第 二 部 分
复 位 应 答
假 定 有 两 种 传 输 类 型 :
异 步 传 输:在 这 种 传 输 类 型 中 , 字 符 在 I/O 线 路 上 以 异 步 半 双 工 模 式 传 输 , 每 个 字 符 包 括 一 个 8 位 字 节 。
同 步 传 输:在 这 种 传 输 类 型 中 , 位 ( bit ) 序 列 在 I/O 线 上 用 半 双 式 模 式 与 CLK 上 的 时 钟 信 号 同 步 传 输 。
1. 异 步 传 输 中 的 复 位 应 答
(1) 位 持 续 时 间: 在 I/O 上 使 用 的 最 小 的 位 持 续 时 间 被 定 义 为 一 个 基 本 时 间 单 元 ( ETU ) 是 1/9600 秒 。 对 具 有 内 部 时 钟 的 卡 来 说 , 初 始 基 本 时 间 单 元 ( ETU ) 是 1/9600 秒 。 对 使 用 外 部 时 钟 的 卡 来 说 , I/O 上 使 用 的 基 本 时 间 单 元 和 接 口 设 备 提 供 的 时 钟 区 间 之 间 有 一 个 线 性 关 系 。 初 始 基 本 时 间 单 元 ( ETU ) 是 372/fi 秒 , 这 里 fi 的 单 位 是 赫 兹 。 在 复 位 应 答 期 间 , 初 始 频 率 fi 由 接 口 设 备 在 CLK 上 提 供 。 为 了 阅 读 初 始 字 符 ( TS ) , 所 有 的 卡 一 开 始 应 该 用 1MHZ 到 5MHZ 的 范 围 内 的 fi 进 行 操 作 。
(2) 复 位 应 答 期 间 的 字 符 框 架: 字 符 传 输 之 前 , I/O 将 被 置 为 状 态 Z 。 一 个 字 符 包 括 10 个 顺 序 位 ; 开 始 位 状 态 A , 8 个 信 息 位 , 标 准 为 ba 到 bh 而 传 输 一 个 数 据 字 节 , 第 10 位 bi 用 来 作 偶 数 奇 偶 校 验 。 一 个 数 据 字 节 由 8 位 组 成 标 识 为 b1 到 b8 , 从 最 低 有 效 位 ( Isb , b1 ) 到 最 高 有 效 位 ( msb , b8 ) 各 种 约 定 ( 将 Z/A 电 平 联 系 到 数 字 1 或 的 电 平 编 码 ; 以 及 将 ba~bh 联 系 以 b1~b8 的 位 权 ) 在 起 始 字 符 中 规 定 , 称 之 为 TS , TS 由 卡 在 复 位 应 答 中 传 送 。 当 ba~bi 的 序 列 中 1 的 个 数 为 偶 数 时 , 奇 偶 是 正 确 的 。 在 字 符 中 从 起 始 位 的 前 缘 到 第 n 位 的 后 缘 的 时 间 应 等 于 ( n+0.2 ) 基 本 时 间 单 元 。 在 寻 找 开 始 位 时 , 接 收 方 周 期 地 对 I/O 取 样 。 时 间 起 点 在 最 后 一 个 Z 电 平 观 察 点 和 第 一 个 A 电 平 观 察 点 的 中 间 , 开 始 位 应 在 0.7etu 之 前 被 验 证 , 而 后 ba 在 ( 1.5 ± 0.2 ) etu 时 收 到 , bb 在 ( 2.5 ± 0.2 ) etu 时 收 到 , ······bi 在 ( 9.5 ± 0.2 ) etu 时 收 到 。 奇 偶 校 验 在 扫 描 中 进 行 。
注 : 在 寻 找 开 始 位 时 , 取 样 时 间 应 小 于 0.2 个 基 本 时 间 单 元 , 这 样 可 以 将 所 有 的 测 试 区 同 传 送 区 区 别 开 来 。
两 个 连 续 字 符 间 的 延 迟 时 间 ( 两 个 开 始 位 前 缘 之 间 ) 至 少 是 12 个 基 本 时 间 单 元 , 包 括 字 符 持 续 时 间 ( 10 ± 0.2 ) 基 本 时 间 单 元 加 上 监 视 时 间 。 在 监 视 时 间 , 接 口 设 备 和 卡 都 保 持 接 收 状 态 , 这 样 , I/O 为 状 态 Z 。
