IC卡预付费远传式仪表设计.docx

摘要IC卡技术是以计兑机、通信技术等现代化科学技术为基础发展起来的一项新技术。本文是在对IC卡技术探讨的基础上，对具有逻辑加密功能的IC卡在仪表限制系统中的应用进行探讨。论文首先总结了前人的探讨成果，结合现在电表收费中存在的弊端进行了分析，介绍了IC卡技术的相关学问、发展状况和应用,并对IC卡在传输中的平安问题做了阐述。本文以电表为例对IC卡在仪表中的应用进行了深化探讨。IC卡电表预付费限制系统采纳硬件和软件相结合的方法，通过汇编语言编程实现IC卡在电表终端的刷卡消费。本系统所涉及的主要内容有：IC卡的基础学向：硬件的选用、硬件设计和功能分析；主程序、插卡中断子程序、用户卡子程序、脉冲中断子程序和显示子程序的软件设计以及数据平安设计,通过对系统中涉及的硬件的选用和组合，使整个系统的功耗和稳定性达到较好效果。通过对IC卡的选用和内部存储器的合理安排以及对程序的合理设计增加了IC卡中数据的平安性。本文对IC卡密码平安和数据校验等几个方面进行了探讨。经济发达的国家现在都以信息产业，即由现代通信产业、计算BUte业、集成电路产业和软件产业所构成的新兴产业群，作为整个社会经济发展的基础。可以这样说，在人类有史以来所形成的各种产业中，没有哪种能仃这么迅猛发展的势头，没有哪种能具有这么广泛的渗透性，没有哪一种能有这么深化地变更与影响人们的生活乃至思维方式.信息产业确定着本世纪的力气对比，世界各国无不向这个新的制高点冲击。关健词：IC卡，电度表，ISO7816,单片机AbstractI-hetechnologyabouttheICCardisarecentlyrisingtechnology.itbasedonIhecomputerandComniunication.ThispaperistheapplicationandresearchforthelogiccrjptographlcICcardinIhC11tcrbasedontheRmndationintechniqueofICCard.Alfirst,thccurrentachievementsinthefieldareSUmmariZed.'Ihispaperanalyzestheexistingabuseoftheelectrodynamicmeter'schargeIiowadaysjntroduccstherelatedknowlcdgc.dccclopingstateandapplicationaboutICCiirdtechnology,andClHbOnuCSthesecurityproblemaboutthetransmissionwithICcanJ.ThispapertakestheprepaidelectrodynamicmeterasanexampletoIbecardofICintheapplicationthoroughstudy.ThcntrollingsystemoftheprepaidClectnxlynamicmeterwithICcardcombineshardwareandsftwjrcknowledgeanJaccomplishcsconsumptionoftheelectrodynamicInetertenninalwithICcardthroughassemblylanguageprogramming.Thissystem'smaincontentinvolvesthebaseknowledgeoftheICcard,thchardwareChOosCStousewith<lcsign,systc11ofthehardwareprimarilytoanalyzewiththeCunclion;ThCmainPrOCedUrejheICcardbreaksub-roce<lure,theCUSgmercardSUb-PnXredglhepulsebreaksub-p11xredureandthedisplay-sub-proceduredesignanddataSeCUriIy.Thesysteminconsumptionandstabilityisoptinalcf11xtthroughselectionhaiwarc.ThcCanrSsecuritywithdataisenhancedthroughprogramminginreason.IheICciphercodesecuityanddatacheckarediscussedinthethesis.Keywords:ICcard*thedectrodynamicmeter*ISO7816>microchipcomputer摘要1Abstract2引言11. 结论21.1 本文探讨的背景及目的21.2 本文探讨的主要内容及组织结构22. IC卡的发展与应用42.1 信息和金卡工程42.1.1 信息和信息社会42.1.2 金卡工程42.2 IC卡的兴起52.3 国内外IC卡的应用状况63. IC卡技术与平安83.1 IC卡的物理特性8IC卡的构成8IC卡的触点功能83.2 IC卡存储器83.3 IC卡的操作过程93.4 IC卡的平安性104. Ie卡预付费电表系统分析124.1 现状分析124.2 IC卡预付费电表工作过程124.3 设计功能135. IC卡预付费电表系统设计155.1 硬件选择155.1.1 单片机选择155.1.2 存储芯片的选用18IC卡的选用215.1.4 显示驱动芯片的选用295.2 硬件设计325.3 IC卡电度表的限制软件35IC卡的认证365.3.2程序设计限制软件365.4 系统抗干扰分析405.5 系统平安性分析43结论44参考文献46附录系统总图47致谢49ic卡作为信息载体在近半个世纪的发展中时人类信息技术的发展起到r巨大的作用。