stm32f10xxx智能卡接口说明.pdf

发布时间：2022-06-13 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.68M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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1 智能卡接口表述

1.1 简介

1.2 外部接口

1.3 协议

1.4 智能卡时钟发生器

2 智能卡阅读器硬件连接

3 ISO 7816：协议概述

3.1 简介

3.2 ISO 7816-2 – 引脚分布

4 ISO 7816 – 3 – 电信号和传输协议

4.1 智能卡上电启动和重置

4.2 数据传输

4.3 回复重置信号（ATR）

5 ISO 7816 – 4 – 智能卡命令

5.1 T0 协议

5.2 应用层协议

6 智能卡接口库：描述

6.1 文件组织

6.2 智能卡接口库函数

6.3 怎样发送APDU命令给智能卡

6.4 奇偶错误管理

7 智能卡接口示例

7.1 固件包描述

7.2 固件描述

8 结束语

9 版本历史

10 版权声明：

STM32F101xx 和 STM32F103xx 中的智能卡接口 AN2598 应用笔记 STM32F101xx 和 STM32F103xx 中的智能卡接口简介本文档描述了基于 STM32F10xxx USART 外围模块的固件和硬件智能卡接口解决方案。该固件和硬件包的目的是提供相应的资源，使用户在智能卡模式下使用 USART 外围模块的应用程序的开发变得更加便捷。这个固件接口包括支持 ISO 7816-3/4 规格的库文件。同时提供应用程序示例。本文档及其相关的固件可以从ST的网站下载：www。st。com ©2007 MXCHIP Corporation. All rights reserved. www.mxchip.com 021-52655026/025

STM32F101xx 和 STM32F103xx 中的智能卡接口目录 AN2598 ........................................................................................................................................................... 1 应用笔记 ........................................................................................................................................................... 1 STM32F101xx和STM32F103xx中的智能卡接口 ...................................................................................... 1 1 智能卡接口表述 ................................................................................................................................ 5 1.1 1.2 1.3 1.4 3.1 3.2 2 3 简介 ........................................................................................................................................ 5 外部接口 ................................................................................................................................ 5 协议 ........................................................................................................................................ 6 智能卡时钟发生器 ................................................................................................................ 7 智能卡阅读器硬件连接 .................................................................................................................... 7 ISO 7816：协议概述 ........................................................................................................................ 8 简介 ........................................................................................................................................ 9 ISO 7816-2 – 引脚分布 ........................................................................................................ 9 4 ISO 7816 – 3 – 电信号和传输协议 ............................................................................................... 10 4.1 4.2 4.3 智能卡上电启动和重置 ...................................................................................................... 11 数据传输 .............................................................................................................................. 12 回复重置信号（ATR） ...................................................................................................... 14 5 ISO 7816 – 4 – 智能卡命令 ........................................................................................................... 16 5.1 5.2 5.2.1 5.2.2 T0 协议 ............................................................................................................................... 16 应用层协议 .......................................................................................................................... 19 ISO 7816-4 APDU ....................................................................................................... 20 文件系统API ............................................................................................................... 21 ©2007 MXCHIP Corporation. All rights reserved. www.mxchip.com 021-52655026/025

STM32F101xx 和 STM32F103xx 中的智能卡接口 5.2.3 ISO 7816-4 函数 ......................................................................................................... 23 5.2.4 安全API ....................................................................................................................... 25 6 智能卡接口库：描述 ...................................................................................................................... 27 6.1 6.2 文件组织 .............................................................................................................................. 27 智能卡接口库函数 .............................................................................................................. 27 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.2.4 SC_Handler function .................................................................................................... 28 SC_PowerCmd ............................................................................................................. 32 SC_Reset ...................................................................................................................... 33 SC_PTSConfig ............................................................................................................. 34 6.3 怎样发送APDU命令给智能卡 ........................................................................................... 35 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4 6.3.5 6.3.6 6.3.7 SC_GET_A2R ............................................................................................................. 35 SELECT_FILE............................................................................................................. 36 SC_GET_RESPONSE ................................................................................................. 36 SC_READ_BINARY ................................................................................................... 37 SC_CREATE_FILE ..................................................................................................... 38 SC_UPDATE_BINARY .............................................................................................. 38 SC_VERIFY ................................................................................................................ 39 6.4 奇偶错误管理 ...................................................................................................................... 40 6.4.1 数据由卡发送到阅读器 .............................................................................................. 40 6.4.2 数据由阅读器发送到卡 .............................................................................................. 40 7 智能卡接口示例 .............................................................................................................................. 40 7.1 固件包描述 .......................................................................................................................... 41 7.1.1 FWLib文件夹 .............................................................................................................. 41 7.1.2 Smartcard_AN文件夹 ................................................................................................. 41 7.2 固件描述 .............................................................................................................................. 42 7.2.1 智能卡启动：重置应答（A2R） .............................................................................. 42 7.2.2 按指定路径读一个文件 .............................................................................................. 43 ©2007 MXCHIP Corporation. All rights reserved. www.mxchip.com 021-52655026/025