在 复 位 应 答 时 , 卡 的 两 个 连 续 字 符 的 开 始 前 缘 之 间 的 延 迟 时 间 应 不 超 过 9600 个 基 本 时 间 单 元 , 这 个 最 大 值 被 称 为 初 始 等 待 时 间 。
(3) 错 误 检 测 与 字 符 重 复 在 复 位 应 答 期 间 , 下 面 字 符 重 复 过 程 取 决 于 协 议 类 型 。 该 过 程 对 用 协 议 类 型 T=0 的 卡 是 强 制 性 的 ; 对 于 接 口 设 备 和 其 它 卡 来 说 是 可 选 择 的 。 传 送 者 检 测 I/O , 开 始 前 缘 之 后 的 ( 11 ± 0.2 ) etu :
-- 如 果 I/O 为 状 态 Z , 即 假 定 为 正 确 接 收 ; -- 如 果 I/O 为 状 态 A , 即 假 定 传 输 是 不 正 确 的 , 有 争 议 的 字 符 应 在 检 测 出 错 误 信 号 后 延 迟 至 少 2 个 基 本 时 间 单 元 后 被 重 复 。 当 奇 偶 出 错 时 , 从 ( 10.5 ± 0.2 ) 个 基 本 时 间 单 元 开 始 , 接 收 方 传 送 一 个 状 态 为 A , 最 少 1 个 时 间 单 元 , 最 大 2 个 时 间 单 元 的 错 误 信 号 , 然 后 , 接 收 方 将 等 待 对 有 争 议 字 符 的 重 复 。
如 果 卡 没 有 提 供 任 何 字 符 重 复 :
-- 卡 忽 略 并 将 不 受 来 自 接 口 设 备 的 错 误 信 号 的 破 坏 ; -- 接 口 设 备 应 能 够 启 动 重 复 整 个 复 位 应 答 序 列 。
( 4 ) 结 构 和 内 容
复 位 操 作 引 出 来 自 卡 的 应 答 , 应 答 包 括 : 起 始 字 符 TS , 后 面 按 照 下 面 的 次 序 跟 能 最 多 32 个 字 符 。
--T0 … … … … 格 式 化 字 符 … … … … … … 强 制 性 --TAiTBiTCiTDi … … 接 口 字 符 … … … … 可 选 的 --T1T2 … … … TK … … … 历 史 字 符 … … … … … 可 选 的 --TCDK … … … 检 测 字 符 … … … … … … … 有 条 件 的
接 口 字 符 指 定 了 卡 上 集 成 电 路 的 物 理 参 数 和 后 继 交 换 协 议 逻 辑 特 征 。
历 史 字 符 指 明 了 一 般 信 息 : 例 如 : 卡 的 制 造 商 、 卡 上 插 的 芯 片 、 芯 片 上 的 掩 模 ROM 、 卡 的 生 存 状 态 。 历 史 字 符 的 规 范 不 在 ISO/IEC 7816 这 一 部 分 范 围 之 中 。
为 了 表 示 简 明 , T0 TAi … T1 … TCK 要 标 明 字 节 以 及 包 含 它 们 的 字 符 。
① TS 的 结 构 , 初 始 字 符
初 始 字 符 TS 提 供 位 同 步 序 列 , 并 且 定 义 所 有 后 继 字 符 中 数 据 字 节 的 编 码 约 定 , 这 些 协 议 参 考 ISO 1177 。
I/O 初 始 时 在 状 态 Z , 开 始 位 和 ba 、 bb 、 bc 位 被 定 义 为 同 步 序 列 ( Z ) AZZA 。
bd 、 be 、 bf 三 位 分 别 用 值 AAA 或 ZZZ 指 明 反 向 约 定 。
最 后 的 三 位 bg 、 bh 、 bi 应 为 AAZ 作 奇 偶 校 验 。
