EMV简介及检测和调试实例

EMV简介及检测和调试实例1EMV是国际组织EUROPAY，MASTER，VISA的简称。EMV规范在ISO7816标准的子集上加入了一些EMV特有的要求而形成的包括IC卡，IC卡终端，IC卡应用的统一标准。由于这些特有的要求，使得EMV标准和ISO7816标准并不能够完全兼容。随着国际金融电子化的深入，EMV标准日益成为国际上一套最具权威性的IC卡规范.今天，EMV已经成为事实上的银行IC卡（借记卡、贷记卡）国际标准，正日益引起众多的IC卡终端设备供应商的重视。Visa和Mastercard等国际组织已要求各会员银行在2008年前完成磁条卡向遵循EMV标准的IC卡的迁移计划。一．EMV规范简介2当前EMV规范的最高版本是EMV2000，EMV规范认证分为LEVEL1和LEVEL2。其认证证书必须通过EMV组织在全球指定的几家测试实验室测试后取得。其测试以要求严格和测试费用昂贵著称。LEVEL1认证测试有关终端的机电特性、逻辑接口、传输协议等内容，可概括为：物理参数测试，T=0协议测试，T=1协议测试（ATR分析测试是分别存在于上述三项测试中的）。对于终端的厂商来说，LEVEL1认证是必须通过的，它能保证IC卡终端对于IC卡操作的无损害性和规范性；LEVEL2认证主要是对应用方面的测试，是界于LEVEL1和实际应用程序之间的应用软件接口认证，它保证了应用软件接口的统一和规范。另外，还有所谓的标准应用认证，则是和具体应用有关，如VISA组织的VIS标准认证等等，它保证了具体每个IC卡应用的标准和规范。3EMV

LEVEL1的认证应该是EMV认证中最困难的认证，它对于IC卡终端底层的硬件和软件都做了很严格的要求。MEVLEVEL1认证包含的测试项目有物理参数测试，T=0协议测试，T=1协议测试三大部分，另外也要对IC卡终端进行高低温测试，高低电压测试。温度和电压测试是根据厂商提供终端适应的温度，电压参数进行的，EMVLEVEL1中没有具体的规定。EMV规范测试总共473个测试项目。4二．过EMV测试的难点：如前所述，EMV测试分为LEVEL1测试和LEVEL2测试。其中，LEVEL2测试纯粹是应用软件测试，所以难度相对来说不大。关键在LEVEL1测试。在LEVEL1测试中，有以下几个难点：1.电气特性，2.各种时序的要求，3.各种波特率的实现（软件方面实现）5三分析：正如前述，EMV测试有三大难点。难点一：物理参数测试

