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AT88SC1604 IC卡
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芯片简介:AT88SC1604是由美国ATMEL公司设计的逻辑加密存储卡芯片。它具有15704位的存储容量,是目前逻辑加密存储卡中容量较大的一种产品芯片。它所具有的完全隔离的多功能分区结构,使得“一卡多用”功能在硬件上得到了充分的保障;而它的“控制读写”与“控制擦除”两套密码体制使得卡片在发行管理和操作使用方面即安全可靠双方便实用。
 
特点:
(1)  AT88SC1604芯片属于单存储器多逻辑分区结构。主存储器除划分了特定的标志数据区和控制数据区之外,还将应用数据区分成四个完全隔离的子区,并在每个子区中配备了各自的读、写控制标志和写入/擦除密码以及密码输入错误计数器等逻辑控制。
(2) 芯片为串行传输方式,并满足ISO/IEC 7816-3同步传输协议。
(3) 芯片采用低功耗的CMOS工艺制造,每字位的读取时间为2 μs,写周期为5ms。
(4) 芯片内部设计有电压提升电路,保证使用单+5V电源电压能够完成对芯片的读/写/擦除等各类编程操作。
(5) 芯片内部的存储单元具有至少10000次的擦除/改写循环次数。数据保存期为10年。

芯片存储结构
AT88SC1604芯片分为制造商代码区、发行商代码区、用户安全密码区、用户密码比较计数区、个人代码区以及四个应用区。每个应用区都由密码区,密码比较计数区,擦除密码区和擦除密码比较计数区、应用数据区和存储器测试区组成。
(1) 制造商代码区(FZ)
该区用于记录卡芯片生产商的特定信息(例如:生产批号、日期、以及特别制定的特征代码),由制造商在芯片出厂前写入。在控制本区的熔丝(FUSHl)没有熔断时,该区的存储单元可以象普通的EEPROM存储单元一样进行擦除和改写。一旦熔丝熔断,所写入的"制造商代码"就不可再更改。
(2) 发行商代码区(IZ)
该区用于记录卡片发行商的特定信息(例如:发行批号、日期、地区范围编号以及特定用户编号等特征代码)。当控制本区的熔丝没有熔断时,该区的存储单元内容可以自由的擦除或改写。在个人化处理过程完成之后,控制该区的熔丝(FUSH2)熔断,即可将注入的“发行商代码”完全固化。这一代码也是识别卡片的真伪,区分卡片应用类别的重要标识。
(3) 个人代码区(CPZ)
该区用于存放个人身份标识数据。该区使用上受芯片的“用户密码”的保护。当“用户密码”比较成功,该区可读可写可擦除。“用户密码”比较不成功,该区只能读而不能写入和擦除。
(4) 用户密码区(SC)
这个密码区是整个存储器的“总控制开关”。使用前,由授权持卡人预先输入的一个安全代码作为“参照字”储存在这个存储区里。使用时,必须输入一个“校验密码”。芯片将输入的“校验密码”与内部存储器的“参照字”一一比较。如果比较结果一致,IC卡将开放整个芯片储存器(包括各分区的控制密码和各应用数据区)。各区的“安全密码”区SCn(n=l,2,3,4)与SC的作用是完全类似的。
对于各分区的密码区SCn (n=1,2,3,4)来说,其比较操作要受到对应“应用区密码”比较计数器(SnAC)的计数控制。当连续8次输入密码错误,SCn将被锁死。
(5) 密码比较计数区(SCAC)
该区对连续输入的错误密码的次数进行累计。当连续8次不正确的比较操作之后,芯片将被锁死。芯片被锁死之后,将拒绝任何的擦除、写入和比较的操作命令。
该区是8位长,按位写入方式操作。在芯片初始化时是全“1”状态,即读出值为“FFH”。在每次比较输入的密码时,先按从高位到低位的顺序找第一个为“1”的位,将此位写“0”,然后将新输入的“校验密码”与原存储在SC区的“参照字”进行比较。比较操作本身由芯片内部自行完成,而比较结果则通过置SV标志来判别,即比较成功时SV被置“1”。比较不成功,SV保持原来的“0”状态。在连续8次比较错误过程中每次比较操作之后计数器的计数值分别为“7FH”、“3FH”、“1FH”、“0FH”、“07H”、“03H”、“01H”、“00H”。当计数器为“00H”后,后续的比较操作命令由于无法在“SCAC”区中找到一个为“1”的位,因而芯片拒绝继续执行比较操作。
SnAC(n=1,2,3,4)的作用与SCAC是类似的。操作控制也完全一样。只是SCAC是限制对SC区的比较操作。而SnAC则限制对SCn区的比较操作。SCAC的控制级别最高。当SCAC为“00H”后,芯片内部封锁了对SC区的比较操作,从而使对SCn的比较也被禁止。如果SCAC为非“00H”值,在对SC区的比较密码操作成功之后,SCn能否进行比较操作就由SnAC区的状态值来决定。SnAC区在连续8次比较输入过程中,每次比较操作之后计数器的计数值与SCAC的8个值一样。(即分别为“7FH”、“3FH”、“1FH”、“0FH”、“07H”、“03H”、“OlH”、“00H”)当SnAC为“00H”时,则“应用n区”将被锁死。
(6)擦除密码区(EZn ,n=l.2,3,4)
该区用于存储擦除应用区操作的控制密码。这些密码一般由发行商使用。在个人化处理时输入的最后一组“擦除密码”,在芯片熔丝FUSE2熔断之后将使“擦除密码”保存在该区内。该区不再能读出、写入和擦除,只能进行比较操作。在使用过程中如需对应用区进行擦除操作,都必须首先对相应的EZ区输送一个“擦除密码”与之比较,在“擦除密码比较计数器”不为“00H”的情况下,如果相比较的两代码完全一致,则相应的应用区的单元允许擦除,否则将禁止执行擦除操作。
(7) 擦除密码比较计数区(EnAC ,n=l,2,3,4)
擦除密码比较计数区的作用与SCAC的作用相类似。它对各应用区擦除密码连续输入错误的次数进行累计。最多连续8次不正确的密码比较之后,该区所控制的应用区的擦除操作即被锁死,从而导致该应用区有可能成为只读和允许单次写入的状态。
(8) 应用数据区(AZn ,n=1,2,3,4)
该区主要给用户使用。用于存储系统的相关数据记录和卡片标识等信息。应用数据区的写入与读出分别由该区的前两位Pn和Rn以及SV标志的状态控制,擦除操作则由该区的擦除密码控制。AT88SC1604设计了四个完全隔离的分区,其中1至3分区的单元容量分别是4K位、第4分区的单元容量为3.6K位。
(9) 存储区测试区(MTZ)
该区主要用于芯片生产后对EEPROM单元阵列进行各项性能测试该区不受任何控制区状态和标志状态的保护,允许对这个区进行读出、写人和擦除操作,但不能进行比较操作。
 
典型应用
 
基于上述1604芯片的特点,更是随着IC卡技术的飞速发展,金融机构、国家机关、公司企业、教育部门等领域的需求越来越迫切,应用也越来越广泛。

 

 
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