注 : 允 许 接 口 设 备 决 定 卡 上 初 始 时 使 用 的 基 本 时 间 单 元 , 基 本 时 间 单 元 的 交 替 测 量 是 TS 中 最 初 两 个 下 降 边 之 间 的 第 三 个 延 迟 。 卡 上 发 送 和 接 收 机 制 应 与 基 本 时 间 单 元 的 交 替 定 义 一 致 。
TS 的 两 种 可 能 值 ( 从 起 始 位 到 bi 的 连 续 10 位 并 相 应 于 十 六 进 制 的 值 ) 是 :
-- 反 向 约 定 : ( Z ) AZZAAAAAAZ
逻 辑 电 位 1 的 地 方 是 A , ba 是 b8 ( mbs 是 第 一 位 ) , 当 由 反 向 约 定 译 码 时 等 于 “ 3F ” 。
-- 正 向 约 定 : ( Z ) AZZAZZZAAZ
逻 辑 电 位 1 的 地 方 是 Z , ba 是 b1 ( Ibs 是 第 一 位 ) , 当 由 正 向 约 定 译 码 时 等 于 “ 3B ” 。
② 在 复 位 应 答 中 后 继 字 符 的 结 构
初 始 字 符 TS 之 后 跟 有 按 下 列 顺 序 的 可 变 数 目 的 字 符 序 列 ; 格 式 字 符 T0 、 可 选 的 接 口 字 符 TAiTBi TCi TDi 、 历 史 字 符 T1 T2 … TK 、 有 条 件 的 校 验 字 符 TCK 。
接 口 字 符 的 存 在 由 下 面 解 释 的 比 特 图 技 术 来 指 明 。
历 史 字 符 的 存 在 由 下 面 定 义 的 格 式 字 符 的 字 节 数 来 指 明 。
校 验 字 符 TCK 的 存 在 依 赖 于 下 面 定 义 的 协 议 类 型 。
格 式 字 符 T0
字 符 T0 包 括 两 部 分 :
-- 最 高 有 效 位 半 字 节 ( b5 、 b6 、 b7 、 b8 ) 命 名 为 Y1 , 并 用 逻 辑 电 位 1 指 明 后 继 接 口 字 符 TA1 、 TB1 、 TC1 、 TD1 的 存 在 。
-- 最 低 有 效 位 的 半 字 节 ( b4 到 b1 ) 命 令 为 k , 并 指 明 历 史 字 符 的 数 目 。
TAi , TBi , TCi ( I=1 , 2 , 3 … ) 指 明 了 协 议 参 数 。
含 有 Yi 的 字 节 中 ( T0 含 Yi , TDi 含 Yi+1 ) , b5 , b6 , b7 , b8 四 位 表 示 是 否 TAi 作 为 b5 , TBi 作 为 b6 , TCi 作 为 b7 , TDi 作 为 b8 ( 根 据 相 应 的 各 位 为 1 或 0 ) , 按 这 个 次 序 在 该 含 Yi 字 符 之 后 接 着 传 输 。
Y1 … 接 口 字 符 存 在 标 记 当 b5=1 时 , 传 输 TA1 。 当 b6=1 时 , 传 输 TB1 。 当 b7=1 时 , 传 输 TC1 。 当 b8=1 时 , 传 输 TD1 。 K … 历 史 字 符 数 字 ( 0 至 15 )
当 需 要 时 , 接 口 设 备 应 赋 予 相 应 的 不 传 输 的 接 口 字 符 信 息 一 个 缺 少 值 。 当 TDi 不 被 传 输 时 , Yi+1 的 缺 少 值 是 空 , 指 明 没 有 进 一 步 的 接 口 字 符 TAi+1 , TBi+1 , TCi+1 , TDi+1 要 传 送 。
Yi+1 , 接 口 字 符 存 标 记 当 b5=1 时 , 传 输 TAi+1 。 当 b6=1 时 , 传 输 TBi+1 。 当 b7=1 时 , 传 输 TCi+1 。 当 b8=1 时 , 传 输 TDi+1 。 T … 后 续 传 输 的 协 议 类 型 。
图 7TDi 提 供 的 信 息
历 史 字 符 T1 , T2 … Tk
当 K 为 非 空 时 , 复 位 应 答 后 接 着 传 送 K 历 史 字 符 T1 , T2 , … Tk 。
校 验 字 符 TCK
