ESAM基础知识Word下载.docx

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C3

CLK（时钟）

C4

NC（空）

C5

NC（空）

C6

I/O（输入/输出）

C7

C8

GND（地）

A.2.2ESAM模块图例及引脚说明

引脚说明

1

GND

地

8

VCC

电源

2

NC

空

7

RST

复位

3

I/O

输入/输出

6

CLK

时钟

4

5

A.3智能卡及ESAM安全模块的技术参数

A.3.1AbsoluteMaximumRatings

LimitValues

Parameter

Symbol

Min.

Typical

Max.

Unit

Supplyvoltage

Vcc

-0.3

V

Inputvoltage

VIN

Vcc+0.3

Operatingtemperature

TA

-25

70（+85）

℃

Storagetemperature

TS

-40

125

℃

Pulsevoltage

VESD

1500

4000

V

（ESDprotection,allpins）

A.3.2ElectricalCharacteristics（3VSystem）（TA=-25℃to70℃）

min

typ

max.

Conditions

2.7

3.3

Supplycurrent

ICC

mA

VCC=3.3V,

fCLK=5MHZ

ICCD

14

50

t=400ns;

Spikes（峰值）

E=12nAs

Sleepmodecurrent

ICCSoff

45

100

μA

TA=25℃,

CLKoff,

allinputsatVCC

ICCSon

22

200

fCLK=1MHZ,

I/O,bi-directional

VIH

0.7×

VCC+0.3

Port

IIH

-20

20

VIL

0.2×

IIL

-200

VOH

IOH

VOL

0.4

IOL

0.8×

A.3.3ElectricalCharacteristics（5VSystem）（TA=-25℃to70℃）

Typ.

4.5

5.5

10

VCC=5.5V,fCLKmax

33

Spikes

E=40nAs

0.8

3.8

VCC-0.7

0.6

0.5

A.3.4ACCharacteristics（3V/5VSystem）（TA=-25℃to70℃）

I/OPort

Rise/falltime

tR,tF

μs

Reset

Holdtimelow

tHR

Waituntilstartof

twa

-

104

clock

application

pulses

Program

WaituntilEEPROM

output（chipidentification）

twi

900

CLK,ClockInput

Frequency

fCLK

MHZ

VCC=4.5V

7.5

optional;

VCC=4.5V

VCC=2.7V

0.1×

1/fCLK

ns

5V,0.1×

VCCto

tR,tf

0.9×

3V,0.1×

Dutycycle

40

60

%

VT=0.5×

SecuritySensorThreshold

Lowvoltage

VLVD

t.b.d.

