接触式CPU卡中T=0异步半双工字符传输协议的硬件实现

接触式CPU卡中T=0异步半双工字符传输协议的硬件实现

一、接触式CPU卡中T=0异步半双工字符传输协议的硬件实现(论文文献综述)

陈宇擎[1](2020)在《天然气预付费控制系统的研究》文中指出随着社会经济的发展,人工抄表计费方式繁琐而复杂,以CPU(Central Processing Unit)卡为载体的家用燃气表、电表、水表等智能化设备近乎全面的覆盖了我们的生活。基于CPU卡的预付费型智能燃气表有效的改善了传统人工抄表方式存在的诸多问题。家用天然气预付费控制系统采用了软硬件结合的方式进行探究。在硬件设计方面以窄带物联网通信技术为主流技术开展终端和PC机之间的通信,选用MSP430F415为主控制器,外围电路模块以CPU卡接口电路及双干簧管流量脉冲采集电路为主。天然气预付费系统在软件方面遵循模块化的处理方式,对系统进行软件方向的设计与开发,完成了对应功能。系统预付费功能的实现,需要在用户卡端创立起一一对应的发卡文件系统,通过内部认证、外部认证以及3DES的算法对卡、表端数据传输进行加密处理,保证了发卡系统的安全性。将系统搭建完成后,可将此系统向工业方向进行推广,使得超声流量计在10~70m3/h流速下,引用误差均小于0.65%,测量重复性小于0.8%;采用NewtonCotes公式与复化辛普森公式对传统泄漏点定位公式进行算法改进,精确定位泄漏点,使得泄漏点定位误差控制在0.5%左右,为工业用表中快速确定故障位置带来有效保障。图48幅;表16个;参54篇。

李昌兴[2](2019)在《应用于智能卡的软件设计》文中研究说明智能卡系统的应用是社会信息化的一个重要方面。智能卡如今被广泛地应用于金融、电信、交通、医疗等各个领域。智能卡系统的应用基于芯片行业的发展和配套硬件设施的完善。与此同时,智能卡系统中的软件则在智能卡的具体应用场景的实现过程中扮演了至关重要的角色。本文的主要工作是为了配合实验室进行一款非接触式智能卡SoC的研发,完成应用于智能卡系统的多个软件设计。本文首先完成了智能卡系统中上位机软件的设计。针对上位机软件的功能需求,研究了智能卡系统中上位机与读写器间的通信方式和流程以及读写器与智能卡之间的交互流程。将上位机要实现的总体功能划分为了几大模块。通过虚拟串口和串口调试助手验证并测试了上位机的功能。然后本文完成了智能卡系统中程序下载软件的设计。设计了程序下载的交互流程,使用串口作为实现程序下载功能的通信接口。基于上述交互流程设计了PC端的程序下载上位机和智能卡端的BootLoader程序。设计了一个模拟智能卡端串口操作的调试软件来进行调试和验证。最后本文结合非接触式智能卡的国际标准ISO/IEC 7816和ISO/IEC 14443以及智能卡SoC芯片的硬件特性,设计了一款应用于智能卡的智能卡操作系统COS。搭建了智能卡操作系统的主守护流程,通过Keil MDK对COS进行代码设计和功能调试。结合智能卡SoC芯片的Verilog代码和模拟读写器端的测试模块,对系统进行了仿真验证和测试。综上所述,本文完成了智能卡系统中上位机软件的设计,针对智能卡的程序下载功能完成了程序下载软件的设计,针对智能卡SoC的硬件特性,设计出一款专用的Native COS,给智能卡SoC的设计提供了验证平台。测试结果表明,本文设计的上位机软件、程序下载软件和COS系统可以高效地实现各自的功能。

孙永林[3](2017)在《基于OMAP-L138的多协议专用读写器的设计与实现》文中研究说明随着技术的发展,在IC卡普及的同时,IC卡的安全性受到广泛的关注,IC卡安全性分析已经成为研究热点之一。其中,边信道攻击方法是IC卡安全性分析最重要的方法之一。本课题旨在设计一款可以用于IC卡边信息采集的多协议专用读写器,包括基于ISO7816协议的接触式智能卡读写器和基于ISO14443协议的非接触式智能卡读写器,并完成功耗信息、电磁波辐射信息的采集和处理。本文首先阐述了研究工作的背景和意义,接着对安全检测读写器国内外研究现状进行了介绍,然后介绍了读写器系统相关理论,主要包括ISO7816协议、ISO14443协议和射频识别原理以及边信息采集技术。接下来完成了基于OMAP-L138的专用读写器系统电路设计,该部分首先给出了读写器系统方案设计,然后分别完成OMAP-L138系统电路设计、多协议读写器电路设计和功耗测量系统设计,其中,多协议读写器电路设计包括接触式读写器电路设计、非接触读写器电路设计以及射频天线设计。在进行功耗测量系统设计时,首先完成了接触式智能卡功耗信息测量电路设计,接着对非接触式智能卡功耗信息模型进行分析,然后对功耗信息采集前端模拟滤波器进行电路设计并给出仿真结果。读写器系统电路设计完成之后,对OMAP-L138系统进行了硬件测试,测试结果表明OMAP-L138系统可以正常工作。然后对基于OMAP-L138的读写器系统进行软件设计,该部分首先给出系统软件总体设计,接着分别完成了Linux内核移植、接触式读写器软件设计和非接触式读写器软件设计、通信接口程序设计等,最后给出了系统软件总体实现流程。论文最后对整个读写器系统进行测试,首先对接触式和非接触式读写器基本功能进行测试,并对读写器进行了部分性能测试,测试结果表明读写器系统可以完成对智能卡的通用操作。然后将读写器系统用于功耗信息采集平台中,进行了功耗信息采集测试,测试结果表明本读写器满足边信息采集专用读写器的设计要求,可以用于IC卡边信息采集平台。

