華虹SHC1201智能卡芯片簡介

　　IC卡是微電子技術(shù)與計算機技術(shù)相結(jié)合的一門新興技術(shù)。隨著集成電路的快速發(fā)展，芯片的集成度越來越高，特別是EEPROM的技術(shù)更加成熟，使得IC卡的生產(chǎn)成為現(xiàn)實。
　　現(xiàn)在的IC卡芯片一般都是以EEPROM為存儲器，再加上必要的邏輯控制電路或微處理器(CPU)，按其種類和功能則可分為智能卡(SmartCard)和存儲卡(MemoryCard)。
　　存儲卡和智能卡的主要區(qū)別在于：存儲卡的存儲器內(nèi)不含有微處理器，只具有一般的存儲數(shù)據(jù)信息的功能。而智能卡一般由CPU及數(shù)據(jù)存貯器構(gòu)成，具有存儲容量大、安全性高、應(yīng)用范圍廣（一卡多用）、對網(wǎng)絡(luò)要求低的特點，并已在通信、交通、金融、醫(yī)療、身份證明等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
　　上海華虹集成電路有限公司為滿足上海市社會保障卡的應(yīng)用需求而成功開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的SHC1201智能卡芯片。

1、主要技術(shù)參數(shù)
　　SHCD01智能卡芯片符合ISO7816－1,2,3,4標(biāo)準(zhǔn)，可以在支持這些標(biāo)準(zhǔn)的終端設(shè)備上使用。它具有1個8位微處理器、256字節(jié)SRAM、16K字節(jié)的程序存儲器(ROM)、8K的數(shù)據(jù)存儲器（E2PROM）及片上操作系統(tǒng)。其主要 技術(shù)參數(shù)如下:
（1）CPU
　　 采用與Intel－8052兼容的8位CPU內(nèi)核。
（2）存儲器
　　 在卡芯片內(nèi)部，由CPU控制著3種不同的存儲器：
　　 ●256字節(jié)片內(nèi)RAM(256x8bitSRAM)
存儲器中的數(shù)據(jù)在切斷電源后就不復(fù)存在，所以只能作為暫時存儲之用。
　　 ●16K字節(jié)程序存儲器(16Kx8bitROM)
數(shù)據(jù)資料即使在切斷電源后仍然存在，它是在芯片制造時寫入的，并且不可更改，用于存放芯片的操作系統(tǒng)。
　　 ●8K字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器(8Kx8bitE2PROM)
數(shù)據(jù)在切斷電源后仍然能被保持，并且可更改，用于存放數(shù)據(jù)。
（3）串行I/O接口[Ulysses1]
　　 采用異步串行通訊方式(半雙工)，T=0協(xié)議類型。
（4）16位隨機數(shù)發(fā)生器(RandomNumberGenerator)
　　 華虹智能卡芯片內(nèi)設(shè)計有1個16位的隨機數(shù)發(fā)生器，采用噪聲發(fā)生器的方式自動生成16位的真正隨機數(shù)用于數(shù)據(jù)加密，從而提高數(shù)據(jù)的安全性。
（5）定時器
　　 2個16位可編程定時器/計數(shù)器。
（6）工作溫度
　　 －25℃至＋70℃
（7）工作電壓
　　 2.7V至5.5V
（8）工作頻率
　　 1～5MHz(3.57MHz)
（9）內(nèi)部高電壓泵
　　 內(nèi)部具有自動升壓電路以便單電壓工作。

2、基本結(jié)構(gòu)

2.1華虹SHC1201智能卡芯片系統(tǒng)(如圖1所示)

圖1SHC1201智能卡芯片系統(tǒng)框圖

2.2其存儲器結(jié)構(gòu)組織(如圖2所示)
　 ●程序存儲器(ROM)
　 華虹SHC1201智能卡芯片具有16K字節(jié)的程序存儲器(ROM)。其地址空間為0000H～3FFFH（見圖2）。

圖2SHC1201智能卡芯片存儲器結(jié)構(gòu)框圖
　 ●數(shù)據(jù)存儲器(E2PROM)
　 華虹SHC1201智能卡芯片具有8K字節(jié)的電可擦除存儲器。其地址空間為8000H～9FFFH。此存儲器具有分塊(64字節(jié))快速擦寫功能(見圖2)。
　 ●內(nèi)部數(shù)據(jù)交換區(qū)(SRAM)
　 華虹SHC1201智能卡芯片具有256字節(jié)的靜態(tài)RAM作為數(shù)據(jù)交換使用。其地址空間為00H～FFH。其中高段地址(80H～FFH)特殊功能寄存器空間(SFR)重疊?？刹捎瞄g接尋址方式加以區(qū)分（見圖3）。

圖1SHC1201智能卡芯片SRAM結(jié)構(gòu)圖
　　在上海華虹集成電路有限公司的SHC1201智能卡芯片上，實現(xiàn)了符合國家或國際標(biāo)準(zhǔn)的智能卡操作系統(tǒng)（COS）。采用ISO7816－3所規(guī)定的異步傳輸協(xié)議T=0。

3、功能與特點
　　此操作系統(tǒng)實現(xiàn)的功能有：
　　●三層物理文件管理；
　　●多層次多類型密鑰管理；
　　●DES和三重DES加密算法；
　　●MAC生成；
　　●數(shù)據(jù)鏡像和保護；
　　●高安全度的電子帳戶功能。
　　上述功能保證了嵌入片上操作系統(tǒng)的華虹智能卡具有以下主要特點：
　　●支持一卡多用途，每個應(yīng)用項目都有自己獨立的管理條件；
　　●具有多層次的文件結(jié)構(gòu)，支持ISO/IEC7816－4所定義的數(shù)據(jù)文件格式；
　　●在通信過程中，支持多層次的保密通信；
　　●每個文件都有各自的訪問控制條件。
　　應(yīng)用項目的具體數(shù)目僅受EEPROM容量的限制。用戶可根據(jù)自定義的保密層次，創(chuàng)建應(yīng)用文件并在這些文件中寫入應(yīng)用數(shù)據(jù)。應(yīng)用項目設(shè)計者能夠定義自己的保密措施和應(yīng)用文件結(jié)構(gòu)。