IC电话卡的原理2.docx

1、IC电话卡的原理2目录）第一类卡（德国、西班牙、中国、香港、澳门等）-1）介绍：-2）引脚：-3）主要特性：-4）时序图：-5）内存数据：）第二类卡（法国、墨西哥、捷克、瑞典、爱尔兰等）-1）介绍：-2）引脚：-3）主要特性：-4）时序图：-5）内存数据：-6）电气参数：) 第一类卡-1）介绍自从80年代中期出现IC电话卡后，基本已取代了原来流行的电话磁卡，磁卡存在存在严重的安全问题，已逐步淘汰。即使IC电话卡，也不能算很安全，卡内所有数据只要有简单的读写装置并按时序操作都能读取，事实上电话卡和信用卡一样内部没有什么秘密信息，仅仅是带串行输出的128位EPROM而已（对二类卡是256位PROM

2、),不要以为弄懂了它是怎么工作你就有办法重新对卡内数据重新填充，其开始的64位是带写保护的，在出厂时其熔丝位已被编程，你已无法对其更改，其后的40位计数单元受内部逻辑控制在写时只能减少不能增加直至到0为止，因此你想用一般的IC电话卡打免费电话是不可能的，除非你能用单片机仿真它(如果你能读懂本文介绍的所有内容）。IC电话卡是一种一次性使用的计数卡，以一次性的计数方式，从写满的计数器中减“1”，直至存储单元减为空为止。卡片每次消费计数的“单位价值”根据各种应用系统的实际需要而定。例如：对于中国IC电话卡，如30 元卡对应内部计数值为300，每单位值对应0.1元，IC 卡电话机每分钟产生一次扣费信号

3、，扣费值由当地IC电话管理系统设定，一般是价值0.5元或1元，卡片被计数5次和10次。对于其它国家属于第一类IC电话卡而言也是如此，只是内部初始计数值不同，每次扣除额度不一样罢了。其他对于公用加油卡，IC卡计费加油机每一公升（或一加仑）产生一次扣费操作，卡片被操作一次扣2.5元等等，均属于等同原理。事实上，这类卡内部为128位（16字节） NMOS存储器，按如下规律分布：64 位 EPPOM（8字节） 写保护区（芯片数据代码区、发行数据代码区）40 位 EEPROM(5字节)24 位 为全“1”(3字节）共16字节数据。-2）引脚：-+-| 1 | 5 | 引 脚:| | | -+- | /-

4、+| 2 +-+ + 6 | 1 : Vcc = 5V 5 : Gnd| | | | 2 : Reset 6 : NC+-| |-+ 3 : Clock 7 : I/O| 3 | | 7 | 4 : NC 8 : NC| +-+-+ |+-/ | -+ Vcc：电源 Gnd：地脚 Reset：复位| 4 | 8 | | | Clock：时钟 I/O：数据 NC: 空脚-+-因有三个脚为空脚，目前一般有采用8脚和6脚封装的，6脚封装的无最下一排两个空脚-3）主要特性：-采用单一5V电源供电-遵循ISO/IEC7816-3同步协议进行双向数据传输-低功耗-NMOS技术-高可靠性，抗静电干扰能力4K

5、V-4）时序图复位：为使地址计数器复位到0，先让Reset端变高。紧跟着一个Clock脉冲（从低到高再降到0），Reset 重新变低，把Clock脉冲包住。随着Reset端变低，地址0单元的数据从I/O上输出。对应 Clock端的每个脉冲，其上升沿使地址计数器增加。其下降沿使被选通地址单元的数据从I/O上输出。地址计数器增加到127后返回到0。_| |_ Reset: : _ : _ _ _ _:_| |_:_| |_| |_| |_| |_ Clk: : : : : : : : : : :_:_:_:_:_:_:_:_:_:_:_:_:_n_|_0_:_|_1_|_2_|_3_|_4_:_

6、(Address): : : : : :_: :_:_:_:_:_XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX_|_|_|_|_ DataBit n Bit 0 Bit 1 Bit2 Bit3写位：在Reset 和Clk端均为低的情况下，如果某地址单元允许写操作（64-103位，且该位必需为1），则Reset端上的一个脉冲（即从低到高再回低）将允许芯片进行位写操作。在紧跟着的时钟脉冲期间执行写操作，调整写操作维持时间至少10ms,在这个CLK脉冲期间，地址计数器不会增加，在CLK写脉冲下降沿，数据0从I/O端输出。从Reset脉冲的上升沿到CLK写脉冲的下降沿期间，I/O端的数据是无效的。在下一个