高柱荣,蔡国永[4](2016)在《基于MCU实现CPU卡读写驱动接口的设计》文中进行了进一步梳理提出了一种CPU卡低层读写驱动接口的设计方案,该方案采用MCU的通用I/O引脚直接驱动CPU卡的方式实现。首先分析了CPU卡的接口特性及传输协议,介绍了方案设计时对MCU选型的注意事项和ESAM安全模块的功能及作用;接着基于Microchip公司的PIC16LF1946芯片,完成了方案中硬件接口设计和软件接口函数设计;最后对方案中给出的设计进行实现和接口验证测试。测试结果表明,该设计方案符合ISO7816标准的要求,能高效实现CPU卡的读写。

马丹[5](2016)在《基于ARM7双界面智能卡的卡片操作系统研究》文中认为随着金卡工程的推动,微电子与计算机技术的快速发展,智能卡芯片的应用越来越广泛。中国人民银行关于智能卡全面替代磁条卡的指示,为智能卡开辟了更广阔的市场,这其中双界面智能卡的应用尤为突出。本文主要研究基于一款双界面式智能卡芯片的卡片操作系统。在对智能卡操作系统背景与关键技术的研究基础上,根据双界面式智能卡的特点,研究并实现了系统中传送管理、安全控制、文件管理以及命令解释四大模块的功能。传统的智能卡大多数只实现了单一的接口通讯,本文针对所选用芯片的特点,在接触式通讯的基础上,通过一个内部控制寄存器的设计,完成了智能卡的双界面式通信。在非接触式通信的设计过程中,根据传输的特点,将通信过程中分组数据的解析与处理进行模块化设计。安全系统的研究中,通过对安全状态字的位操作实现了安全状态的转移,并且针对安全管理设计专用的命令,设计并实现了鉴别、核实等安全机制。针对智能卡多应用的需求,文件系统采用分层的设计方法,通过安全密钥文件的设置以及相关的安全机制,实现了不同应用之间的独立性。文件管理模块实现了文件系统的空间分配、存储形式以及基本操作。此外,根据文件系统与安全控制模块的特点,命令解释模块完成了智能卡交易中如创建文件、取随机数、更新二进制数据等常用指令的解析与处理。本论文根据嵌入式软件开发思想,使用嵌入式C语言和ADS集成开发工具对PCOS的传送管理、文件管理、安全控制以及命令解释模块进行了调试开发,并将开发好的软件编译后下载到FPGA仿真平台中,使用交叉开发环境对其进行测试。通过这些测试保证该片上操作系统完成了预期功能,符合相关标准。测试结果表明本文所叙述的相关设计方案是正确可行的。本文的设计对双界面智能卡的卡片操作系统研究具有一定的指导意义。

陈梦莹[6](2015)在《应用于移动支付的速率自适应智能卡ISO7816接口电路设计》文中研究表明近年来移动支付成为热门的小金额支付解决方案,其中近场支付SWP-SIM卡方案采用智能卡ISO7816接口来完成SIM卡与IFD(Interface Device)之间一般数据的单线半双工通信,具有简单、兼容性好、可扩展等特点,迅速成为最理想的移动支付解决方案。对比现有的SWP-SIM卡产品,国外产品中ISO7816接口电路技术比较成熟,但是价格偏贵,并不具有自主知识产权。目前国内相关芯片中实现的ISO7816接口电路,还存在电路规模较大、功耗较高等一些问题。本文针对智能卡接口在实际应用中的通信需求:一方面在大数据量的情况下进行高速率的数据传输;另一方面在非高速传输的情况下满足低功耗的需求,实现了通信数据速率实时自适应的传输过程。首先,基于智能卡与终端通信的动态数据传输速率的需求,本文实现了实时监测时钟频率以及分频参数,对相应电路时钟频率进行动态调节;然后,为了满足高数据速率的需求,在数据传输中本文设计实现了DMA的工作模式以及高速异步数据FIFO缓存、可配置的ETU TIMER等;另外,针对非高速的数据传输,本文设计实现了时钟停止和休眠唤醒的策略,评估正常工作时的电路功耗大约在0.7mw左右,而唤醒时间在0.11ms左右,满足应用需求。然后,本文基于Xilinx K7 FPGA平台对相应电路进行了验证,ISO7816从接口模块电路规模为185 SLICE单元,按照软件通常配置的通信速率最高时可达到数据208.33kbit/s,相对于同样的配置有数据深度为16的FIFO缓存的UART串行接口(同样支持DMA传输,占用管脚资源跟本文实现的智能卡接口相同)的标准有效数据115.2kbit/s,性能几乎提高了一倍。最后本文基于SMIC 130nm eFLASH工艺流片,ISO7816从接口模块的电路面积等效4.2K门,成功流片后并使用业界智能卡规范测试仪器MP300对样片进行全面测试,该接口电路对于输入的时钟频率从1MHz到5MHz(步进为0.1MHz扫描)能够动态检测,进行数据通信速率从208.33kbit/s到1.30kbit/s的自适应通信,性能优于国内同方等同类芯片相应接口。