6EMV在物理特性方面对终端有着十分严格的要求，物理参数测试包括硬件测试，电气测试。硬件测试是指IC卡触点的位置测试，卡座压力测试。电气测试包括：触点短路测试，VCC的电压测试，VCC的电压扰动测试，RST信号，CLK信号，I/O信号等信号的电平测试，干扰测试，上升下降时间（可以实例讲解），触点电阻等测试。电气测试是EMV测试中最难实现的一项，各项测试都与IC卡读写器的电路，硬件控制程序有很大的关系，其中信号扰动EMV测试是最严格的，也是最难通过的。如果有一个毛刺超过范围，整个测试项就不能通过。如果硬件人员用通用的外围芯片去设计外围电路来实现这些功能，不是不可能，但是所花的器件成本，需要的人力成本，以及等待产品稳定所需要的时间以及为此所花费的额外的测试费用，相对来说就显得过高了7难点二（软件实现）：突出显示任EMV2000的标准中，要求终端能够支持9600BPS，19200BPS，38400BPS三种串行通讯波特率。按照规范要求，在终端和卡的通讯的过程中，如果终端检测到IC卡传输的字符有错误，终端必须在指定的有限时间（在几十乃至十几微秒内）里及时做出反应，把I/O口线拉低，并维持一段指定的时间，以表示要求IC卡重发这个字符；同样，如果终端发送完一个字符之后，还要在规定的时间里检测I/O口线是否有被拉低，以判断IC卡方是否已经正确接收到了终端发送的这个字符，如果IC卡在规定的时间里把I/O口线拉低了一段时间，则表示IC卡接收到的字符是错误的，终端就要在规定的时间里重发字符。这些动作，要是由终端自己来实现，就要求终端的控制器速度足够快和对时间的控制精确，这提高了编程难度。如果采用TDA8007C3，则由于该芯片内置了一个ISOUART，并有自动检测字符传输错误并自动重发的功能，波特率也有专用的除数寄存器进行控制，还有一个先进先出队列。发送数据或接收数据时，微控制器只须把要发送的数据通过并行接口送入UART中或者从UART中读取收到的数据就可以了。控制简单，而且不需要实时响应。51体系结构的CPU就可以轻松做到。8EMV规范中，规定了大量的时间限制。在难点二中，已经有所提到。此外，EMV规范规定了字符间的最大等待时间WWT和CWT，同向字符之间的最小时间间隔，异向字符之间的最小时间间隔，分组间的最大时间间隔BWT，上电复位时RST为高的最长时间，ATR字符串的最大时间长度，ATR字符串中字符与字符之间的最大时间间隔等等，都有严格的规定。为了后面叙述的方便，介绍一个名词：ETU。ETU指的是在I/O上使用的位持续时间。对于9600BPS通讯的卡来说，ETU=104微秒,对于38400BPS通讯的卡来说，ETU=26微秒.终端对这些时间间隔的误差，最大不能超过50%ETU。而上述的时间中，如WWT，则一般为10080个ETU（可能更长）。要实现这些时间限制，就要求编程人员精通汇编程序，而且对所有的时间点仔细测量，需要很大的工作量以及细心的计算和测量。但是，即使这样，得到的程序移植性仍然很差，即如果换了一种开发平台，这些时间点必须重新进行编程，测量。TDA8007C3接口芯片则提供了一组时间寄存器（TOC，TO1，TO2，TO3），能够实现对ETU的精确定时，从而使得上述得时间限制都可以很容易地实现，而且得到的程序可移植性很高。可以显著地降低软件开发成本。难点三（一般硬件IC有保证）：9下面可以就具体的机型分析下EMV调试方法（NCN6001为例）一、主要体现在IO口的纹波，IO纹波主要来源于输入端带来的纹波和输出端纹波A输入端纹波，主要是NCN6001的CLK脚带来的，由于走线过长存在的电感，容易引起上升下降沿的高频振弦波，这种纹波一直可以带到输出端造成纹波过大。解决方法是在NCN6001输入脚串入一个10-400欧电阻，还有要注意旁边有没有串入FPC排线，因为FPC排线的线与线之间的电容较大，所以这种高频波容易串入到旁边信号线，所以还要在FPC排线另一端口也要串入这种电阻才可以防止这种高频纹波干扰到另一个信号线而进入NCN6001。1011BIO和CLK以及RESET输出端口纹波，这种纹波只能稍加电阻电容滤除，一般为20P电阻10R-30R以内，要不然会引起后面的沿不过，以及NCN6001的DC/DC电路中接地布线，还有CARDVCC一定要用低内阻的电容才可以消除关于VCC脚的纹波

12一般小于800ns,NCN6001主要体现在高温下45度的上升沿，在常温下和低温下他的上升下降沿一般都不会有太大问题，分析问题估计在高温情况下这款芯片内部的MOS管打开时间估计变短（原本上升时是200ns直接打开MOS管把IO拉高，但在高温下就可能变得很少不足200NS时间），造成上升降变慢，解决方法在外部IO口直接加入一个相似芯片内部的一个电路使之IO容易在200NS内立即达到电源的百分之九十即可。二、IO上升下降沿13其实一般厂家在这块的解决方法是利用加上拉和下拉解决，这种方法解决起来相当困难，非常费时，调整此电路相对容易些，不过加入此电路后有可能会引起之后IO口电流过大问题，可以适当调整R22的阻值，同时注意加入此电路的同时也会带给IO带来些纹波，要注意U7滤波。输出CLK的沿可以允许在15NS，这时要注意不易把滤波电容取的太大。一般情况可以直接只串入39R以内的电阻即可，可不接滤电容。14关于测试IO电流测试不过一般为外部的纹波过大造成纹波叠加在上面就会造成IO电流过大，一般要求在15MA以内，也可以直接串入50R以内的电阻解决，TDA8023方案的DC/DC电感