7、才CLK脉冲，且Reset为低时，地址计数器又增1，并在下降沿时，把选通的地址单元的数据送到I/O端。_ _| |_| |_ Reset: :_ : _ _ : _| |_:_| |_| |_:_| |_ Clk: : : : : : : : :_:_:_:_:_:_:_:_:_:_n | n+1 | n+2 | : n+3 | : (Address)-:-:-:-:-:-: : : : : : :_ _: : : _: _: : :_XXX_XXXXXXXXXXXXXXXXXXX_ XX_XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX I/On n+1 : : n+1 n+2 : : : :

8、 :write write借位写后的字节擦除：对位地址72-103的字节单元来说，只要在每个字节的前面一位进行一次正常的写操作，就可以对此字节后一字节进行字节擦除操作。也就是说，每向高一字节进行借位（即写一位0），紧接着的擦除时序可以对后一字节按字节擦除（即整个字节写1）。被擦除的字节总是比借位写的字节低一字节。从以下时序图可以看出，首先，完成一个“位写”操作，在CLK的写脉冲结束后，在CLK为低电平时，在发一个Reset脉冲即启动字节擦除操作。在第二个CLK脉冲完成字节擦除，脉冲维持时间整定为擦除周期时间（至少1ms)。芯片逻辑控制电路验证了借位写确已完成从“1”写“0”后，才擦除其低位字节

9、。从Reset的上升沿到擦除操作的CLK脉冲的下降沿，I/O脚上的数据无效。地址计数器仍然停留在借位写的地址上。_ _| |_| |_ Rst: : _ : _ _:_| |_:_| |_| |_ Clk: : : : : : : : : : : : : : : 8 | | | +-+-+2 9 - 16 | 0010 1111 | $2F | - 德国| 0011 0111 | $37 | - 西班牙| 0011 1011 | $3B | - 希腊+-+-+ 3 17 - 24 | | |4 25 - 32 | | | - 出厂编号(写保护)5 33 - 40 | | | 6 41 - 48

10、 | | |7 49 - 56 | | | 8 57 - 64 | | |+-+-+9 65 - 72 | | | - c4096 )10 73 - 80 | | | - c512 )11 81 - 88 | | | - c64 ) 5个8进制计数区12 89 - 96 | | | - c8 )13 97 - 104 | | | - c0 )+-+-+ 14 105 - 112 | 1111 1111 | $FF |15 113 - 120 | 1111 1111 | $FF | - 所有位都为116 120 - 128 | 1111 1111 | $FF |+-+-+如需某一国家卡内数据详细

11、数据请与作者联系。）第二类卡-1）介绍：二类卡与一类卡的区别在于，二类卡为256位PROM卡，在计数方式上有区别，一类卡5个计数单元组成5位8进制递减计数单元，有较大的计数范围，而二类卡的计数单元每一位只能计数一次，在写为“1”后该位即无效，另外在引脚设置、操作时序上也不相同。-2）引脚：-+-| 1 | 5 | | |+- | /-+| 2 +-+ + 6 | | | |+-| |-+| 3 | | 7 | +-+-+ |+-/ | -+| 4 | 8 | | |-+-1 : Vcc = 5V 5 : Gnd2 : R/W 6 : Vpp = 21V3 : Clock 7 : I/O4 :

12、Reset 8 : Fuse1：电源脚 2：读写控制 3：时钟 4：复位 5：接地 6：熔丝电压 7：输入输出 8：熔丝控制-3）主要特性：-同步传输协议-N-MOS技术-256X1位-96位带写保护-低功率85mW-21V熔丝电压-响应时间：500ns-10年以上数据保持-4）时序图：+21V _+5V _| |_ Vpp: :+5V _:_:_ Reset0V _| : : : :+5V _ : _ : _:_0V _| |_:_| |_:_| : |_ Clock: : : : : : : : :+5V : : : : : :_:_: : _0V _:_:_:_:_:_| : |_:_