STM32F101xx 和 STM32F103xx 中的智能卡接口 7.2.3 使能/禁止PIN1（CHV1）编码 .................................................................................. 44 7.2.4 校验PIN1（CHV1）编码 ........................................................................................... 44 8 9 结束语.............................................................................................................................................. 45 版本历史 .......................................................................................................................................... 45 10 版权声明： ...................................................................................................................................... 45 ©2007 MXCHIP Corporation. All rights reserved. www.mxchip.com 021-52655026/025

STM32F101xx 和 STM32F103xx 中的智能卡接口 1 智能卡接口表述 1.1 简介智能卡接口是在 USART 智能卡模式下开发的。关于 USART 寄存器的描述，请参阅 STM32F10xxx 用户参考手册。USART 智能卡模式支持 ISO 7816-3 标准中定义的异步协议智能卡。在智能卡模式使能的情况下，USART 必须配置如下： 8 位数据位加上奇偶校验 0。5 或 1。5 位停止位 ● ● 一个 5 位的预分频器和智能卡时钟生成器为智能卡提供时钟。与软件协力工作的 GPIO 引脚用来提供与智能卡交互的其他功能。软件中不处理 ISO 7816-3 中定义的反向信号传输约定,反转数据和最高有效位优先。 1.2 外部接口 Table 1 智能卡引脚 STM32F10xxx 引脚智能卡引脚功能 USART CK USART CK Any GPIO CLK IO RST 智能卡时钟 IO 串行数据：漏极开路输出重置智能卡 ©2007 MXCHIP Corporation. All rights reserved. www.mxchip.com 021-52655026/025

STM32F101xx 和 STM32F103xx 中的智能卡接口 Any GPIO Any GPIO VCC VPP 提供电压编程电压 Smartcard_RST (智能卡重置)、 Smartcard_3/5V (3 V 或 5 V)、Smartcard_CMDVCC (管理 V cc)以及 Smartcard_OFF 信号 (智能卡检测信号) 由软件控制下 I/O 端口的 GPIO 位提供。把端口的 GPIO 位编程为漏极开路转换功能输出模式,会使 USART_TX 数据信号以正确的驱动连接到智能卡 IO 引脚,使时钟产生器连接到配置为转换功能推挽输出模式的 Smartcard_CLK 引脚。 1.3 协议 ISO 7816-3 标准以时间单位的形式，为异步协议定义了称作 ETUs (elementary time units)的位时间，它与智能卡的时间频率输入相联系。一个 ETU 的长度是一个位时间。USART 接收器和发送器在内部通过 Rx_SW 相连接。将数据从 STM32F10xxx 传输到智能卡，USART 必须被设置成智能卡模式。 ©2007 MXCHIP Corporation. All rights reserved. www.mxchip.com 021-52655026/025

STM32F101xx 和 STM32F103xx 中的智能卡接口图 1 ISO 7816-3 异步协议 1.4 智能卡时钟发生器智能卡时钟发生器为已连接的智能卡提供时钟信号。智能卡使用这个时钟产生在智能卡与另一个 USART 之间进行串行通信的波特率。如果卡上有 CPU，该时钟同样为被 CPU 使用。当卡上的 CPU 在运行代码时，波特率可以改变，或者智能卡的性能可以被提升，这就要求对智能卡接口进行操作时,时钟速率可以做出调整。协商时钟速率和改变时钟速率的协议，在 ISO7816-3 标准中有详细描述。这个时钟被用作智能卡的 CPU 时钟，所以更新微控制器时钟频率必须和智能卡时钟同步，使得时钟高或低脉冲宽度不小于新值或旧值中的一个。 2 智能卡阅读器硬件连接与智能卡进行交互，需要使用 ST8024 设备。ST8024 是一个针对于异步 3V、5V 智能卡的完善的低成本模拟接口。它连接在智能卡和 STM32F10xxx 之间，并且只需要很少的外部部件来实现保护和控制功能。 Table 2 STM32F10xxx 和智能卡连接 ©2007 MXCHIP Corporation. All rights reserved. www.mxchip.com 021-52655026/025

ST TM32F10xxx x引智智能卡功能 STM32F101 1xx 和 STM32F F103xx 中的智能卡接口脚引脚 US SART3 C CK: C3 3: CLK PB12 US SART3_TX: C7 7: IO PB10 智能卡时钟钟：alternate e function pus sh-pull IO 串行数数据：alternate e function op pen drain PB B。11 PE E。07 PE E。14 PD D。11 C2 2: RST C1 1: VCC OF FF 3/5 5V 重置智能卡出卡：推挽输出提供电压：推挽输出智能卡检测入测：悬浮输入 3V 或 5V ：推挽输出图 2 智能卡接接接口硬件连接 3 ISO O 781 6：协述协议概述 ©20 www.mxc 07 MXCHIP chip.com 0 P Corporation 021-5265502 n. All rights 26/025 reserved.

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