7816协议时序和采用UART模拟7816时序与智能卡APDU指令协议

Posted 2020-12-13 w-smile

7816时序

7816时一个比较早的老通讯时序了，最近项目上需要用UART模拟所以，简单学习时序。

 

 时序比较简单，熟悉UART的一眼看着就像是串口的时序，只是他没有停止位，取而代之的就是保护时间guradtime，一般是两个etu所以可以使用两个停止位来模拟。电路图上就是将RX和TX短接，在发送关闭串口的接受功能反之接收时关闭发送功能就可以了。

APDU指令

 

1、报文格式。

C-APDU有4字节的必备长度和1个可变长度条件体组成

CLA:命令报文类别字节

INS:命令报文指令字节

P1:参数1

P2:参数2

LC:条件体数据域的实际长度

DATA:数据域

Le:期望返回数据的长度

CLA  INS P1 P2 LC  DATA  Le 这里需注意的就是在物理链路上给卡发送APUD指令时需要按一下时序发送，先发送前5个字节然后等待卡回应INS 后才可继续发送余下的DATA，LE可以没有。

串口模拟7816参考程序

初始化同普通接口初始化相同

初始化代码

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = FM151_TXD_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(FM151_PORT, &GPIO_InitStructure);
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = FM151_RXD_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(FM151_PORT, &GPIO_InitStructure);

    USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;
    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_9b;//9位数据
    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//1位停止位
    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_Even;//偶校验
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; //硬件流控制失能
    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //发送和接受使能
    USART_Init(USART3, &USART_InitStructure);

    //Usart1 NVIC 配置
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART3_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 4 ; //抢占优先级4
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;        //子优先级0
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;            //IRQ通道使能
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);    //根据指定的参数初始化VIC寄存器

    USART_Cmd(USART3, ENABLE);

    USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, DISABLE);        //开始都不允许接受中断

这里采用中断接受，所以需要字节实现自己的中断服务函数。

发送数据

static void UartSendByte(u8 *dat)
{
   
    while (USART_GetFlagStatus(USART3, USART_FLAG_TXE) == RESET);
    USART_SendData(USART3, *dat);

    while (USART_GetFlagStatus(USART3, USART_FLAG_TC) == RESET);
    USART_ClearFlag(USART3, USART_FLAG_TC);

    delay_us(guardtime);
}

发送一定字节数据

void SendData(u8 *data, u16 datalenth)
{
    u16 i;
    SetUartDir(TX);
    for (i = 0; i < datalenth - 1; i++)
    {
        UartSendByte(data + i);
    }
    UartSendLastByte(data + i);
    SetUartDir(RX);
}

这里注意最后一个字节不需要额外的保护时间。最后就是配置UART的接受和发送的寄存器函数。

void SetUartDir( u8 dir)
{
    u32 reg;
    //发送时禁止接收，发送完成才开始接收
    if (dir == RX)
    {
        reg = USART3->CR1;
        reg |= USART_Mode_Rx;
        reg &= (~USART_Mode_Tx);
        USART3->CR1 = reg;            

        USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, ENABLE);        
    }
    else if (dir == UART_TXD)
    {
        reg = USART3->CR1;
        reg |= USART_Mode_Tx;
        reg  &= (~USART_Mode_Rx);
        USART3->CR1 = (u16)reg;            

        USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, DISABLE);    
    }
}