张贝[7](2013)在《基于CCID的多功能智能卡读写器的设计与实现》文中研究表明智能卡在金融、交通、教育、企业等领域有着非常广泛的应用,涉及的智能卡种类也日益繁多。传统的智能卡读写器功能单一,只能读写特定类型的卡片。如何在一个读写器上支持多种类型的智能卡,已成为近年来研究的热点课题。本文以多功能智能卡读写器为研究目标,研究了智能卡读写系统中的关键技术,包括ISO/IEC7816、ISO/IEC14443标准,USB CCID通信协议以及智能卡的COS系统,提出了多功能智能卡读写器的总体设计方案:采用USB CCID协议与上位机通信,以ARM Cortex-MO处理器为控制核心,支持读写接触式和非接触式的智能卡。多功能智能卡读写器的硬件设计部分以Nano120LD3AN处理器为控制核心,设计了以THM3060芯片为主的无线射频通信模块,无线射频天线模块,USBCCID通信模块,接触式智能卡Smart Card模块以及相关的时钟电路和复位电路。软件部分采用模块化设计思想,主要由五个模块组成:系统初始化模块、USB CCID通信驱动模块、非接触式智能卡读写模块、接触式智能卡读写模块以及读写器与主机之间的命令协议模块。多个模块的有机组合,构成一个完整的智能卡读写控制系统,实现上位机与读写器之间的通信,以及对多种智能卡的支持。针对多功能读写器的设计目标,大量的测试结果表明:多功能智能卡读写器与PC主机端的通信速度快,在智能卡的读写过程中,数据正确,反应迅速。读写器可以做到即插即用,并且无需额外的的外接电源,达到了多功能读卡的设计目标。本设计实现的多功能智能卡读写器不仅成本低,且具有较好的可靠性,支持对多种类型卡片的读写。USB接口提高了传输效率和速率;采用CCID传输协议,使得上位机开发拥有统一标准,满足不同领域、不同场合的需求,具有很大的市场价值和前景。

张杨[8](2012)在《移动终端安全认证的设计与实现》文中指出随着智能手机、平板电脑等无线移动终端的普及使用,移动终端的信息安全越来越多的受到用户的重视。本文试图通过智能处理芯片技术以及PKI技术的综合应用,提出一种可靠、实用的安全认证方案,在移动终端启动阶段确保整个系统的完整性与安全性,同时通过可信的远程认证服务器完成用户身份的验证及对用户私有信息的加密保护。智能处理芯片作为拥有独立CPU及存储功能的设备,能够实现HASH、DES、RSA等算法,完成证书、密钥及其它关键数据的存取操作。同时由于智能处理芯片与移动终端系统相互隔离以及在硬件处理性能上的优势,完全能够为移动终端提供快速、可靠的安全服务。PKI技术作为信息安全技术的核心,基于公钥密码理论和第三方安全认证CA,多年来广泛应用于全球各行各业的信息安全领域,可以为商用信息安全方案提供有效支持。本文在算法实现与安全处理功能上依赖于智能处理芯片,在密码算法及安全认证方面基于PKI技术,完成了安全启动阶段的软、硬件信息验证。再此基础之上,通过私有认证协议,以及对称密钥算法的使用完成了安全验证阶段的远程身份验证与用户密钥下载,从而实现了移动终端中合法用户信息的加密存储。私有认证协议以RSA算法为基础,通过TCP连接与远程认证服务器进行数据通信,完成身份认证与用户密钥下载功能。

许全胜[9](2011)在《安全智能卡SoC芯片的通讯接口设计与实现》文中研究表明随着我国信息化进程的不断深入,智能卡(Smart Card)已在我国各个行业领域获得了广泛应用。智能卡也称集成电路卡,即IC卡(Integrated Circuit Card)。IC卡最初是为了解决金融交易中的安全问题而设计的,它带来全新的交易概念与前所未有的优势。这些优势主要在于其良好的机器读写能力、共同认可的防范技术和相对较大的数据存储能力。很快,这些优势被其他行业看中,使IC卡广泛应用于手机、交通、医疗、门禁、学校、身份证等其他领域。论文研究的目的在于加深对IC卡和读写设备之间通信原理的理解,完善IC卡通讯接口的设计方法,掌握当前SoC设计及IC卡通信的相关技术。课题的研究对象是基于ISO/IEC 7816-3标准的接触式IC卡通讯接口,并兼顾了金融领域的EMV规范和移动通信领域的GSM11.11规范中对IC卡通讯接口的相关规定。论文主要从以下几个方面对IC卡通讯接口技术做了深入的研究。文章首先分析了当今IC卡发展现状,指出本课题研究的意义。其次,研究了SoC设计技术、串行通信技术、智能卡的安全技术,并将其作为本设计的设计思想和设计方法。再次,研究了ISO/IEC 7816-3标准,因为此标准是国际公认的异步IC卡电路接口和传输协议,目前应用最为普遍,是IC卡通用的标准。另外EMV规范和GSM11.11规范中关于IC卡通讯接口的规定都和其基本一致。故此,本论文将其单独作为一章进行研究。最后,在这些技术理论准备的基础上,本文提出了一种接触式IC卡接口的设计方案,并在此方案指导下设计并实现了一款接触式IC卡通讯接口。论文工作的创新性主要体现在以下几个方面:1.课题设计采用基于总线的设计方法,使设计模块具有很强的可移植性。只需更改总线接口模块的设计,即可适用于其他类型的SoC芯片总线;2.课题设计模块作为读卡器接口应用时的通信时钟状态可读,提高了开发人员对硬件的可控制性;3. LRC和CRC校验功能均由硬件实现,提高了冗余校验的计算速度,同时为软件编程人员节省了ROM空间的开销;4.课题设计的ETU计数模块在接收数据和发送数据时具有重新同步功能。另外,作为读卡器接口应用时,还保障了不和智能卡通信时ETU计数模块不工作,以降低功耗;5.课题将主从模式的智能卡接口放在一起实现,既可作为智能卡接口应用,又可作为读卡器接口应用。论文的主要工作成果是设计实现了一款接触式IC卡通讯接口。该接口通过了各个层级的验证和成品测试,被证明完全支持ISO/IEC 7816-3标准、支持T=0与T=1传输协议、支持时钟停止操作、支持正向/反向约定、支持T=0时的字符出错重发功能和可选择的字符出错重发次数,并符合EMV规范、GSM11.11规范中对IC卡讯接口的相关规定,是一款功能完善、性能优越的接触式智能卡接口。该研究成果可作为今后对IC卡技术做进一步研究的参考资料,还可作为双界面卡的接触卡部分应用,具有广泛的应用价值。