TCK 的 值 应 是 从 T0 到 TCK 所 有 字 节 的 与 或 值 , 包 括 空 位 。 复 位 应 答 是 在 最 后 一 个 字 符 前 沿 以 后 的 全 部 12 个 基 本 时 间 单 元 。
③ 协 议 类 型 T
任 何 一 个 接 口 字 节 TDi 的 4 个 最 低 有 效 位 指 明 了 一 个 协 议 类 型 T , 它 规 定 了 用 于 处 理 传 输 协 议 的 规 则 , 当 没 有 传 输 TDi 时 , 采 用 T=0 。
T=0 异 步 半 双 工 字 符 传 输 协 议 , 在 第 8 节 中 说 明 。
T=1 异 步 半 双 工 块 传 输 协 议 , 在 第 9 节 中 说 明 。
T=2 及 T=3 保 留 用 于 将 来 的 全 双 工 操 作 T4 保 留 用 于 增 强 的 异 步 半 双 工 字 符 传 输 协 议 。
T=5 到 T=13 保 留 将 来 使 用 。
T=14 保 留 用 于 非 ISO 标 准 协 议 。
T=15 保 留 用 于 将 来 扩 展 。
TA1 TB1 TC1 及 TB2 是 全 程 接 口 字 节 , 为 了 正 确 地 处 理 每 一 种 传 输 协 议 , 应 对 这 些 全 程 接 口 字 节 进 行 解 释 。
其 它 的 接 口 字 节 TAi TBi Tci 是 专 用 的 接 口 字 节 , 它 们 的 译 码 取 决 于 由 TDi-1 中 的 R 所 标 明 的 协 议 类 型 。
如 果 多 于 TAi Tbi Tci 三 个 接 口 字 节 被 定 义 用 于 一 种 专 用 协 议 类 型 , 并 在 复 位 应 答 序 列 中 发 送 , 它 们 应 通 过 使 用 TD 字 节 接 着 被 发 出 , 它 们 全 都 指 明 同 一 种 协 议 类 型 。
如 果 不 只 一 种 协 议 类 型 被 指 明 并 且 T=0 是 其 中 之 一 , T=0 应 首 先 被 表 示 。
如 果 只 有 T=0 被 指 明 , TCK 将 不 发 达 。 在 所 有 其 他 情 形 下 , TCK 应 当 发 送 。
④ 全 程 接 口 字 节 的 说 明
在 可 能 由 卡 复 位 应 答 中 传 输 的 接 口 字 节 中 , 这 一 子 条 款 只 定 义 全 程 接 口 字 节 TA1 TB1 TC1 TB2
这 些 全 程 接 口 字 节 传 送 信 息 以 决 定 接 口 设 备 应 该 考 虑 参 数 。 参 数 F 、 D 、 I 、 P 、 N
在 复 位 应 答 期 间 所 采 用 的 初 始 基 本 时 间 单 元 被 以 后 传 送 期 间 的 工 作 基 本 时 间 单 元 代 替 。 F 是 时 钟 速 率 转 换 因 子 , D 是 比 特 速 率 调 整 因 子 以 决 定 在 后 来 传 输 中 工 作 基 本 时 间 单 元 。
对 于 内 部 时 钟 卡 : 初 始 基 本 时 间 单 元 = ( 1/9600 ) S 工 作 基 本 时 间 单 元 =[ ( 1/D ) x ( 1/9600 ) ]S 对 于 外 部 时 钟 卡 : 初 始 基 本 时 间 单 元 = ( 372/fi ) S 工 作 基 本 时 间 单 元 =[ ( I/D ) x ( F/fs ) ]S fi 和 fs 用 赫 兹 表 示 fs 的 最 小 值 由 1MHZ fs 的 最 大 值 由 表 6 给 出 I 和 P 定 义 VPP 的 活 动 状 态 -- 最 大 编 程 电 流 : Ipp=ImA -- 编 程 电 压 : Vpp=PV
表 6 转 换 因 子 F 的 时 钟 频 率
F1 |
1000 |
1001 |
1010 |
1011 |
1100 |
1101 |
1110 |
0111 |
F |