13、R/W: : : : : : : : :+5V : : :_: :_: : : :_0V XXXXXXXXXXXXXXXXX_XXXXXX_XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX_ Out: : : : : : : : : : : :10 to 10 to : : : : : :50 ms 50ms :卡复位 Bit 1 Bit2 Bit 3读 读 Bit2 写为1 读-5）内存数据：法国和摩洛哥等: 字节 位 进制 十六进制+-+-+1 1 - 8 | | | +-+-+2 9 - 16 | 0000 0011 | $03 | - 法国卡+-+-+3 17 - 24 | | |+-+-

14、+4 25 - 32 | | |+-+-+5 33 - 40 | | |+-+-+6 41 - 48 | | |+-+-+7 49 - 56 | | |+-+-+8 57 - 64 | | |+-+-+9 65 - 72 | | |+-+-+10 73 - 80 | | |+-+-+11 81 - 88 | | |+-+-+12 33 - 40 | 0001 0011 | $13 | - 120 units card| 0000 0110 | $06 | - 50 units card| 0000 0101 | $05 | - 40 units card+-+-+13-31 97 - 248

15、| | | - 计数单元区: 每消耗一单位，该位被写| | | 为“1”，一般开始10为为工厂作熔丝| | | 测试写为“1” | | | | | | | | | |+-+-+32 249 - 256 | 1111 1111 | $FF | - 空卡指示+-+-+其它国家:字节 位 进制 十六进制+-+-+1 1 - 8 | | |+-+-+2 9 - 16 | 1000 0011 | $83 | - 电话卡标记+-+-+-+-+3-4 17 - 32 | 1000 0000 | $80 | 0001 0010 | $12 | - 10 元 卡| | | 0010 0100 | $24 | -

16、 22 元 卡| | | 0010 0111 | $27 | - 25 元 卡| | | 0011 0010 | $32 | - 30 元 卡| | | 0101 0010 | $52 | - 50 元 卡| | | 0110 0010 | $62 | - 60 元 卡| | | 1000 0010 | $82 | - 80 元 卡| 1000 0001 | $81 | 0000 0010 | $02 | - 100 元 卡| | | 0010 0010 | $22 | - 120 元 卡| | | 0101 0010 | $52 | - 150 元 卡+-+-+-+-+5 33 - 40 |

17、 | | - $00 for sweden.+-+-+6 41 - 48 | | |+-+-+7 49 - 56 | | |+-+-+8 57 - 64 | | |+-+-+9 65 - 72 | | |+-+-+10 73 - 80 | | |+-+-+11 81 - 88 | | | - $11 为瑞典+-+-+12 89 - 96 | 0001 1110 | $1E | - 瑞典| 0011 0000 | $30 | - 挪威| 0011 0011 | $33 | - 安道尔| 0011 1100 | $3C | - 爱尔兰| 0100 0111 | $47 | - 葡萄牙| 0101

18、0101 | $55 | - 捷克| 0101 1111 | $5F | - 加蓬| 0110 0101 | $65 | - 芬兰+-+-+13-31 97 - 248 | | | - 计数单元区: 每消耗一单位，该位被写| | | 为“1”，一般开始2为为工厂作熔丝| | | 测试写为“1” 。| | | | | | | | | | |+-+-+32 249 - 256 | 0000 0000 | $00 |+-+-+）电气参数：+-+-+-+-+| Symbol | Min | Max | Unit |+-+-+-+-+-+| Supply voltage | Vcc | -0.3 | 6

19、 | V | 电源电压+-+-+-+-+-+| Input voltage | Vss | -0.3 | 6 | V | 输入电压+-+-+-+-+-+| Storage temperature | Tstg | -20 | +55 | | 储存温度+-+-+-+-+-+| Power dissipassion | Pd | - | 50 | mW | 功率+-+-+-+-+-+直流参数:+-+-+-+-+-+| Symbol | Min.| Typ.| Max.| Unit |+-+-+-+-+-+-+| Suplly current | Icc | - | - | 5 | mA | 电源电流+-+-+-+-+-+-+ | Input Voltage (low) | Vl | 0 | - | 0.8 | V | 输入电压（低）+-+-+-+-+-+-+| Input voltage (high) | Vh | 3.5 | - | Vcc | V | 输入电压（高）+-+-+-+-+-+-+| Input current R | Ih | - | - | 100 | uA |