杨秉锟[10](2011)在《智能卡T=1通信协议的分析与实现》文中研究表明智能卡的英文名字为“Smartcard”,又称集成电路卡,即IC卡(Integrated Circuit card),是在塑料基片中镶嵌一个集成电路芯片并封装成卡的形式。它以体积小、集成电路芯片技术先进以及保密措施特殊和无法被破译及仿造的特点被大众所接受。智能卡应用到的国际标准包括以下几个方面:1.物理特性:ISO7816:1987;ISO7813;ISO7816-1:1987。2.触点尺寸与位置:ISO/IEC 7816-2:1988。3.电信号与传输协议:ISO/IEC 7816-3:1997。4.行业间交换用指令:ISO/IEC 7816-4:1994。5.应用标识符的编号系统和注册过程:ISO/IEC 7816-5:1994。本文的主要目的是分析和实现智能卡底层通信协议。智能卡通信协议常用的有两种:T=0和T=1通信协议。由于T=0协议存在检错机制不完善、数据泄漏等诸多不足,因此本文主要讨论接触式智能卡中的T=1异步半双工块传输通信协议。本文分析智能卡的工作流程,异步传输复位应答(ATR)的构成及内容,协议类型选择(PPS)对传输参数的修改,块帧的基本构成等。详细论述T=1通信协议的实现,包括无差错接收;无差错发送;接收计数与发送计数;差错校验;重传;再同步响应功能;响应终端的IFSD (默认为254字节);发送前对长度是否大于IFSD的判断;R块生成与发送(R(0)和R(1));智能卡端IFSC的调整以及对于无差错操作与差错处理的协议准则的详细流程。系统通过执行ISO7816所规定的T=1协议,完成指令和数据的接收和发送。在收到指令后,将根据T=1协议对命令进行解析,获得APDU报文。发送数据前,将APDU报文封装成T=1的协议报文并发送出去。论文的主要工作和创新点如下:1.从三个层面(物理层、数据链路层与应用层)详细分析了T=1异步半双工块传输通信协议;2.基于上述T=1协议分析结果,进一步划分了智能卡通信子系统模块,明确各模块功能接口,并设计了系统处理的详细流程;3.基于上述设计的模块和流程,在CodeWarrior for ARM Developer Suite平台编程实现了接触式智能卡中的T=1异步半双工块传输通信协议;4.在研发过程中,提出一些创新方法解决了实际遇到的问题:针对收发顺序容易发生错乱的难题,自主设计了两个发送与接收计数器,并成功解决了该难题;创造性的引入一个字符型全局标识,从而可以顺利支持发送与接收状态位的处理,保证了协议的顺利运作。5.基于大量的研发工作,我们实现T=1通信协议的全部核心功能:无差错接收;无差错发送;接收计数与发送计数;差错校验;重传;再同步响应;响应终端的IFSD;发送前对长度是否大于IFSD的判断;R块生成与发送(R(0)和R(1));智能卡端IFSC的调整以及对于无差错操作与差错处理的协议准则的实现等。最后我们引入软件仿真测试方法,分别对无差错操作与差错处理的协议准则实现进行大量严谨的测试并全部测试通过。

二、接触式CPU卡中T=0异步半双工字符传输协议的硬件实现(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、接触式CPU卡中T=0异步半双工字符传输协议的硬件实现(论文提纲范文)

(1)天然气预付费控制系统的研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
引言
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
        1.1.1 管道燃气表的发展状况
        1.1.2 低功耗集成电路和智能燃气表
        1.1.3 窄带物联网传输技术的发展
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
        1.2.1 国内外智能燃气系统的应用现状及发展趋势
        1.2.2 国内外IC卡技术应用现状及发展趋势
        1.2.3 国内外NB-IoT技术的应用现状及发展趋势
    1.3 课题主要研究内容
    1.4 论文章节安排
第2章 天然气预付费控制系统的硬件设计
    2.1 天然气预付费控制系统的总体方案
        2.1.1 系统需求
        2.1.2 系统总体结构框架
    2.2 天然气预付费控制系统模块电路硬件设计方案
        2.2.1 CPU卡模块硬件结构
        2.2.2 单片机最小系统设计方案
        2.2.3 窄带物联网通讯模块设计方案
        2.2.4 阀门驱动电路模块设计方案
        2.2.5 CPU卡接口电路模块设计方案
        2.2.6 ESAM电路模块设计方案
        2.2.7 流量计费模块设计方案
    2.3 本章小结
第3章 系统用户卡端预付费方案的设计与实现
    3.1 COS操作系统
    3.2 预付费控制系统报文的安全传送与线路保护
        3.2.1 预付费控制系统报文的安全传送
        3.2.2 预付费控制系统线路保护MAC的计算
        3.2.3 预付费控制系统报文数据的加密和解密过程
    3.3 天然气预付费控制系统安全性设计与实现
        3.3.1 系统密钥的生成及管理
        3.3.2 系统的线路加密保护
        3.3.3 智能CPU卡的认证过程
    3.4 用户功能卡片工作文件及密钥体系的设计
        3.4.1 燃气卡工作文件及密钥体系的建立
        3.4.2 ESAM工作文件及密钥体系的建立
    3.5 本章小结
第4章 天然气预付费控制系统软件设计方案
    4.1 软件开发环境
    4.2 CPU卡通讯协议
    4.3 天然气预付费控制系统主程序设计
    4.4 CPU卡卡端操作流程
        4.4.1 CPU卡操作总流程
        4.4.2 CPU卡上电复位和掉电流程
        4.4.3 CPU卡合法认证流程
        4.4.4 CPU卡数据的接收和发送
    4.5 用户卡操作流程和设计和实现
    4.6 其他重要子程序模块程序设计
        4.6.1 中断子程序
        4.6.2 电动机阀门动作子程序
    4.7 天然气预付费控制系统上位机平台
        4.7.1 CPU卡发行系统界面
        4.7.2 CPU卡购气系统界面
    4.8 本章小结
第5章 天然气预付费控制系统在工业用表中的改进
    5.1 基于波形峰值法对流量计监测模块的精度提高
        5.1.1 原理阐述
        5.1.2 方案设定
        5.1.3 实验与结果分析
    5.2 基于最小二乘法压力传感器的温度补偿算法
        5.2.1 原理概述
        5.2.2 算法研究过程
        5.2.3 实验与结果分析
    5.3 基于负压波管道泄漏定位算法的改进
        5.3.1 负压波法泄漏检测与定位原理
        5.3.2 泄漏点定位算法的改进
        5.3.3 实验与结果分析
    5.4 本章小节
第6章 天然气预付费控制系统终端功能测试
    6.1 程序下载测试
    6.2 显示模块测试
    6.3 报警模块测试
    6.4 本章小节
结论
参考文献
致谢
导师简介
作者简介
学位论文数据集

