SLE4418/SLE4428 IC卡及其应用

摘要：详细介绍SLE4418/SLE4428 IC卡的操作逻辑，着重说明密码校验过程；给出操作流程和的应用示例以及全部的操作源代码。

关键词：SLE4418/SLE4428 IC卡 校验程序

概述

随着国家“金卡工程”的不断发展，各种IC卡应用方案与系统不断涌现，涉及到各个领域各个行业与部门，如各地的IC卡预付费表、零售服务业的汀货与送化等；而这些系统在各行业的推广与实施，又进一步推动了IC卡的应用。目前，我国在用的IC卡卡就有1亿多，随着科学技术与经济的不断发展，IC卡必将得到更广泛的应用。

SLE4418/SLE4428卡是西门子公司的产品，价格便宜，使用方便，比较适合于数量较小的应用，是我国使用较为广泛的一种IC卡。

1 SLE4418/SLE4428 IC卡特点和操作时序分析

1.1 SLE4418/SLE4428 IC卡的基本特征

SLE4418 IC卡共有1024×8位EEPROM，可逐字节地进行写操作与删除操作，每个字节都有具有程序写保护位。SLE4428 IC除了以上功能外，还带有程序密码校验逻辑（PSC）。由于SLE4418/SLE4428 IC卡内置了高压产生器，因而只需即可进行操作，简化了接口电路的设计，可直接由单片机驱动，几乎不要其它和外接元件。此瞳的基本特点如下：

①具有1024×8位的EEPROM存储器；

②以字节为编址单位；

③具有1024×1位保护存储器，保护存储器设置后不可撤消；

④三线串行总线；

⑤可进行10万次擦写操作；

⑥数据保存10年；

⑦卡内具有2个字节的PSC程序加密位，数据仅在密码检验正确后，方可进行写操作。

1.2 操作时序分析

SLE4418/SLE4428 IC卡通过三线串行总线性与芯片接口进行信息交换。数据在程序控制器的统一协议下，进行数据序列转换与安全逻辑校验。SLE4418/SLE4428 IC卡的引脚配置及功能说明。

表1 IC卡引脚功能

（1）复位与复位应答

IC卡在上电时，芯片进入到上电复位状态（POR），POR由一个复位操作（Reset）终止。当RST引脚由“0”状态变换变换为“1”状态时结束。复位时，将终止所有当前的操作命令。

上电复位（POR）后，地在写数据或删除数据前，必须先进行读操作。芯片复位时，地址计数器偏移置被设置为“0”，个数据位出现在数据线（I/O）上中，如图2所示。

（2）命令输入逻辑

SLE4418/SLE4428共有5条控制命令，SLE4428另有3条密码操作命令，如表2所列。

表2 SLE4418/SLE4428IC卡操作命令

由表2可看出，每条命令由6位控制位，10位地址位和1个字节的数据组成。进行写数据时，数据字节即是所要写入的数据，可见SLE4418/SLE4428不能进行性多字节的数据，可见SLE4418/SLE4428不能进行性多字节的写操作；读数据时，数据忽略不计，性可读出多字节。当RST由“0”状态变为“1”状态，CLK由“0”状态变为“1”状态时命令输入逻辑启动。命令输入完成后，设置RST为“0”状态。

（3）写操作/删除操作逻辑

对IC卡进行写操作，意味着数据位由“1”状态变为“0”状态；删除操作意消味着数据位由“0”状态变为“1”状态。SLE4418/SLE4428 IC卡在进行写操作与删除操作时，时钟（CLK）必须进行延续。一般来说，单独的写操作或者单独的删除操作，数据输入后，时钟须延续103个脉冲，数据删除后立即进行写操作则需要延续203个时钟脉冲。SLE4418/SLE4428 IC卡具有三种擦写操作，即删除操作后立即写操作、单独的写操作与单独的删除操作三种方式。写保护位时，只须将数据重写，当第二次写入的数据与前写入的数据相同时，设置保护位。保护位一旦设置便不能更改。

（4）读操作逻辑

按表2配置好读命令后，输入命令即启动读操作。当CLK为“0”状态变为“1”状态时，位数据出现在I/O数据线上，此后每个CLK脉冲即接收1位数据。接收8位或9位数据（带保护位时，第9位为保护位）时即为1个字节。每读完1个字节，IC卡地址计数器偏移量自动加1。当RST为“0”状态转变为“1”状态时，读操作结束。读时序逻辑所示。

（5）密码校验逻辑

SLE4428 IC卡具有2个字节的密码保护字节（地址偏移量分别为1022、1023）以及1个错误计数器（地址偏移量为1021）。如果没有进行密码校验，则SLE4428 IC卡只能读出，不能写入，也不能读取密码字节。在没有通过密码校验即读取密码字节，将返回“00”.进行密码校验时，必须按以下步骤进行。

*改变一个没有写入的位（没有写入的位，其当前状态为“1”，改变一个没有写入的位即使期由“1”状态变为“0”状态）；

*写入位密码；

*写入第二位密码；

*删除错误计数器。

密码校验的时序逻辑。（写错误计数器请参看写时序逻辑）。

对于密码校验，虽然操作流程说得很清楚，但实际使用时如何实现，还是有一些技巧，因而同时列出所示的操作流程，以供参考。

2 SLE4418/SLE4428在予付费系统中的应用

预付费系统是为了解决电能表收费难而提出的一种收费管理方式，在得到用户的认可后，逐步在水、气行业得到推广，并有在其它行业得到应用的趋势。不管其行业如何，预付费管理系统，归根到底是收费问题，因而管理与操作方式上具有一般性。下面以飞利浦的87LPC764处理器芯片为例进行介绍。


J1为IC卡卡座；U1为87LPC764单片机；U2为串行存储器，用于保存现场数据；SIGN为信号输入；BIT、STAGE、DATA为显示输出线，以串行的形式驱动LED显示器 Power为显示输出线，以串行的形式驱动LED显示器；Power为电源监控，以保护电源电压切断时导至的数据安全问题；Ctrl为控制输出线，用于控制受器件。