，因而需求将5 V转化成3．3 V电压，转化芯片选用ASM1117S33。经过转化之后体系完全能够运用USB进行供电。别的STR711FR2支撑USB2．0传输协议，所以能够将USB的差分线用1．5kΩ的电阻进行弱上托，别离与主MCU的42脚和43脚相连。以此来支撑USB的高速传输形式，因而此部分也能够作为备用的数据传输通道。电路如图3所示。
2．3 7816接口部分
SIM卡的引脚界说契合ISO7816带触电%&&&&&%卡规范，它实际上是一个装有微处理器的芯片卡，包含5个模块而且具有机卡分离接口，通讯安全可靠本钱较低。其间C1脚是电源VCC、C2脚为复位RST、C3脚为时钟CLK、C4脚不接、C5脚为接地GND、C6脚编程电压VPP、C7脚为数据I／O口、C8脚不接。除了C4和C8脚已被国际规范安排扩展为新一代高速SIM卡接口，C6高压编程引脚现已失掉效果，因为SIM卡能够不用外部供给VPP信号即可在内部完成EEPROM的擦写功用。
7816接口部分选用Linear公司的专用芯片LTC1955，LTC1955支撑ISO7816-3协议，具有很好的电源办理和操控能力，具有串行数据接口，能够经过它进行数据操控和状况操控，能够在呈现电气过错的时分完成主动的掉电。内置电压崩，能够发生1．8 V、3 V以及5 V电压，因而能够兼容7816的A，B，C3种卡。卡片接口能够经过主动震动电路发生的侦测通道主动侦测卡片类型，串口依据侦测到的信息发送指令能够完成卡片类型的挑选，不同指令状况位能够挑选不同类型的卡。本体系规划只选用了一个B卡插槽，芯片的32脚和31脚别离为同步和非同步引脚，别离于主控芯片的P1．8和P1．9脚衔接．经过中控IO发送同步和非同步的指令，来挑选传输形式。数据脚DATA与主控芯片的P1．15脚相接，用来传送接纳到的数据，RIN复位脚信息经过主控芯片的P1．14操控发送。电路规划如图4所示。
2．4 UART部分
通讯接口是体系与外界进行信息交互的通道和桥梁，因而通讯接口的规划在体系中是必不可少的，经过现在干流的儿种通讯方法规划比较，本体系选用了UART方法。UART电路的关键是完成STR711FR2与PC电平匹配，PC机电平是12 V而STR711FR2的电平为3．3 V，这就需求进行电平转化，现在此类电平转化芯片有许多，如MAX3232及ST3232等等，本体系选用MAX3232芯片进行转化，MAX3232不仅能确保主机需求，而且单一3．3 V供电，能够一起完成发送转化和承受转化功用。芯片供给了2个UART通道，能够接2个RS3232，本体系只选用一个UART，只用挑选榜首个通道，别的一个不接。其电路规划如图5。
3 软件检测体系的完成
SIM卡契合国际规范7816协议规范，因而本检测体系分为两个部分，榜首部分是关于7816协议通讯的固件部分，第二部分是上层软件部分。关于固件部分的操作应该包含接口设备激活电路，冷复位发动卡片应对、卡片与接口设备进行信息交流和接口设备开释电路卡片下电3个进程。
当卡片和接口设备物理衔接今后，为发动机械衔接的卡的互操作，接口设备需求激活卡片，初始时，一切端口皆处于低电平(L)态，电压规模0～0．4 V；VCC电源电压先上电(H态)，VCC电源端安稳一段时刻后，将IO端口置为接纳方法(H态)，电路的激活次序结束，卡片进入复位进程。在Ta时刻CLK开端供给时钟信号；卡应在时钟信号开端后至少200个时钟周期之内(延时时刻为Ta)置IO口状况为承受状况。一起，从Ta开端，RST至少坚持400个时钟周期(延时时刻为Tb))的L态，即坚持到时刻Tb后RST置状况H，为了确保卡片正常复位，卡片要在400～40 000个时钟周期之内(延时时刻为Tc)作出应对，即从IO口回来ATR。复位进程结束。时序如图6所示。
上电后，接口设备可依据卡片回来的ATR来挑选作业形式，假如ATR中规则了TA2，则接口设备依据新的参数发动与卡片信息交流方法；假如ATR中没有规则TA2，则接口设备和卡之间可进行PPS进程或许接口设备依据TD1中的参数(T)挑选选用哪种通讯协议。假如接口设备与卡片中止数据交流，而且IO口坚持H状况至少1 860(Tg)个clock，则接口设备可在Te时刻中止时钟，此刻VCC坚持供电，RST坚持高电平。时钟中止时序如图7所示。
信息交互结束卡片进行开释，RST置状况L：CLK置状况L(除非时钟现已中止在状况L上)IO置状况L：VCC被开释。
上层软件选用C++进行规划，因为卡片在刚刚出厂还没有交付给运营商运用的时分，ATR中有时分也会被写入出产商的相关信息，能够依据此信息来检测芯片，可是一旦被运营商投入市场，那么就会被下载运营商的cos，此刻ATR也变成了运营商的了，那么就无法依据ATR来进行检测。可是卡片出厂的时分卡商会将自己的cos下载到NVR中，其间包含了卡片出产商的标志信息，例如卡片的商业代码、出产时刻、lot号以及坐标等等。而这些内容一旦下载进去就不能被修正，因而能够据此来检测。检测流程如图8所示。
4 结束语
文中给出了一种依据ARM7内核的SIM卡检测体系，经过测验能够顺畅的完成检测功用，本体系选用规范触摸式卡片规划，兼容7816的A、B、C 3种卡，为触摸和今后晋级的非触摸式卡片读取信息供给了可行的渠道。