(2)应用于智能卡的软件设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景和研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要内容与结构安排
2 智能卡系统研究和分析
    2.1 智能卡背景和基础知识
    2.2 智能卡系统
    2.3 智能卡SoC芯片架构
    2.4 本章小结
3 上位机和程序下载软件的设计
    3.1 上位机软件设计
    3.2 程序下载软件的设计
    3.3 本章小结
4 智能卡操作系统COS的设计
    4.1 智能卡操作系统的整体架构
    4.2 智能卡操作系统的文件结构
    4.3 智能卡操作系统的安全机制
    4.4 智能卡操作系统的指令设计
    4.5 仿真验证平台
    4.6 FPGA原型验证
    4.7 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献

(3)基于OMAP-L138的多协议专用读写器的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景和意义
    1.2 国内外研究现状以及存在的不足
    1.3 论文主要研究内容
第二章 读写器系统相关理论
    2.1 ISO7816协议
        2.1.1 IC卡电气特性
        2.1.2 智能卡的卡片操作
        2.1.3 字符物理传输
        2.1.4 复位应答
        2.1.5 智能卡的指令交换
    2.2 ISO14443协议
    2.3 射频识别系统工作原理
    2.4 边信息采集平台介绍
    2.5 本章小结
第三章 基于OMAP-L138的专用读写器系统电路设计
    3.1 读写器系统方案设计
        3.1.1 读写器功能需求分析
        3.1.2 系统设计思想
        3.1.3 核心芯片选型
        3.1.4 读写器系统硬件架构
    3.2 OMAP-L138系统电路设计
        3.2.1 OMAP-L138数字处理芯片介绍
        3.2.2 OMAP-L138电源管理电路设计
        3.2.3 系统时钟电路设计
        3.2.4 DDR2电路设计
        3.2.5 NANDFLASH电路设计
        3.2.6 串口电路设计
        3.2.7 以太网网络接口电路设计
    3.3 接触式和非接触式读写器电路设计
        3.3.1 TDA8007B外围电路设计
        3.3.2 RC632芯片外围电路设计
        3.3.3 射频天线设计
    3.4 功耗测量电路设计与模拟滤波器设计仿真
        3.4.1 功耗测量电路设计
        3.4.2 非接触式智能卡功耗信息模型分析
        3.4.3 滤波器电路设计仿真
    3.5 PCB板绘制
    3.6 OMAP-L138系统硬件测试
        3.6.1 系统电源和时钟测试
        3.6.2 JTAG接口测试
        3.6.3 DDR2测试
        3.6.4 NANDFLASH测试
    3.7 本章小结
第四章 基于OMAP-L138的专用读写器系统软件设计
    4.1 读写器系统软件总体设计
    4.2 OMAP-L138软件平台搭建
        4.2.1 平台搭建准备
        4.2.2 串口烧写工具的制作
        4.2.3 u-boot的移植
        4.2.4 Linux内核的裁剪与移植
        4.2.5 根文件系统的制作
    4.3 接触式读写器程序设计
        4.3.1 接口通信程序设计
        4.3.2 协议程序设计
        4.3.3 驱动应用层接口实现
        4.3.4 TDA8007B应用实现
    4.4 非接触式读写器程序设计
        4.4.1 SPI总线接口驱动程序设计
        4.4.2 ISO14443协议防碰撞算法实现
        4.4.3 RC632读写器操作流程
    4.5 通信接口程序设计
        4.5.1 串口读写程序设计
        4.5.2 网口读写程序设计
    4.6 读写器通信协议与总体实现流程
        4.6.1 下行数据帧格式
        4.6.2 上行数据帧格式
        4.6.3 读写器系统总体实现过程
    4.7 本章小结
第五章 专用读写器系统总体测试
    5.1 读写器模块功能测试
        5.1.1 ISO7816协议IC卡测试
        5.1.2 ISO14443A协议IC卡测试
        5.1.3 ISO14443B协议IC卡测试
        5.1.4 串口与rc632联合测试
        5.1.5 Qt上位机与读写器网口通信
    5.2 读写器系统部分性能测试
    5.3 读写器系统功耗信息采集测试
        5.3.1 功耗信息采集平台搭建
        5.3.2 功耗信息采集及结果分析
    5.4 本章小结
第六章 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
附录一