IC卡一出现便受到了人们的重视，如今它的发展已经验存储卡、逻辑加密卡到现在的智能卡阶段，并有取代感卡的趋势。所以，对IC卡的探讨也成为信息技术探讨中的重要部分。IC卡技术的不断发展以及国内相关行业服务意识的提将，在与居民用户日常牛.活相关的计量表中运用IC卡技术已经得到了快速的推广和广泛的应用。目前在电表、水表、燃气表以及暖气热力表中都已经起先采纳IC卡作为杪表收费、限制以及数据管理的媒介。IC卡是集成电路卡(IntergratedCircuitCard)的简称，它是把具有存储、加密及数据处理实力的芯片镶嵌F物料基片之中，这种既具有智能性，又便于携带的卡片，为现代信息的处理和传递供应了一种全新手段，它一出现就倍受亚视。1987年起，国际标准化组织ISO特地为IC卡制定了国际标准，IS0IECI78I6-1.2,3,4,5,6.这些标准为IC卡在全世界范围内的推广和应用创建了规范化的前提和条件。IC卡又被称作开创市场之卡，也就是说，IC卡不仅改进了现有多种卡的运用方法和功能作用，它还不断开创出新的应用领域，带微处理罂的IC卡称之为智能IC卡，它被认为是世界上最小的个人计算机。正犹如计算机或各种数据通信网络样IC卡本身并不创建任何价值0即使是高度智能化的IC卡，和386、486的计和机的处理实力比较相差其远，它仅仅具有部分计算机的功能。但是，假如把IC卡和其它设符组成系统就能供应特别丰富的服务功能。把这些功能和生产领域有机的结合起来，招创建出巨大的经济和社会效益。1. 绪论1.1 本文探讨的背景及目的当今世界信息技术的发展已广泛地渗透到社会各领域，并在世界经济和社会发展中发挥着越来越重要的作用。目前，各个发达国家都在致力于信息化建设，在美国提出"国信息基础设施Nn(NaliOnalInfbrmaIiOnlnfiastruciure)支配"之后，欧共体、日本、韩国、新加坡等国家也都相继制定了信息i速马路支配，以此来加速本国经济的发展.中国是一个发展中的国家，作为加速发展国民经济的战略举措，中国政府正在致力于国民经济信息化的建设，以“金桥”、“金卡”、“金关”、“金税”工程为代表的“金系列”工程的实施，就是中国政府为推动国民经济信息化建设所实行的全要行动。这些工程的建成，将对国民经济发展和社会信息化水平的提高作出主动的贡献。利用现代信息技术来改造和装备各个部门，逐步建设一个比较发达的信息社会，对发展中国家来说，是场全新的技术革命和社会改革，我们须要在实践中努力探究和提高。如何将人类的社会活动和生产活动与现代化的信息系统和流通手段联系在起是特别重要的，只有这样才能更好地发挥人们的聪就才智，才能使人类享受到信息化带来的高度精神文明和物质文明。IC卡作为信息栽体在近半个世纪的发展中对人类信息技术的发展起到了巨大的作用。IC卡一出现便受到了人们的全视，如今它的发展已经验存储卡、逻辑加密卡到现在的智能卡阶段，并有取代磁卡的趋势。所以，对IC卡的探讨也成为信息技术探讨中的重要部分。IC卡技术的不断发展以及国内相关行业服务意识的提高，在与居民用户日常生活相关的计量表中运用IC卡技术已经得到了快速的推广和广泛的应用。目前在电表、水表、燃气表以及暖气热力表中都已经起先采纳IC卡作为杪表收费、限制以及数据管理的媒介。如今，IC卡技术在金融、交通、学校、医疗、通信、仪表等领域已获得越来越广泛的应用。本文在探讨IC卡的基础上以IC卡预付费电表系统的设计为例说明IC卡的应用。IC卡预付费电表是将IC卡技术与计算机技术相结合的低成本、高性能的电能计量收费装置。该表不但实现了收费的电子化，而且还变更了先用电后收费的不合理状况，让能源真正成为商品，变被动为主动，完善能源箱传环节，从根本上解决了人工抄表收费费工费时的弊端，特殊是杜绝了拖欠仍用现象，加速了资金回笼。1.2 本文探讨的主要内容及组织结构本文共分为五个部分（即五章）。第部分引言，介绍了课题背景和目的等：在其次克综述中,介绍了IC卡的发展状况和分类以及它们的优缺点：第三章介绍了IC卡基本特性：第四章时IC卡预付费电表的应用现状、工作原理和设计目标进行了论述：第五章是本论文核心部分，即IC卡预付费电表的设计，包括硬件选择和设计，软件限制的探讨及其实现。IC卡是集成电路卡（InlcrgraicdCircuitCard）的简称，它是把具有存储、加密及数据处理实力的芯片锁嵌于塑料基片之中，这种既具有智能性，又便于携带的卡片，为现代信息的处理和传递供应了一种全新手段，它一出现就倍受重视。1987年起，国际标腐化组织ISO特地为IC卡制定了国际标准，IS0/IEC17816-1.2.3,4.5,6。这些标准为IC卡在全世界他困内的推广和应用创建了规范化的前提和条件。IC卡具有突出的3S特点，即Standard（国际标准化），Smart（灵活智能化）和Security（平安性）,因而发展快速.IC卡又被称作开创市场之卡,也就是说，IC卡不仅改进了现有多种卡的运用方法和功能作用，它还不断开创出新的应用领域。2. IC卡的发展与应用2.1 信息和金卡工程2.1.1 信息和信息社会对信息，很难给出准确统一的定义，我们只能在不同的领域中，从不同的角度来理解其内含和外延.在计算机系统中，把信息定义为数据、消息中所包含的内容.日常，人们把信息视作信号、数据、资料、情报、学问等等，而信息则被包含在各种信号及其组合的表达手段之中。限制论奠基人N.Wicncr在6人有人的用处一书中认为：“信息这个名称的内容，就是我们对外界进行调整，并使我们的调盛为外界所了解时而与外界交换来的东西。”这个定义说明信息作为作用与反作用的表征存在于反映事物的相互联系之中。