随着信息技术的不断发展，手机逐渐成为现代社会必不可少的工具。但是，一旦手机丢失，存在sim卡内的资料也就丢失了，因而造成了很多不必要的麻烦。为了保存这些重要的资料，在电脑上做必要的备份显得十分重要了。本文利用st7267单片机的gpio端口，实现了对sim卡的读写。

1 硬件电路的设计

　　1.1 st7267单片机概述
　　
　　st7267具有usb2．o的硬件接口，大容量存储控制接口可以支持各种类型的nand flash。具有54 kb的rom和4kb的ram空间。

　　1.2 sim卡接口电路
　　
　　sim卡引脚功能的定义如表1所列。

　　st7267单片机与sim卡的接口电路如图1所示。该电路主要由外围有源晶体y2提供4mhz、稳定的时钟频率给sim卡，电源由一颗ldo输出3．3v、纯净的直流电到sim卡的cl_vcc上。这里选择st7267的pe2脚作为i／o引脚，通过一个4．7kω的上拉电阻与sim卡实现通讯；选择pe3脚作为sim卡的复位控制引脚。

　　2 底层软件设计
　　
　　sim卡的数据传输方式与其他存储卡不同，它遵循iso7816标准。因此在进行sim卡读写设计时应该注意数据传输时每一个数据位的宽度，然后按照iso7816的标准编写程序。首先是接收到正确的复位应答信号(atr)，其次是向sim卡发送命令，得到正确的返回数据和状态标志。

　　2．1 etu的计算

　　etu(基本时间单位)就是sim卡i／o脚上输入／输出每一位数据的时间，计算公式是；

　　其中：参数f和d分别是时钟频率转换因子和波特率调整因子，这里使用默认的速率，即f=372，d=1；使用的时钟频率f是4mhz。可以计算出基本时间单位是93μs。

　　2．2 基本数据帧结构

　　通信使用的协议是iso7816-3所规定的t=0的异步半双工字符传输协议。基本的数据帧是由1个起始位(低电平)、8个数据位和1个奇偶校验位组成的，如图2所示。其中，校验位是将8个数据位与其自身做偶校验，也就是其中1的个数必须足偶数。起始位不做校验运算。在保护时间内sim卡和单片机都要处于高电平(即i／o口是高电平)。在t=o协议里，如果sim卡或者单片机检测到奇偶校验结果不正确，则在保护时间内把i／o端口拉低，以示出错。

　　2．3 sim卡的apdu结构
　　
　　应用协议数据单元apdu(application protocol data units)包括了命令apdu以及应答apdu，其结构如下：

　　其中：cla是指令的类别，a0被制定为gsm的应用；ins是指令代码；pl、p2、p3是指令参数，p3指示的是数据的长度；data就是要传输的数据；swl和sw2就是命令处理后返回的状态。

　　2.4 基本程序模块的设计
　　
　　设mybit为从i／o端口采样的存储变量，设parity为奇偶校验变量，parlty的初始化值为0。每次从i／o口采样后，mybit都要与parity进行一次“异或”，结果放入parity。这样采样9次后，如果parity的最终值是0，就说明奇偶校验正确；如果不是0，就说明读取数据失败，返回错误信息，要求发送者重发。
　　
　　按照以上接收一个字节程序的框架，可以很方便地设计出发送一个字节的程序。只是在发送字节时，在发送完奇偶校验位后，一定要转为接收模式。如果在接下来的一个etu里，i／o端口保持高电平，则说明发送数据正确；如果i／o端口被拉低，为低电平，就说明发送数据错误，要重发。

　　结语
　　
　　本文介绍了基于st7267读写sim卡的方法。相对于其他硬件读卡芯片，这种用软件实现的方法更加灵活，而且可以实现多种设备(例如u盘和sim卡读卡器)的整合，这样可以降低产品的成本。

　　
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