(4)基于MCU实现CPU卡读写驱动接口的设计(论文提纲范文)

0 引言
1 CPU卡的接口特性及传输协议
    1. 1 CPU卡的触点分配
    1. 2 CPU卡使用过程
    1. 3 传输协议
        1. 3. 1 协议命令
        1. 3. 2 过程字节
2 硬件接口设计
    2. 1 ESAM
    2. 2 电路设计
3 软件函数设计
    3. 1 位持续时间的计算
    3. 2 上电复位
    3. 3 下电关闭
    3. 4 接收字符帧
    3. 5 发送字符帧
    3. 6 卡命令处理函数
4 接口测试
    ( 1) 上电复位测试
    ( 2) 选择应用目录命令测试
    ( 3) 读取用户卡号命令测试
    ( 4) 下电关闭测试
5 结论

(5)基于ARM7双界面智能卡的卡片操作系统研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究进展
    1.3 论文的主要内容与章节安排
第二章 智能卡关键技术介绍
    2.1 IC卡的基础知识
        2.1.1 IC卡的特点与分类
        2.1.2 智能卡的生命周期
        2.1.3 智能卡操作系统
    2.2 ISO/IEC7816国际标准
        2.2.1 接触式通讯ATR与传输方式
        2.2.2 COS中命令编码方式
        2.2.3 文件组织方式
        2.2.4 安全体系
    2.3 ISO/IEC14443国际标准
        2.3.1 初始化与抗冲突循环
        2.3.2 RATS与ATS结构
        2.3.3 半双工分组传输协议
    2.4 ADS集成开发环境
    2.5 本章小结
第三章 智能卡操作系统内核分析设计
    3.1 COS的结构分析与模块划分
    3.2 传送管理模块分析
    3.3 文件管理模块分析
    3.4 安全控制模块分析
        3.4.1 加密算法与密钥管理
        3.4.2 安全报文
        3.4.3 鉴别与核实
    3.5 命令解释模块分析
        3.5.1 APDU命令与响应
        3.5.2 主要命令设计
    3.6 本章小结
第四章 双界面智能卡操作系统PCOS的实现
    4.1 PCOS实现的硬件平台
    4.2 PCOS主程序设计
    4.3 PCOS传送管理模块的设计
        4.3.1 ATR与接触式通讯
        4.3.2 非接触式通讯
    4.4 PCOS文件管理模块的设计
        4.4.1 文件相关数据结构定义
        4.4.2 文件处理主要操作的实现
    4.5 PCOS安全控制模块的设计
        4.5.1 安全状态机
        4.5.2 防掉电处理
        4.5.3 安全管理控制的实现
    4.6 PCOS命令解释模块的设计
    4.7 本章小结
第五章 PCOS程序测试
    5.1 测试环境介绍
        5.1.1 软件环境介绍
        5.1.2 硬件环境介绍
    5.2 测试内容
        5.2.1 通信测试
        5.2.2 COS功能测试
        5.2.3 防掉电测试
    5.3 测试结果
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
参考文献
致谢
作者简介

(6)应用于移动支付的速率自适应智能卡ISO7816接口电路设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题概述
    1.2 研究目标与主要工作
    1.3 本论文结构安排
2 ISO7816接口协议简介及其通信流程分析
    2.1 电气特性
    2.2 通信流程
    2.3 字符格式
3 ISO7816接口电路整体架构与设计
    3.1 ISO7816接口速率自适应设计
    3.2 高性能寄存器总线电路设计
    3.3 ISO7816接口低功耗策略与实现
    3.4 本章小结
4 ISO7816接口电路功能测试与性能分析
    4.1 ISO7816软硬件协同数据通路仿真测试
    4.2 ISO7816基于FPGA的协议层仿真测试
    4.3 ISO7816接口电路性能分析与优化对比
    4.4 本章小结
5 ISO7816接口电路ASIC设计与样片测试
    5.1 ISO7816接口电路的ASIC实现
    5.2 样片测试及ISO7816接口性能分析
    5.3 本章小结
6 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 展望
致谢
参考文献

