【中文文档】AN4100_STM32F05xx微控制器的智能卡接口设计

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STMCU-管管发布时间：2019-3-25 10:31

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STM32F05xx微控制器的智能卡接口设计

前言

本文档介绍基于 STM32F05xx USART 外设的固件和硬件智能卡接口解决方案。此固件和硬件包的主要用途是，为使用处于智能卡模式的 USART 外设（支持 T=0 和 T=1 协议）的应用开发提供资源以加速开发过程。

固件接口包含了为支持 ISO 7816-3/4 规范而开发的库源文件。还提供了一个基于意法半导体的 STM320518-EVAL 评估板（带一些附加硬件）的应用示例。

本文档及其相关的固件可以从意法半导体网站 http://www.st.com 下载。

表 1 列出了本应用笔记所涉及的微控制器和开发工具。

词汇表STM32F05xx 器件为：
● Flash 容量高达 32 KB 的 STM32F050xx 微控制器。
● Flash 容量高达 64 KB 的 STM32F051xx 微控制器。

1 智能卡接口说明

1.1 前言

智能卡接口在 USART 智能卡模式下进行开发。有关 USART 寄存器的说明，请参见STM32F05xx 参考手册 (RM0091)。USART 智能卡模式支持 ISO 7816-3（A 类）标准中定义的异步协议智能卡。更多详细信息，请参见此标准。

使能智能卡模式后，必须将 USART 配置为：

● 8 位数据位加上奇偶校验
● 0.5 或 1.5 位停止位智能卡的时钟源为一个 5 位预分频器和智能卡时钟发生器。将 GPIO 引脚与软件配合使用来提供智能卡接口所需的其它功能。

软件中不处理 ISO 7816-3 中定义的反向信号传输约定，反转数据和最高有效位优先的情况。

智能卡有三种不同的工作电压：

● 5 V（ISO7816-3 A 类）
● 3 V（ISO7816-3 B 类）
● 1.8 V（ISO7816-3 C 类）

1.2 外部接口

Smartcard_RST（智能卡复位）、Smartcard_3/5V（3 V 或 5 V）、Smartcard_CMDVCC（用于 VCC 的命令）和 Smartcard_OFF 信号（用于智能卡检测的信号）由软件控制 GPIO的端口实现。为了使数据信号以正确的驱动连接到智能卡 IO 引脚，应当把 USART_TX 端口的 GPIO 位编程为复用开漏输出模式，为把时钟发生器连接到 Smartcard_CLK 的引脚，USART_CK 端口的 GPIO 位应配置为复用推挽输出模式。

1.3 协议

ISO 7816-3 标准为异步协议定义了时间基准单位，称作 ETU (elementary time units)，它与输入至智能卡的时钟频率有关。一个 ETU 的长度是一个位时间。USART 接收器和发送器在内部通过 Rx_SW 信号相连接。必须将 USART 模块设置为智能卡模式，才能实现从STM32F05xx 向智能卡传输数据。