智能卡COS芯片層模塊設(shè)計(jì)與測試方案研究
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智能卡芯片(以下以51系列智能卡芯片為例)一般包含幾十到幾百KB的FLASH，以1個(gè)頁面為單位進(jìn)行擦除，根據(jù)FLASH編程寫的特點(diǎn)，也就是1能寫成0，而0不能寫成1，故在設(shè)計(jì)編程寫函數(shù)時(shí)為了保證寫數(shù)據(jù)的正確性，特采取如下的方式實(shí)現(xiàn)此功能：
第一步：取出要寫入地址的數(shù)據(jù)(為A)，與要寫入的數(shù)據(jù)(為B)進(jìn)行與操作(結(jié)果為C)；
第二步：在要寫入數(shù)據(jù)的地址寫入數(shù)據(jù)(B)；
第三步：取出寫人數(shù)據(jù)后的地址的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)C進(jìn)行比較。
對于51系列智能卡芯片，由于標(biāo)準(zhǔn)的8051對程序存儲(chǔ)器最大值支持64 KB，所以芯片采用BANK的編址方式。這時(shí)往往需要一個(gè)映射函數(shù)來實(shí)現(xiàn)不同BANK的跳轉(zhuǎn)。如果一款智能卡芯片的程序存儲(chǔ)器采用128 KB的FLASH用來存放COS和用戶數(shù)據(jù)。128 KB的FLASH均分4個(gè)32 KB的BANK，在這4個(gè)區(qū)域里，Commom區(qū)是3個(gè)Bnak的公共區(qū)域，即Commom區(qū)和每個(gè)32 KB的BANK都可以組成64 KB的連續(xù)空間。3個(gè)Bnak之間不能直接互相訪問，而必須調(diào)用Commom區(qū)里的程序才能實(shí)現(xiàn)相互的訪問。所以在創(chuàng)建工程時(shí)要把經(jīng)常使用的程序和常數(shù)，如中斷入口函數(shù)、Bank Switch跳轉(zhuǎn)表等都放到Commom區(qū)里，這樣才能實(shí)現(xiàn)各個(gè)區(qū)域的相互訪問。
(3)異常保護(hù)模塊設(shè)計(jì)。IS07816―3規(guī)定2個(gè)連續(xù)字符上升沿之間的延遲至少是12 ETU，且2個(gè)連續(xù)字符上升沿之間的延遲應(yīng)不超過9 600 ETU。所以COS在設(shè)計(jì)時(shí)要加入發(fā)送“60”來實(shí)現(xiàn)正常的通信。
發(fā)送“60”采用芯片定時(shí)器中斷的方式，設(shè)置定時(shí)器的工作模式，使用時(shí)鐘和的初始值。定時(shí)器的中斷服務(wù)程序的實(shí)現(xiàn)流程：關(guān)閉發(fā)送“60”定時(shí)器；發(fā)送“60”；打開發(fā)送“60”定時(shí)器。
操作系統(tǒng)的異常處理，此函數(shù)為COS進(jìn)行異常狀態(tài)時(shí)調(diào)用的函數(shù)。進(jìn)入異常狀態(tài)時(shí)，要關(guān)閉發(fā)送“60”的定時(shí)器，然后進(jìn)入死循環(huán)狀態(tài)。
本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/195815.htm
3 芯片測試方案設(shè)計(jì)
以下提出一種針對芯片模塊函數(shù)的測試方案。即嵌入式Testing COS。
(1)Testing COS測試平臺(tái)組成。T-COS平臺(tái)由MAIN．C文件、API．C文件、常量配置、A51文件以及芯片庫、LIB文件組成。其中，針對不同的芯片，main．c，api．C是相同的，而常量配置文件和芯片庫文件則不同，在使用時(shí)需要更改或更換。
另外，MAIN．C文件中的CommandInterpreter()命令解釋器函數(shù)是對發(fā)送命令的識(shí)別解釋(在此函數(shù)中，為所有需要測試的函數(shù)定義了指令嗎)。被測函數(shù)的函數(shù)體在API．C文件中。芯片庫在API．C文件中被具體調(diào)用。
此Testing COS可直接寫入智能卡中，設(shè)計(jì)思路是：采用直接APDU指令調(diào)用的形式，直接調(diào)用硬件模塊函數(shù)，如擦一頁函數(shù)。執(zhí)行完指令，函數(shù)返回一個(gè)狀態(tài)字。
主程序是一個(gè)死循環(huán)，如下：
命令解釋器函數(shù)支持多個(gè)函數(shù)，為用戶對硬件的直接操作提供接口，可以通過發(fā)送APDU指令實(shí)現(xiàn)對芯片的多種操作。
例如：APDU：80 00 10 00 00表示擦除地址0x1000所在頁面。
APDU：80 0C 10 00 10表示從地址Oxl000開始讀取長度為Oxl0的數(shù)據(jù)。
(2)Tesling COS測試平臺(tái)的使用。T―COS測試 平臺(tái)測試流程，如圖2所示：
(3)Testing COS測試平臺(tái)局限性分析。T―COS平臺(tái)使用方便簡潔，易于觀察執(zhí)行結(jié)果，但是其不能觀察過程。因此，在返回結(jié)果與預(yù)期結(jié)果不一致，或者出現(xiàn)錯(cuò)誤的情況下，無法判斷產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因。在這種情況下，需要借助仿真器，跟蹤執(zhí)行過程，最終找出產(chǎn)生問題的原因。
4 結(jié) 語
智能卡操作系統(tǒng)根本的部分就在于芯片底層各個(gè)模塊的穩(wěn)固性。芯片層開發(fā)是電信、稅控等產(chǎn)品開發(fā)的重要組成部分之一，也是最基礎(chǔ)的部分。為了保證電信、稅控產(chǎn)品可以在不同芯片之間的平穩(wěn)移植，需要對芯片層的開發(fā)提出一定的要求和標(biāo)準(zhǔn)，這樣可以保證上層開發(fā)的一致性。
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