(7)基于CCID的多功能智能卡读写器的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究状况和发展趋势
        1.2.1 智能卡的发展历史
        1.2.2 智能卡未来发展趋势分析
    1.3 选题意义和本设计的优势
    1.4 论文研究的主要内容
第2章 系统实现的关键协议标准
    2.1 ISO/IEC7816标准
        2.1.1 相关物理特性
        2.1.2 八个触点的尺寸和其位置
        2.1.3 电气相关信号和传输的协议
        2.1.4 组织结构、安全机制和交互的相关命令
    2.2 ISO/IEC14443标准
        2.2.1 相关物理特性
        2.2.2 频谱功率和信号接口
        2.2.3 初始化和防冲突
        2.2.4 数据传输协议
    2.3 USB CCID通信协议
        2.3.1 CCID标准功能特征
        2.3.2 CCID标准USB描述符
        2.3.3 CCID消息
    2.4 CPU卡COS系统
        2.4.1 CPU卡COS系统简介
        2.4.2 经典COS系统举例
第3章 系统总体方案设计
    3.1 基于CCID协议的多功能读写器系统的功能与设计
    3.2 基于CCID协议的多功能读写器系统的方案选择
        3.2.1 主控制芯片的选择
        3.2.2 射频芯片的选择
        3.2.3 上位机通信接口协议的选择
    3.3 多功能读写器系统的硬件和软件设计
        3.3.1 系统硬件设计
        3.3.2 系统软件设计
第4章 系统硬件设计
    4.1 系统的功能需求及硬件总体架构设计
        4.1.1 多功能读写器的功能需求
        4.1.2 多功能读写器的硬件总体架构
    4.2 微处理器Nano120LD3AN系统模块
        4.2.1 Nano120的结构及其主要性能指标
        4.2.2 时钟电路
        4.2.3 复位电路
    4.3 无线射频模块
        4.3.1 Nano120LD3AN与无线射频芯片接口设计
        4.3.2 THM3060时钟电路
        4.3.3 THM3060复位电路
        4.3.4 THM3060发送电路
        4.3.5 THM3060接收电路
    4.4 射频天线部分的设计
    4.5 智能卡Smart Card模块
第5章 系统软件设计
    5.1 系统整体软件架构设计
    5.2 设备模块化的程序设计
    5.3 通信协议的制定
    5.4 USB CCID驱动模块软件设计
        5.4.1 USB协议标准
        5.4.2 USB设备状态图
        5.4.3 USB CCID驱动模块
    5.5 非接触式卡读写模块软件设计
        5.5.1 SPI接口模块程序设计
        5.5.2 THM3060射频模块程序设计
        5.5.3 Mifare One卡读写程序设计
        5.5.4 CPU卡读写程序设计
    5.6 接触式CPU卡读写模块软件设计
        5.6.1 接触式CPU卡上电复位流程
        5.6.2 接触式CPU卡通信设计
        5.6.3 接触式CPU卡下电释放触点流程
    5.7 主机端应用程序设计
第6章 系统测试
    6.1 无卡测试
        6.1.1 无卡测试原理
        6.1.2 无卡测试结果
    6.2 有卡测试
        6.2.1 接触式智能卡测试
        6.2.2 非接触式智能卡测试
    6.3 测试结果与分析
第7章 总结与展望
参考文献
致谢

(8)移动终端安全认证的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 社会需求和现状分析
    1.3 移动终端安全认证的作用与意义
    1.4 本文的主要工作
    1.5 文档结构
第二章 PKI技术
    2.1 PKI-公开密钥体系
    2.2 PKI的组成结构
    2.3 PKI的相关标准
    2.4 PKI的原理
    2.5 PKI的核心部分CA
        2.5.1 CA的核心功能
        2.5.2 CA的要求
    2.6 小结
第三章 CPU卡技术
    3.1 CPU卡的组成与分类
    3.2 CPU卡的安全服务
        3.2.1 安全措施
        3.2.2 密钥与认证
    3.3 CPU卡的国际标准
    3.4 ISO/IEC7816-3,接触式集成电路卡的电信号和传输协议
        3.4.1 操作条件
        3.4.2 卡的操作过程
        3.4.3 卡的复位
        3.4.4 异步传输的复位应答
        3.4.5 协议和参数选择
        3.4.6 异步半双工字符传输协议
    3.5 小结
第四章 安全启动设计与实现
    4.1 安全启动需求分析
    4.2 安全启动设计
        4.2.1 安全启动的设计
        4.2.2 安全启动使用的算法
    4.3 安全启动实现
        4.3.1 服务请求与服务响应
        4.3.2 服务列表
        4.3.3 安全启动处理流程
        4.3.4 错误处理
        4.3.5 安全功能接口
    4.4 小结
第五章 安全认证设计与实现
    5.1 安全认证需求分析
    5.2 安全认证设计
        5.2.1 用户身份验证设计
        5.2.2 安全认证设计
        5.2.3 安全认证协议的设计
        5.2.4 安全认证使用的算法
    5.3 安全认证实现
        5.3.1 服务请求与服务响应
        5.3.2 服务列表
        5.3.3 安全功能接口
        5.3.4 数据结构
        5.3.5 协议实现
    5.4 开发环境
    5.5 程序文件列表
    5.6 部分代码
    5.7 小结
第六章 项目测试
    6.1 测试概况
        6.1.1 测试目的
        6.1.2 测试项目
        6.1.3 测试方法
    6.2 测试数据
        6.2.1 功能测试
        6.2.2 性能测试
    6.3 测试结论
第七章 总结与展望
    7.1 本文总结
    7.2 未来展望
参考文献
致谢

