作者：鄭州防空兵學院 張五龍 楊 凱 秦興橋 李 萍 來源：《電子產(chǎn)品世界》

ic卡和計費系統(tǒng)的設(shè)計 “金卡工程”是“三金工程”的重要內(nèi)容之一，是邁向信息化社會的必由之路，與我國金融電子化和現(xiàn)代化支付系統(tǒng)的建設(shè)密切相關(guān)。使用ic卡作為支付方式已經(jīng)進入千家萬戶。但是往往各不兼容，使用起來很不方便，嚴重阻礙了“金卡工程”實施�！耙豢ㄔ谑郑弑槿珖痹跉W洲和美國已經(jīng)變成現(xiàn)實。我國“一卡在手，走遍神州”勢在必行。本文介紹各類ic卡和一種計費系統(tǒng)的設(shè)計方案。 ic卡 ic卡是集成電路卡（integrated circuit card）的簡稱，它把集成電路芯片鑲在塑料卡片上。ic卡大小與磁卡相同。芯片一般是由不易揮發(fā)性存儲器（rom，eprom，e 2prom）、保護邏輯電路、甚至于cpu（中央處理單元）等組成，故又稱為微電路卡。 以下對各種ic卡作一簡單描述； 接觸型ic卡 所謂接觸型ic卡就是在使用時，通過有型的電術(shù)觸點將卡內(nèi)的集成電路與外部接口設(shè)備進行通信的ic卡。如常見的電話卡、手機中的sim卡等。這種ic卡最常用，其尺寸大小符合國際標準。 非接觸型ic卡 這種ic卡是通過無線電波（如射頻卡）和電磁感應(yīng)的方式將卡內(nèi)集成電路的數(shù)據(jù)與外部接口的設(shè)備進行通信的。避免了刷卡的麻煩，適用于不便用人體與接口設(shè)備接觸的場合（如停車場等）。 串行傳輸型ic卡 這種卡的集成電路芯片與外部接口設(shè)備之間數(shù)據(jù)以串行傳輸方式進行。這種卡的引腳數(shù)或稱電極數(shù)一般只有8到6個。國際標準iso7816所定義的ic卡屬于此種卡。傳輸方式常見的有異步傳輸方式和i2c總線方式。以上的ic卡均屬于串行傳輸型。 并行傳輸型ic卡 ic卡的集成電路芯片與外部接口設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸以并行方式進行。這種ic卡的電極個數(shù)較多，一般為28～68個之間。能高速地讀/寫信息。 存儲型ic卡（memory card） 這種卡的主要功能是作為一種數(shù)據(jù)載體。實際上就是一種存儲器。數(shù)據(jù)是隨機讀定，讀寫比較隨便。數(shù)據(jù)保密性差，極易被篡改。如atmel公司生產(chǎn)的at24cxx系列。 加密存儲型ic卡（memory card with security logic） 它是在存儲型ic卡上，再增加一部分加密控制邏輯。實行對數(shù)據(jù)區(qū)開放/關(guān)閉控制；對數(shù)據(jù)區(qū)的讀/寫控制；對數(shù)據(jù)區(qū)的擦除控制和對輸入的密碼進行校驗和錯誤計數(shù)及鎖完備功能，如電話卡、德國siemens公司的sle4442；atmel公司的at88sg1604等。 智能型ic卡（又稱cpu卡） 其內(nèi)部結(jié)構(gòu)有rom、ram、e2prom和cpu。 rom：用于存放智能卡的操作系統(tǒng)。程序是在廠家制造時一次性寫入的。 ram：用于存放運算過程中的中間數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)。 e2prom：這是ic卡的主要存儲器，用于存放持卡人的有關(guān)個人信息和發(fā)行單位的有關(guān)信息，如身份證號、交易時間、交易金額、交易地點、錢包文件、公共信息等。 與加密存儲卡相比，cpu卡是主動型的卡。它不僅能夠管理各種輸入/輸出數(shù)據(jù)、校驗來自接口設(shè)備輸入的個人密碼（pin），而且能夠根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的要求主動識別與之聯(lián)接的接口設(shè)備。因此，在智能ic卡中能夠建立多種應(yīng)用系統(tǒng)的授權(quán)，存放多個應(yīng)用系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)對存取的高可靠性、高安全性控制，可進行復雜的信息處理和計算。它相當于“黑匣子”操作，保密性極強，可在上建立大額存折、小額錢包，完全取代現(xiàn)金進行消費和支付，成為真正的電子貨幣。 cos操作系統(tǒng) 如果使用cpu卡，就必須配有cos（chip operating system）即芯片操作系統(tǒng)。它與微型機的dos極為相似。cos將用戶（包括開發(fā)人員）與數(shù)據(jù)信息完全分開。避免對數(shù)據(jù)信息進行惡意的篡改和攻擊。 通過cos，我們可以在卡上建立文件、對持卡人身份的合法性校驗、對卡的合法性、終端的合法性進行認證�？梢栽诜浅１Ｃ艿那闆r下進行信息的傳遞、進行現(xiàn)金的存取、進行電子簽名、實現(xiàn)交易的不可否認性�？傊M行一切商務(wù)活動。 終端硬件電路的設(shè)計 卡頭 卡頭是電路設(shè)計考慮存儲卡、加密存儲卡和cpu卡的兼容性。主要的指標是保證與卡片的集成電路電極有良好的接觸和經(jīng)欠耐用性。（見圖1） avr單片機 與mcs-51系列單片機相比，avr單片機工作速度快、功能強。最主要是是在休眠