Internl Clock |
327 |
558 |
744 |
1116 |
1488 |
1860 |
RFU |
Fs(max)MHz |
- |
5 |
0 |
8 |
12 |
16 |
20 |
- |
RFU= 保 留 将 来 使 用
F1 |
1000 |
1001 |
1010 |
1011 |
1100 |
1101 |
1110 |
111 |
F |
RFU |
512 |
768 |
1024 |
1536 |
2048 |
RFU |
RFU |
Fs(max)MHz |
- |
5 |
7.5 |
10 |
15 |
20 |
- |
- |
N 是 卡 所 要 求 的 额 外 保 护 时 间 。 在 收 到 下 一 个 字 符 之 前 , 卡 需 要 一 个 从 前 一 个 字 符 前 缘 开 始 的 至 少 ( 12+n ) 个 基 本 时 间 单 元 的 延 迟 。 从 卡 向 接 口 设 备 发 送 字 符 不 用 额 外 保 护 时 间 。
这 些 参 数 的 缺 少 值 是 :
F=372 ; D=1 ; I=50 ; P=5 ; N=0
表 7 高 速 因 子 D 的 比 特 率
D1 |
0000 |
0001 |
0010 |
0011 |
0100 |
0101 |
0110 |
0111 |
D |
RFU |
1 |
2 |
4 |
8 |
16 |
RFU |
RFU |
表 8 调 整 因 子 D 的 比 特 率
DI |
1000 |
1001 |
1010 |
1011 |
1100 |
1101 |
1110 |
1111 |
D |
RFU |
RFU |
1/2 |
1/4 |
1/8 |
1/16 |
1/32 |
1/64 |
本 子 条 款 的 最 后 在 “ 整 型 值 与 参 数 的 对 应 ” 中 要 更 具 体 的 说 明 这 些 参 数 。 全 程 接 口 字 节 中 的 整 数 值 。
全 程 接 口 字 节 TA1 TB1 TC1 TB2 编 码 成 整 型 值 FI , DI , II , PII , N , P12 , 这 些 值 等 于 或 用 来 计 算 上 面 提 到 的 参 数 F , D , I , P , N 的 值 。
TA1 在 最 高 有 效 的 半 个 字 节 ( b8 到 b5 ) 上 编 码 为 FI , 在 最 低 有 效 的 半 个 字 节 ( b4 到 b1 ) 上 编 码 为 DI 。 见 表 7 , 表 8
TB1 在 b7 到 b6 上 编 码 为 II , 在 5 个 最 低 位 b5 到 b1 上 编 码 为 PI1 。 见 表 9 。 最 高 有 效 位 b8 等 于 0 。
表 9 最 大 编 程 电 流 因 子 I
11 |
00 |
01 |
10 |
11 |
1 |
25 |
50 |
100 |
RFU |
注 意 一 接 口 设 备 可 忽 略 TB1 的 b8 位 。 TC1 在 八 位 ( b8 到 b1 ) 上 编 码 为 N 。 TB2 在 八 位 ( b8 到 b1 ) 上 编 码 为 P12 。
所 有 后 面 的 参 数 未 定 义 值 由 ISO/IEC ITCI/SC17 保 留 为 将 来 使 用 。 整 型 值 与 参 数 的 对 应 。
参 数 F , D , I , P , N 和 整 型 值 FI , DI , II , PII , N , P12 之 间 的 对 应 关 系 给 出 如 下 。
编 程 电 压 因 子 P
PII 从 5 到 25 给 出 了 P 的 伏 特 值 。 PII=0 表 明 VPP 没 有 在 卡 上 连 接 , 卡 由 VCC 产 生 一 个 内 部 编 程 电 压 。 其 它 的 PII 值 留 待 将 来 使 用 。
