作者：郑州防空兵学院 张五龙 杨 凯 秦兴桥 李 萍 来源：《电子产品世界》

ic卡和计费系统的设计 “金卡工程”是“三金工程”的重要内容之一，是迈向信息化社会的必由之路，与我国金融电子化和现代化支付系统的建设密切相关。使用ic卡作为支付方式已经进入千家万户。但是往往各不兼容，使用起来很不方便，严重阻碍了“金卡工程”实施。“一卡在手，走遍全国”在欧洲和美国已经变成现实。我国“一卡在手，走遍神州”势在必行。本文介绍各类ic卡和一种计费系统的设计方案。 ic卡 ic卡是集成电路卡（integrated circuit card）的简称，它把集成电路芯片镶在塑料卡片上。ic卡大小与磁卡相同。芯片一般是由不易挥发性存储器（rom，eprom，e 2prom）、保护逻辑电路、甚至于cpu（中央处理单元）等组成，故又称为微电路卡。 以下对各种ic卡作一简单描述； 接触型ic卡 所谓接触型ic卡就是在使用时，通过有型的电术触点将卡内的集成电路与外部接口设备进行通信的ic卡。如常见的电话卡、手机中的sim卡等。这种ic卡最常用，其尺寸大小符合国际标准。 非接触型ic卡 这种ic卡是通过无线电波（如射频卡）和电磁感应的方式将卡内集成电路的数据与外部接口的设备进行通信的。避免了刷卡的麻烦，适用于不便用人体与接口设备接触的场合（如停车场等）。 串行传输型ic卡 这种卡的集成电路芯片与外部接口设备之间数据以串行传输方式进行。这种卡的引脚数或称电极数一般只有8到6个。国际标准iso7816所定义的ic卡属于此种卡。传输方式常见的有异步传输方式和i2c总线方式。以上的ic卡均属于串行传输型。 并行传输型ic卡 ic卡的集成电路芯片与外部接口设备的数据传输以并行方式进行。这种ic卡的电极个数较多，一般为28～68个之间。能高速地读/写信息。 存储型ic卡（memory card） 这种卡的主要功能是作为一种数据载体。实际上就是一种存储器。数据是随机读定，读写比较随便。数据保密性差，极易被篡改。如atmel公司生产的at24cxx系列。 加密存储型ic卡（memory card with security logic） 它是在存储型ic卡上，再增加一部分加密控制逻辑。实行对数据区开放/关闭控制；对数据区的读/写控制；对数据区的擦除控制和对输入的密码进行校验和错误计数及锁完备功能，如电话卡、德国siemens公司的sle4442；atmel公司的at88sg1604等。 智能型ic卡（又称cpu卡） 其内部结构有rom、ram、e2prom和cpu。 rom：用于存放智能卡的操作系统。程序是在厂家制造时一次性写入的。 ram：用于存放运算过程中的中间数据和结果数据。 e2prom：这是ic卡的主要存储器，用于存放持卡人的有关个人信息和发行单位的有关信息，如身份证号、交易时间、交易金额、交易地点、钱包文件、公共信息等。 与加密存储卡相比，cpu卡是主动型的卡。它不仅能够管理各种输入/输出数据、校验来自接口设备输入的个人密码（pin），而且能够根据应用系统的要求主动识别与之联接的接口设备。因此，在智能ic卡中能够建立多种应用系统的授权，存放多个应用系统的相关数据，并实现对存取的高可靠性、高安全性控制，可进行复杂的信息处理和计算。它相当于“黑匣子”操作，保密性极强，可在上建立大额存折、小额钱包，完全取代现金进行消费和支付，成为真正的电子货币。 cos操作系统 如果使用cpu卡，就必须配有cos（chip operating system）即芯片操作系统。它与微型机的dos极为相似。cos将用户（包括开发人员）与数据信息完全分开。避免对数据信息进行恶意的篡改和攻击。 通过cos，我们可以在卡上建立文件、对持卡人身份的合法性校验、对卡的合法性、终端的合法性进行认证。可以在非常保密的情况下进行信息的传递、进行现金的存取、进行电子签名、实现交易的不可否认性。总之进行一切商务活动。 终端硬件电路的设计 卡头 卡头是电路设计考虑存储卡、加密存储卡和cpu卡的兼容性。主要的指标是保证与卡片的集成电路电极有良好的接触和经欠耐用性。（见图1） avr单片机 与mcs-51系列单片机相比，avr单片机工作速度快、功能强。最主要是是在休眠