GSM7816工作原理分析(新手笔记)
  Ivg99pAQAjD0 2023年11月02日 42 0

7816协议

初学者刚上手7816,感觉有些吃力,但经过几天的死磕,终于也是大概了解整体的框架,所以打算记录一下理解过程。

首先要明白几个大的IC卡功能,无非就是接口设备(读卡器)与卡片的通信过程所需要的几个重要功能。

  1. 上电复位:在卡片接触读卡器后会自动通电,同时需要对卡片进行一次冷复位,防止上一次通讯的残留数据造成干扰。
  2. 复位应答:在读卡器发出复位信号后,卡片需要对该信号进行应答,并且传输一些参数,如时钟频率。
  3. 交换命令(正式通信阶段):通过一些协议对卡片的数据进行访问。

1. 上电复位

7816协议有8个触电,而激活卡片只需要4个出点,分别是VCC,CLK,RST,I/O

1.1 冷复位(上电激活后自动)

  • VCC上电
  • CLK给时钟信号
  • RST置L
  • I/O置接收
  • 200个时钟周期内I/O置H
  • RST保持L至少400个时钟周期
  • I/O复位应答在RST置H后400-40000个时钟周期内开始(否则去激活) 具体如图所示 激活复位图

1.2 热复位(手动复位)

  • VCC、CLK保持,RST置L至少400个时钟周期
  • RST置L后,200周期内I/O置接收(置H)
  • RST保持L,400个时钟周期后置H
  • RST置H后400-40000个时钟周期内复位应答 热复位

二、复位应答

下面是复位应答的字符帧

TS T0 TAi ...TDi Tk TCK
协议类型 格式字符 数据字符 历史字符 校验和

下面列举一些比较重要的字节位进行介绍

  • TS(指明协议比特的含义) 只能是 (H)LHHL LLL LLH(H) :反向约定(低电平L代表1,高电平H代表0)大端(最先得到的为最高位b8) (H)LHHL HHH LLH(H):正向约定(高电平H代表1,低电平L代表0)小端(最先得到的为最低位b1)

  • T0格式字符

Y1 K
b8-b5 b4-b1
指明TA1、TB1、TC1、TD1存在 历史字符个数
  • TA1
F D
时钟频率因子 比特调节因子
  • TA2 决定操作模式 存在:专用模式 不存在:协商模式
  • TDi
Y(i+1) T
指明下一项TA(i+1)...TD(i+1)存在 传输类型
PS: 
·	T=0 异步半双工字符传输协议
·	T=1 异步半双工块传输协议
  • Tk 历史字符 指明通用信息 e.g. 制造商、芯片、文件状态
  • TCK校验和 奇偶校验

三、交换命令

基本格式如下表所示 image.png

  • CLA指令类别
  • INS指令类别中的指令代码(最低有效位为0)
  • P1P2参数指令
  • P3具体协议传输的数据

3.1 PTS(协议类型选择)(在协商模式下使用)

flowchart LR
A[PTSS] -->B[PTS0] --> C[PTS1]
subgraph 参数字符
C --> D[PTS2]-->E[PTS3]
end
E-->F[PCK]
  • PTSS 初始化字符(固定为FF)
  • PTS0格式字符(b5,b6,b7指明PTS1,2,3的存在,b4-b1为协议类型T,b8=0)
  • PTS1(FI、DI调整时钟频率)
  • PTS2、PTS3 留未来使用
  • PCK校验字符

3.1 PPS(协议参数选择)|协商模式后

flowchart LR
A[PPS] -->B[PPS0] --> C[PPS1]
subgraph .
C --> D[PPS2]-->E[PPS3]
end
E-->F[PCK]
  • PPSS 定义请求回复,固定为FF(与APDU区分)
  • PPS0 格式字符(b5,b6,b7指明PPS1,2,3的存在,b4-b1为协议类型T,b8=0)
  • PPS1 Fd,Dd
  • PPS2 是否使用SPU
  • PPS3 RFU
  • PCK 校验和

3.2 T=0(字符传输协议)

image.png

3.3 T=1(块传输协议)

image.png

3.4 APDU(应用协议数据单元)

image.png

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最后一次编辑于 2023年11月08日 0

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