(9)安全智能卡SoC芯片的通讯接口设计与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号说明
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 智能卡概述及其发展现状
    1.3 研究目的及意义
    1.4 研究内容及结构安排
第2章 安全智能卡通信的相关技术
    2.1 SoC 技术
        2.1.1 SoC 概述
        2.1.2 SoC 设计方法学
    2.2 串行通信技术
        2.2.1 异步通信和同步通信
        2.2.2 串行通信的制式
        2.2.3 通信数据的差错检测
        2.2.4 波特率与发送/接收时钟
    2.3 安全技术
        2.3.1 密码技术
        2.3.2 数字签名
        2.3.3 认证技术
        2.3.4 存取权限控制
    2.4 本章小结
第3章 智能卡标准 ISO/IEC 7816-3
    3.1 操作程序
        3.1.1 卡的激活
        3.1.2 冷复位与热复位
        3.1.3 时钟停止
        3.1.4 停活
    3.2 信息交换
        3.2.1 复位应答ATR
        3.2.2 协议参数选择PPS
        3.2.3 APDU 命令响应对
    3.3 特殊参数
        3.3.1 基本时间单元ETU
        3.3.2 额外保护时间整数N
        3.3.3 等待时间WT
    3.4 传输协议
        3.4.1 传输协议T=0
        3.4.2 传输协议T=1
    3.5 本章小结
第4章 智能卡通讯接口的设计
    4.1 系统结构设计
    4.2 总线接口功能模块BUSI
    4.3 PAD 接口功能模块 PADI
    4.4 寄存器管理功能模块REGM
        4.4.1 ETU 配置寄存器(ECR)
        4.4.2 控制寄存器1(CR1)
        4.4.3 控制寄存器2(CR2)
        4.4.4 控制寄存器3(CR3)
        4.4.5 状态寄存器(SR)
        4.4.6 中断使能寄存器(IER)
        4.4.7 额外保护时间整数寄存器(EGTIR)
        4.4.8 等待时间寄存器(WTR)
        4.4.9 数据寄存器(DR)
        4.4.10 冗余校验寄存器(RCR)
    4.5 状态中断管理功能模块INTM
    4.6 通信时钟管理功能模块CLKM
    4.7 时间管理功能模块TM
    4.8 接收器RxM
        4.8.1 接收状态机RSM
        4.8.2 接收移位寄存器RSR
        4.8.3 接收标志置位逻辑RF
    4.9 发送器TxM
        4.9.1 发送状态机TSM
        4.9.2 发送移位寄存器TSR
        4.9.3 发送标志置位逻辑TF
    4.10 LRC 及 CRC 校验功能模块 RCM
        4.10.1.L RC 的硬件实现
        4.10.2.C RC 的硬件实现
    4.11 本章小结
第5章 仿真验证与测试
    5.1 模块级RTL 功能仿真验证
        5.1.1 BUSI 读功能验证
        5.1.2 PADI 主模式发送数据功能验证
        5.1.3 REGM 写功能验证
        5.1.4 INTM 功能验证
        5.1.5 CLKM 功能验证
        5.1.6 TM 功能验证
        5.1.7 RxM 功能验证
        5.1.8 TxM 功能验证
        5.1.9 RCM 功能验证
    5.2 基于SoC 仿真平台的系统级验证
    5.3 FPGA 验证
        5.3.1 SSCI 的FPGA 验证
        5.3.2 MSCI 的FPGA 验证
    5.4 芯片成品功能测试
    5.5 本章小结
第6章 结束语
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及参加科研情况

(10)智能卡T=1通信协议的分析与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 T=1 异步半双工块传输通信协议概述
        1.1.1 数据传输协议分类
        1.1.2 T=0 协议介绍
        1.1.3 T=1 协议介绍
    1.2 论文的主要工作
第2章 智能卡系统
    2.1 智能卡简介
    2.2 智能卡操作系统
第3章 T=1 异步半双工块传输通信协议分析
    3.1 智能卡的数据传输
        3.1.1 数据传输的物理规程
        3.1.2 数据传输的初始流程
        3.1.2.1 复位应答(ATR)
        3.1.2.2 协议类型选择(PPS)
    3.2 T=1 传输协议
        3.2.1 数据链路层
        3.2.1.1 块帧
        3.2.1.2 起始域
        3.2.1.3 信息域(INF)
        3.2.1.4 终止域(EDC)
        3.2.2 等待时间
        3.2.2.1 字符等待时间(CWT)
        3.2.2.2 字组等待时间(BWT)
        3.2.3 发送和接收序列计数器
        3.2.4 无差错操作
        3.2.5 差错处理
    3.3 协议报文结构(APDU)
        3.3.1 命令APDU
        3.3.2 应答APDU
第4章 T=1 异步半双工块传输通信协议实现
    4.1 系统结构及模块划分
        4.1.1 概述
        4.1.1.1 智能卡系统
        4.1.1.2 通信子系统
        4.1.2 接收模块
        4.1.3 发送模块
        4.1.4 协议初始化模块
        4.1.5 协议设置模块
        4.1.6 重传模块
        4.1.7 同步模块
        4.1.8 计数器模块
        4.1.9 校验码模块
    4.2 系统处理流程设计
        4.2.1 主守护流程
        4.2.2 PPS 处理流程
        4.2.3 信息块(I-Block)处理流程
        4.2.4 接收确认块(R-Block)处理流程
        4.2.5 系统块(S-Block)处理流程
        4.2.5.1 卡信息域尺寸确定(IFSC)
        4.2.5.2 接口设备信息域尺寸确定(IFSD)
        4.2.5.3 再同步(Resynchronization)
    4.3 特殊问题的解决方法
        4.3.1 发送与接收计数器的实现
        4.3.2 发送与接收状态位的改变
    4.4 系统实现功能测试
        4.4.1 无差错操作协议准则测试用例
        4.4.2 差错处理协议准则测试用例
第5章 结束语
附录
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢

四、接触式CPU卡中T=0异步半双工字符传输协议的硬件实现(论文参考文献)

  • [1]天然气预付费控制系统的研究[D]. 陈宇擎. 华北理工大学, 2020(02)
  • [2]应用于智能卡的软件设计[D]. 李昌兴. 华中科技大学, 2019(03)
  • [3]基于OMAP-L138的多协议专用读写器的设计与实现[D]. 孙永林. 电子科技大学, 2017(02)
  • [4]基于MCU实现CPU卡读写驱动接口的设计[J]. 高柱荣,蔡国永. 微型机与应用, 2016(08)
  • [5]基于ARM7双界面智能卡的卡片操作系统研究[D]. 马丹. 西安电子科技大学, 2016(03)
  • [6]应用于移动支付的速率自适应智能卡ISO7816接口电路设计[D]. 陈梦莹. 华中科技大学, 2015(06)
  • [7]基于CCID的多功能智能卡读写器的设计与实现[D]. 张贝. 武汉理工大学, 2013(S2)
  • [8]移动终端安全认证的设计与实现[D]. 张杨. 北京邮电大学, 2012(02)
  • [9]安全智能卡SoC芯片的通讯接口设计与实现[D]. 许全胜. 辽宁大学, 2011(01)
  • [10]智能卡T=1通信协议的分析与实现[D]. 杨秉锟. 吉林大学, 2011(09)

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接触式CPU卡中T=0异步半双工字符传输协议的硬件实现
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