2.4

t﹥1.0μs

3.6

t﹥2.5μs

Highvoltage

VHVD

6.2

Lowfrequency

fLFD

350

500

650

kHz

VCC=5.0V

250

VCC=3.0V

Highfrequency

fHFF

EEPROM

EraseCycleTime

tER

1.75

ms

WriteCycleTime

tWR

3.5

RecoveryTime

tREC

（afterprog.cycle）

A.3.5智能卡及ESAM安全模块的技术性能指标

技术性能参数

SLE44系列芯片

SLE66系列芯片

KS88SC92008

MF21CD80

CPU

8位保密微控制器

8/16位保密微控制器

ROM

17K字节

32K字节

20K字节

RAM

256字节

512/1K/2K/4K/8K/16K/32K字节可选（部分版本只有8K/16K/32K可选）

时钟频率

1-5MHZ可选，缺省为3.57MHz

EEPROM寿命

擦写次数不少于500,000次

擦写时间

擦写1/2/4/8/16字节分别需要5.28/5.31/5.38/5.52/5.8毫秒

数据保存时间

大于10年

工作电压

2.7-5.5V,缺省为5V

工作电流

小于10mA

休眠模式

当智能卡等待接受命令时处于休眠状态,最大电流100微安

工作温度

-25至+70（+85）摄氏度

通讯方式

接触或非接触式异步串行半双工

通讯速率

接触模式：

9.6kbps、19.2kbps、38.4kbps、76.8kbps、缺省为9.6kbps

非接触模式：

106kbps

通信协议

支持T=0、T=1可选，缺省协议为T=0

三星KS88SC92008支持ISO14443TypeB

飞利浦MF21CD80支持ISO14443TypeA

APDU长度

最大长度为183字节

A.3.6智能卡及ESAM安全模块的技术性能指标

以下指标的测试条件为：

接触模式、时钟3.57MHz、T=0协议、波特率9.6kbps、只包括运算时间。

技术性能指标

3DES运算时间

37ms

16ms

0.2ms

SHA算法时间

147ms/64byte

73ms/64byte

RSA签名时间

268ms

RSA认证时间

18ms

RSA加密时间

21ms

RSA解密时间

FAC签名时间

95ms/32byte

--

A.4智能卡及ESAM安全模块的通讯时序

A.4.1激活和冷复位

Tc

按上图所示,在Ta时间对CLK加时钟信号。

I/O线路应在时钟信号加于CLK的200个时钟周期（ta）内被卡置于状态Z（ta时间在Ta之后）。

时钟加于CLK后,保持RST为状态L,至少400周期（tb）内卡复位（tb在Ta之后）。

A.4.2热复位

TcTdTc

td≤200/f400/f≤te400/f≤tf≤40000/f

按上图所示，当VCC和CLK保持稳定时,接口设备置RST为状态L至少400时钟周期（时间te）后,接口设备启动热复位。

A.4.3释放

当信息交换结束或失败时（例如无卡响应或卡被移出），接口设备应按以上顺序释放电路。

A.4.4复位应答

复位应答ATR（AnswerToReset）是一系列字节的值，这些字节是由卡发送给接口设备的复位命令响应。

ATR数据定义如下：

|

|_________________________________________________________

|||||||||||||||||

'

-->

|TS|T0|TA1|TB1|TC1|TD1|TA2|TB2|TC2|TD2|.........|T1|...|TK|TCK|

|___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|__|___|__|__|___|

TS:

初始字符

TO:

格式字符

TAi:

接口字符[codesFI,DI]

TBi:

接口字符[codesII,PI1]

TCi:

接口字符[codesN]

TDi:

接口字符[codesYi+1,T]

T1,...,TK:

历史字符（max,15）

TCK:

校验字符

对于T=0协议的TimeCOS智能卡复位应答数据如下：

其中，历史字符数据如下：

A.4.5T＝0通讯协议的操作时序

A.4.5.1ETU的计算

I/O口线上所用的数位宽度被确定为基本时间单位ETU（ElementaryTimeUnit），计算公式为：

ETU=372/f（其中f为时钟频率，一般在1—5MHz范围之间选择，一般当时钟频率为3.579MHz时，传输的速率为9600波特率）。

A.4.5.2T＝0发送字节时序

字符帧结构如下：

起始位校验位下一起始位

<

-------8数据位------>

Z____________________________________......________

|||||||||||||

I/O||ba|bb|bc|bd|be|bf|bg|bh|bi|保护时间||

|___|__|__|__|__|__|__|__|__|__||___|_

A:

:

0t1:

t10

<

----（n+/-0.2）etu--->

:

字符传输前，I/O端应被置为状态Z，如图所示，一个字符包括10个连续的时刻，每一时刻不是在状态Z，就是在状态A。

●第一个时刻m1被置于状态A,这个时刻称为起始时刻；

●m2～m9这八个时刻传送1个字节；

●最后一个时刻m10确保字符奇偶校验。

它传送“奇偶校验位”；

●则从字符上升沿到mn下降沿间的延迟应是tn=（n±

0.2）etu；

●在复位应答期间,卡发出的两个连续字符的上升沿间的延迟应不超过9600etu,这个最大值被称为“初始等待时间”。

A.4.5.3数据发送时序

校验正确时的数据发送时序如下：

起始起始

_____________________________________________________

||||Bytei|||P|||Bytei+1

|__|__|__|__|__|__|__|__|__|__|保护时间|__|___________

校验出错时的数据发送时序如下：

起始偶校验位起始

___________________________________出错_____________

||||Bytei|||P||信号|||Bytei+1

|__|__|__|__|__|__|__|__|__|__||________||__|___________

两个连续字符上升沿之间的延迟至少是12etu（一个字符的持续时间10±

0.2etu+保持时间），在保持时间内接口设备和卡都保持接收状态（I/O状态为Z）。

当奇偶校验出错时，接收方在10.5±

0.2etu时间发送一个状态为A，最少为1etu，最大为2etu的出错信号，然后将等待对有争议的字符重发。

发送方检测到一个差错信号后，将检查I/O电路在11±

0.2etu时的状态：

●如果I/O为状态Z，即假定为正确接收；

●如果I/O状态为A，即假定传输是不正确的。

在检测到差错信号后的至少两个etu的延迟之后，发送方重复该字符。

如果卡没有重发字符：

●卡忽略接口设备来的错误信号并不应受其破坏；

●接口设备应能启动重复整个复位操作。

以上对智能卡及ESAM安全模块做了简单介绍，详细内容请参考ISO7816标准、中国金融卡规范及TimeCOS操作手册。