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CPU卡的接口特性、传输协议与读写程序设计
IC卡的概念是20世纪70年代提出的。法国BULL公司首创IC卡产品，并将这项技术应用到金融、交通、医疗、身份证明等多个角度。IC卡的核心是集成电路芯片，一般为3m以下的半导体技术制造。IC卡具有写入数据和存储数据的能力。IC可存储其中的内容，根据自身的需求可以有条件地供外部读取，或供内部信息处理或校验用。
根据各种集成电路的不同，IC卡可大致分为以下三类：存储器卡、逻辑加密卡与CPU卡。其中，存储器卡仅有数据存储能力，没有安全措施;逻辑加密卡仅有几个字节的密码，卡中有一个错误计数器，如果指定次数验证密码失败，则卡中数据被自动锁死，该卡数据不能再更改;CPU卡是这三类IC卡中最高级的卡，一般有ROM、RAM和EEPROM三种存储器。ROM中存放的是程序，程序是为IC卡的CPU专门设计的，用来解释读写器终端送来的命令。IC卡应用系统根据应用需要由终端送一系列命令到CPU卡，通过改变命令的内容和命令的顺序就能够完全满足不同的需要，因此有较高的灵活性;同时，因为CPU有计算功能，存储容量又大，能够直接进行比较复杂的加密/解密运算，极大提高了安全性。EEPROM主要用来存放一些应用数据，其容量比逻辑加密卡大，可实现一卡多用，是目前最安全的卡类型。因此，CPU卡是目前IC卡的重要发展趋势之一。
触点的定义遵循ISO7816－2的规定，如图1所示。符号说明如表1所列。
起始位由接收端通过对I/O周期采样获得，采样周期应小于0.2 etu。2个连续字符起始位上升沿之间的间隔时间等于（100.2）etu加上1个保护时间（最少2个etu）。在保护时间内，卡与终端都应处于接收模式（I/O为高电平状态）。如果卡或终端作为接收方检测出奇偶错误，则I/O被置为低电平，以向发送方表明出现错误。
卡利用低电平复位来完成异步复位应答，随着触点的激活，终端将进行一个冷复位并从卡获得复位应答。冷复位时序如图4所示。
冷复位过程之后，如果收到的复位应答信号不满足相关标准的规定，终端将启动一个热复位并从卡获得复位响应。热复位时序如图5所示。
ISO7816－4及中国金融集成电路（IC）卡规范所规定的异步半双工传输协议，是关于终端为实现传输控制和特殊控制而发出的命令的结构及其处理过程，包括了两种协议：字符传输协议（T = 0）和块传输协议（T = 1）。这篇文章着重讨论字符传输协议（T = 0）协议，它是IC卡推荐使用的通信协议。
命令包含1个连续4字节的命令头，用CLA、INS、P1和P2以及1个可变长度的条件体来表示。
◇ INS：在指令类别中的指令码，当最低位是“0”，并且高位半字节既不是“6”也不是“9”时，INS才有效;
◇ Lc（发送数据长度）占1个字节，在命令中定义为发送数据的字节数，取值范围是1～255。
◇ Le （接收数据长度）占1个字节，指出命令响应中预期的数据最大字节数。Le的取值范围是0～255。如果Le=0，预期数据字节的最大长度是256。
命令全部由终端应用层（TAL）初始化。它通过终端传输层（TTL）向卡发送1个由5个字节组成的命令头，并等待一个过程字节。
卡收到命令后，紧接着返回一个过程字节给TTL，指明下一步该作什么，如表3所列。
在（1）、（2）情况中，TTL完成动作后将等待另一个过程字节。在（3）情况中，第二个过程字节或状态码（SW2）被收到后，TTL将做以下事情：
◇ 如果过程字节为“61”，TTL将发送一个最大长度（P3）为“XX”的得到响应命令（GET RESPONSE）给卡，“XX”为SW2的值。GET RESPONSE命令仅适用于T = 0协议。命令报文的结构如表4所列。
◇ 如果过程字节为“6C”，TTL将立即重发前一个命令的命令头给卡，它的P3值用“XX”代替。“XX”是SW2的值。
◇ 如果过程字节是“6X”（除“60”、“61”及“6C”之外）或“9X”，与前两者TTL自己处理不同，TTL将通过命令响应返回状态码给上一层--终端应用层（TAL），由TAL处理，并等待下一个命令。
图 7 是卡命令处理程序，即终端与卡的信息交互过程的流程图，具体程序见本刊网站。
◇ void Rcv（BYTE bytenr，BYTE *Buffer）：接收数据子程序（参数含义分别是：接收数据字节数、接收数据的存放处），由定时器1实现;
◇ 函数1 void Reset（BYTE *len， BYTE *resp）：复位子程序（参数含义分别是：返回复位响应数据的长度、复位响应数据）;
1 全国标准化技术委员。 中国金融集成电路（IC）卡规范（V1.0）。 北京：中国金融出版社
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