基于ARM的SIM卡检测系统的研究

2．4 UART部分
通信接口是系统与外界进行信息交互的通道和桥梁，因此通信接口的设计在系统中是必不可少的，通过目前主流的儿种通信方式设计比较，本系统采用了UART方式。UART电路的关键是实现STR711FR2与PC电平匹配，PC机电平是12 V而STR711FR2的电平为3．3 V，这就需要进行电平转换，目前此类电平转换芯片有很多，如MAX3232及ST3232等等，本系统采用MAX3232芯片进行转换，MAX3232不仅能保证主机需要，而且单一3．3 V供电，可以同时实现发送转换和接受转换功能。芯片提供了2个UART通道，可以接2个RS3232，本系统只采用一个UART，只用选择第一个通道，另外一个不接。其电路设计如图5。

3 软件检测系统的实现
SIM卡符合国际标准7816协议规范，因此本检测系统分为两个部分，第一部分是对于7816协议通信的固件部分，第二部分是上层软件部分。对于固件部分的操作应该包括接口设备激活电路，冷复位启动卡片应答、卡片与接口设备进行信息交换和接口设备释放电路卡片下电3个过程。
当卡片和接口设备物理连接以后，为启动机械连接的卡的互操作，接口设备需要激活卡片，初始时，所有端口皆处于低电平(L)态，电压范围0～0．4 V；VCC电源电压先上电(H态)，VCC电源端稳定一段时间后，将IO端口置为接收方式(H态)，电路的激活顺序结束，卡片进入复位过程。在Ta时间CLK开始提供时钟信号；卡应在时钟信号开始后至少200个时钟周期之内(延时时间为Ta)置IO口状态为接受状态。同时，从Ta开始，RST至少保持400个时钟周期(延时时间为Tb))的L态，即保持到时间Tb后RST置状态H，为了保证卡片正常复位，卡片要在400～40 000个时钟周期之内(延时时间为Tc)作出应答，即从IO口返回ATR。复位过程结束。时序如图6所示。

上电后，接口设备可根据卡片返回的ATR来选择工作模式，如果ATR中规定了TA2，则接口设备根据新的参数启动与卡片信息交换方式；如果ATR中没有规定TA2，则接口设备和卡之间可进行PPS过程或者接口设备根据TD1中的参数(T)选择采用哪种通信协议。如果接口设备与卡片停止数据交换，并且IO口保持H状态至少1 860(Tg)个clock，则接口设备可在Te时刻停止时钟，此时VCC保持供电，RST保持高电平。时钟停止时序如图7所示。

信息交互完毕卡片进行释放，RST置状态L：CLK置状态L(除非时钟已经停止在状态L上)IO置状态L：VCC被释放。
上层软件采用C++进行设计，由于卡片在刚刚出厂还没有交付给运营商使用的时候，ATR中有时候也会被写入生产商的相关信息，可以根据此信息来检测芯片，但是一旦被运营商投入市场，那么就会被下载运营商的cos，此时ATR也变成了运营商的了，那么就无法根据ATR来进行检测。但是卡片出厂的时候卡商会将自己的cos下载到NVR中，其中包含了卡片生产商的标志信息，例如卡片的商业代码、生产时间、lot号以及坐标等等。而这些内容一旦下载进去就不能被修改，因此可以据此来检测。检测流程如图8所示。

4 结束语
文中给出了一种基于ARM7内核的SIM卡检测系统，通过测试可以顺利的实现检测功能，本系统采用标准接触式卡片设计，兼容7816的A、B、C 3种卡，为接触和以后升级的非接触式卡片读取信息提供了可行的平台。