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8K智能卡DTT4C08及其應用程序設計

文章出處:http://m.botanicstilllife.com 作者:   人氣: 發(fā)表時間:2011年09月17日

[文章內(nèi)容簡介]:DTT4C08是具有低功耗、高性能、可反復擦寫的FLASH程序存儲器和8KEEPROM數(shù)據(jù)存儲器的8位8K智能CPU卡芯片,采用自上而下(Top-Down)設計方法設計實現(xiàn)。

DTT4C08是具有低功耗、高性能、可反復擦寫的FLASH程序存儲器和8KEEPROM數(shù)據(jù)存儲器的8位8K智能CPU卡芯片,采用自上而下(Top-Down)設計方法設計實現(xiàn)。

1 DTT4C08芯片簡介

1.1 DTT4C08管腳定義(模塊狀態(tài))

其管腳定義和布局如圖1所示。

1.2 基本硬件結(jié)構(gòu)

中央處理CPU、16K字節(jié)程序存儲器FLASH、256字節(jié)數(shù)據(jù)存儲順SRAM、可電擦寫的8K數(shù)據(jù)存儲器EEPROM。DTT4C08芯片利用FLASH工藝技術(shù),制作成編程速率快、擦寫時間短、面積小的FLASH存儲器,并具備了相應的控制、接口和防攻擊電路,具有更安全、更開放、更靈活的特點;DTT4C08芯片CPU指令集與MCS-51完全兼容。

    1.3 DTT4C08芯片其它說明

(1)8K字節(jié)的EEPROM數(shù)據(jù)存儲器支持頁操作和字節(jié)操作;

(2)256字節(jié)的內(nèi)部SRAM單元,支持位尋址;

(3)帶時鐘頻率檢測器。當外部時鐘停止時,置片上FLASH于stand by狀態(tài),EEPROM、SRAM停止工作,以減少功耗。

2 基于DTT4C08的智能卡應用開發(fā)方法

2.1 芯片操作系統(tǒng)軟件設計方法

下面以電信智能卡操作系統(tǒng)(COS)開發(fā)流程為例簡要說明基于DTT4C08軟件的應用開發(fā)。應用外接設備執(zhí)行操作,卡片上電后,首先進行參數(shù)初始化,向移動終端發(fā)送ATR,卡與移動終端ME進行傳輸協(xié)議商定,然后開始接收命令數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)分析,根據(jù)分析結(jié)果散轉(zhuǎn)到相應命令子程序入口并執(zhí)行命令,命令結(jié)束后卡發(fā)給移動終端響應。一條指令執(zhí)行流程結(jié)束,卡重新開始接收數(shù)據(jù),執(zhí)行下一條指令。

電信智能卡COS主控程序流程圖如圖2所示。

2.2 芯片操作系統(tǒng)軟件調(diào)試環(huán)境

芯片操作系統(tǒng)編碼完成后可利用大唐微電子推薦的“集成調(diào)試環(huán)境+讀寫器模擬器”軟件仿真系統(tǒng)進行軟件仿真測試。該仿真系統(tǒng)涵蓋了智能卡應用開發(fā)對仿真器的仿真需求,能夠模擬條例ISO7816標準的I/O輸入輸出,超出了通常意義上的軟件仿真。整個芯片操作系統(tǒng)經(jīng)過仿真之后就可以下載程序列卡上,由真實的“卡”作為“調(diào)試載體”,使得開發(fā)過程與實際應用環(huán)境完全一致。

圖3是通過一臺微機實現(xiàn)DTT4C08芯片的仿真調(diào)試。

3 一種散轉(zhuǎn)接口應用程序設計方法

卡(DTT4C08芯片)接收ME的命令數(shù)據(jù)要進行數(shù)據(jù)分析,根據(jù)分析結(jié)果散轉(zhuǎn)到相應命令子程序入口并執(zhí)行命令。命令數(shù)據(jù)即應用協(xié)議數(shù)據(jù)單元(APDU)的信息結(jié)構(gòu)如圖4所示。

其中CLA是命令類別,取值為“A0”,當CLA=FF時,為PTS過程的頭標;INS為指令代碼,用來區(qū)分別不同的命令。ME通過I/O雙向數(shù)據(jù)線按圖4順序?qū)⒚顢?shù)據(jù)串行發(fā)送給卡,卡將CLA、INS、P1、P2和P3分別暫存于R3、R4、R5、R6和R7,將數(shù)據(jù)體暫存于RAM的指定連續(xù)單元。最簡單的命令散轉(zhuǎn)判斷程序如下:

CJNE R4,#0A4H,NEXT_INS01 ;通過INS判斷具體命令

LJMP SELECT ;轉(zhuǎn)向SELECT指令處理程序

NEXT_INS01:CJNE R4,#0F2H,NEXT_INS02

LJMP STATUS ;轉(zhuǎn)向STATUS指令處理程序

NEXT_INS02:CJNE R4,#0B0H,NEXT_INS03

LJMP READ_DINARY ;轉(zhuǎn)向READ_BINARY 指令處理程序

NEXT_INS03: ……

NEXT_INS34:CJNE R4,#14H,NEXT_INS22

LJMP TERMINAL_RESPONSE

;轉(zhuǎn)向TERMINAL_RESPONSE指令處理程序

NEXT_INS35:出錯處理

除標準GSM命令外,加上SIM卡發(fā)行、調(diào)試等附加命令的散轉(zhuǎn)處理,卡至少需處理35條指令(210字節(jié)),占用了較多的程序空間。本文利用堆棧和子程序返回指令,通過查表判斷散轉(zhuǎn)入口的設計技巧,巧妙地獲得指令處理入口地址,散轉(zhuǎn)程序只需要131字節(jié),大大節(jié)省了程序空間。需要處理的命令越多,節(jié)省的程序空間越多。

    MOV R2,#(Command_INS_END-Command_INS)/3 命令個數(shù)

MOV DPTR,#Command_INS ;INS 命令表起始地址

Command_INS_LOOP:CLR A

MOVC A,@A+DPTR

XRL A,R4

JZ find_INS_in_table ;A=R4,找到相應命令

INC DPTR

INC DPTR

INC DPTR

;沒找到,指向下一命令信息地址

DJNZ R2,Command_INS_LOOP

;查找下一個出錯處理

find_INS_in_table:

MOV A,#02H

MOVC A,@A+DPTR

PUSH ACC

;相應命令處理程序入口低地址入棧

MOV A,#01H

MOVC A,@A+DPTR

PUSH ACC

;相應命令處理程序入口高地址入棧

RET ;借用RET指令將堆棧中的數(shù)據(jù)彈出給PC地址指針,轉(zhuǎn)向相應命令處理程序入口

Command_INS:DB 0A4H

DW SELECT ;SELECT命令

DB 0F2H

DW STATUS ;STATUS命令

DB 0B0H

DW READ_BINARY

;READ_BINARY命令

……

DB 14H

DW TERMINAL_RESPONSE

;TERMINAL_RESPONSE命令

Command_INS_END: ;35個命令

4 結(jié)束語

采用DTT4C08芯片的智能卡可進行拓展功能的應用開發(fā),在金融、醫(yī)療、保險、出入口控制、各種預付費場合有廣泛的應用領域和推廣價值。

本文關(guān)鍵詞:智能卡,DTT4C08,數(shù)據(jù)存儲器
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