智能卡雙接口調度設計

胡海瑞 王兵 郭立君

【摘要】 本文設計了一種應用于移動支付的智能卡雙接口調度方法，可以完全滿足智能卡應用于移動支付領域的技術要求。該方法與智能卡硬件無關，且運行效率高，有廣泛的應用前景。

【關鍵詞】 7816 SWP 移動支付 雙接口

一、引言

移動支付，又稱手機支付，是以手機等手持終端為載體，與各類讀卡器近距離進行身份識別，信息交互，從而完成支付過程。作為一種新興的支付方式，其具有安全、快捷、方便等優點，移動支付已經成為我國支付領域的重要組成部分。

在眾多移動支付實現方案中， SWP定制終端方案是移動支付業務發展的重要方向。SWP定制終端方案是將CLF（contactless Front end，非接觸前端）芯片預置在定制手機終端內，智能卡通過SWP協議與終端CLF芯片通信，CLF芯片通過14443協議，實現與外界讀卡器的通信。同時，智能卡為了完成用于移動通信的SIM卡功能，還必須通過7816接口與移動終端通信。

二、雙接口調度技術概述

在使用手機進行移動支付時，會出現同時進行語音通話或上網的情景。這就要求智能卡卡平臺具有對移動通信接口（7816接口）和支付通信數據接口（SWP接口）進行并行調度的能力，使兩個接口既能夠分別單獨工作，又能夠同時并行工作。

智能卡規范規定，卡片在雙接口同時通信時，一個接口的掉電或復位，只對該接口產生影響，不應影響另一接口正在進行的會話。

由于平臺只能順序的處理I/O接口的APDU指令，所以I/O接口調度模塊必須能同時接收兩個接口的指令，然后順序的分發給平臺去處理。

三、雙接口調度設計與實現

在本文設計的雙接口調度方案中，7816協議棧和SWP協議棧獨立實現，由雙接口調度主程序進行指令的分發。7816接口被激活時，中斷程序自動初始化接口，完成發送ATR和PPS過程。當CLF檢測到RF 磁場，SWP接口被激活，SWP接口的初始化工作也自動完成。7816接口的通信是由終端首先發起的，卡接收到全部命令頭以后就可以發送過程字節，用來指示終端的下一步動作。

如果智能卡在接收全部命令頭以后，發送等候協議字節0x60，就是通知終端“卡現在正忙，暫時無法處理命令”。終端收到此字節后就不會進行下一步動作，而是繼續等待下一個過程字節。下面進行詳細介紹。

7816 接口中斷處理：如果該中斷是7816復位中斷，則復位7816并發送ATR，打開7816接收中斷及復位中斷。如果該中斷是接收FIFO非空中斷則接收APDU命令頭5字節，置7816命令頭完成接收標志，啟動定時器，周期發0x60，然后退出。此時APDU數據域還沒有被接收。

SWP接口中斷處理：進入中斷后首先檢查7816接口是否正在定時發0x60。如果正在發送，說明7816接口正在等待接收數據域，為了防止7816接口等待超時，立即在7816接口發送0x60，然后接收完整的SWP數據，并存至緩存。

中斷程序會判斷事件類型，如果事件是EVT_CARD_ DEACTIVATED 或 EVT_FIEL- D_OFF指令，則將信號有效標志位清零，表示該接口處于去激活態；如果是 EVT_ CARD_ACTIVATED 指令，則將信號有效標志位置位；如果是EVT_SEND _DATA 指令且信號有效，則將緩存數據拷貝至專用緩存。處理完畢后，退出中斷。

雙接口調度主程序處理：進入主程序后，首先對硬件平臺和I/O接口進行初始化，然后就進入到一個無法退出的While循環中。如果兩個接口收到的命令都已經處理完畢，又沒有收到新的命令，則主程序一直處于等待狀態，等待I/O口接收中斷的到來。

在等待狀態下，如果只有7816命令頭接收標志置位，則接收7816數據域，并處理該條命令，并且將處理后response 通過7816接口發送。如果只有SWP數據接收完成標志置位，則處理該條命令，并且將處理后response 通過SWP接口發送。

如果7816命令頭接收標志和SWP數據接收完成標志同時置位，則處理SWP指令，處理完成后重新進行標志判斷。所以如果每次進行標志位判斷時，SWP數據接收完成標志都置位，則一直處理SWP指令。這種設計模式可以保證SWP接口的數據被優先執行。

四、總結

本設計可以適用的應用場景有：單獨7816接口通信，如手機終端進行正常語音通信等；單獨的SWP 接口通信，如終端關機狀態下進行支付業務；雙接口同時通信，如終端進行語音通信的過程中進行移動支付。

參 考 文 獻

[1] UNI CEI EN .ISO/IEC 7816-4 1997

[2] ETSI TS .102 613 V8.0.0 （Release 8） 2009-10

[3] 胡漢才. 單片機原理及其接口技術. 清華大學出版社.