当 P12 给 出 时 , PII 应 该 忽 略 。 P12 从 50 到 250 给 出 了 P 的 以 0.1V 为 单 位 的 值 。 P12 的 其 它 值 保 留 做 将 来 使 用 。
额 外 保 护 时 间 N
N 直 接 对 额 外 保 护 时 间 编 码 , 从 0 到 254 基 本 时 间 单 元 。 N=255 表 示 两 个 连 续 字 符 的 开 始 沿 之 间 的 最 小 延 迟 减 少 到 11 个 基 本 时 间 单 元 。
2. 同 步 传 输 中 的 复 位 应 答
( 1 ) 时 钟 频 率 和 比 特 速 率
I/O 线 的 比 特 速 率 与 接 口 设 备 提 供 的 时 钟 频 率 之 间 有 一 个 线 性 关 系 。
可 以 为 复 位 序 列 选 择 7KHZ 到 50KHZ 之 间 的 任 意 一 个 时 钟 频 率 。 一 个 7KHZ 的 时 钟 频 率 对 应 于 7K 比 特 / 秒 。 而 产 生 相 应 的 传 输 比 特 速 率 的 时 钟 频 率 数 值 最 高 为 50KHZ 。
( 2 ) 复 位 应 答 的 报 头 结 构
复 位 操 作 引 起 来 自 卡 的 应 答 , 应 答 中 包 含 一 个 由 卡 传 向 接 口 的 报 头 。 报 头 为 定 长 32 位 , 并 由 两 个 强 制 性 的 8 位 字 段 H1 和 H2 开 始 。
信 息 位 传 送 的 流 水 顺 序 应 按 照 位 标 识 b1 到 b32 , 最 低 有 效 位 先 传 输 。 对 应 于 单 独 考 虑 的 每 一 信 息 位 的 数 字 意 义 是 :
-- 数 字 0 为 对 应 状 态 A ( 空 白 ) 的 一 个 单 元 ; -- 数 字 1 为 对 应 状 态 A ( 标 记 ) 的 一 个 单 元 。
( 3 ) 报 头 的 计 时
复 位 过 程 之 后 , 输 出 信 息 由 时 钟 脉 冲 控 制 , 在 RST 的 下 降 沿 之 后 10 毫 秒 到 100 毫 秒 到 100 毫 秒 ( t14 ) 之 间 第 一 个 时 钟 脉 冲 被 用 来 从 卡 上 读 取 数 据 位 。 时 钟 脉 冲 的 状 态 H 可 以 在 10 毫 秒 到 50 毫 秒 之 间 改 变 , 状 态 L 可 以 在 10 毫 秒 ( t16 ) 之 间 改 变 。
I/O 上 第 一 个 数 据 位 在 时 钟 为 低 电 位 而 且 在 RST 下 降 缘 之 后 至 少 10 毫 钞 ( t3 ) 为 有 效 时 获 得 。 以 后 的 数 据 位 在 CLK 下 降 缘 之 后 至 少 10 微 秒 ( t17 ) 为 有 效 。 每 一 个 数 据 位 在 后 面 一 个 CLK 时 钟 脉 冲 紧 跟 的 下 降 之 前 一 直 是 有 效 的 。 因 此 , 数 据 位 可 以 在 后 面 一 个 时 钟 脉 冲 的 上 升 缘 取 样 。
( 4 ) 报 头 的 数 据 内 容
报 头 提 供 卡 与 接 口 设 备 是 否 兼 容 的 快 速 确 定 。 如 果 不 兼 容 , 触 点 将 按 照 5.4 被 释 放 。 第 一 个 字 段 H1 对 协 议 类 型 编 码 。 编 码 的 值 及 相 应 的 协 议 类 型 如 下 :
十 六 进 制 值 协 议 类 型
“ 00 ” 和 “ FF ” 未 使 用
“ 01 ” 和 “ FE ” 每 个 值 由 ISO/IEC JTC1/SC17 分 配 给 每 个 协 议 类 型
第 二 字 段 H2 对 H1 字 段 中 编 码 的 协 议 类 型 所 用 的 参 数 进 行 编 码 , H2 的 值 由 ISO/IEC JTC1/SC17 来 分 配 。
其 余 字 段 的 说 明 超 出 了 ISO/IEC 7816 这 一 部 份 的 范 围 。 |