智能手机维修技术（第二版）课件 4工作任务4-相关知识点4 接口电路1（SIM卡电路原理分析）

项目四智能手机电路原理与维修工作任务4功能电路相关知识点4接口电路（SIM卡电路原理分析）相关知识点4接口电路1.手机SIM卡基础知识SIM卡是（SubscriberIdentityModule）客户识别模块的缩写，也称为智能卡、用户身份识别卡，智能必须装上此卡方能使用。它在电脑芯片上存储了数字移动电话客户的信息，加密的密钥以及用户的电话簿等内容，可供运营商网络客户身份进行鉴别，并对客户通话时的语音信息进行加密。一、SIM卡电路原理分析相关知识点4接口电路（1）SIM卡外形目前智能手机中使用的SIM卡根据外形尺寸分为三类：Mini-SIM卡、MicroSIM卡、NanoSIM卡。一、SIM卡电路原理分析相关知识点4接口电路（2）SIM卡内部结构拆开SIM卡，里边有三种材料：表面金属线路板、集成电路、黑色保护硬胶。三种材料各司其职，表面金属线路板负责集成电路与手机的传输工作，黑色保护硬胶纯为保护集成电路，而集成电路是整块SIM卡的灵魂所在。一张SIM卡，如非刻意破坏折曲，一张SIM卡正常使用十年以上完全没有问题。一、SIM卡电路原理分析相关知识点4接口电路目前智能手机使用的SIM卡，供电分为3V与1.8V两种，目前大部分SIM卡的供电为1.8V，SIM卡必须与相匹配的手机配合使用，即手机产生的SIM卡供电电压与该SIM卡所需的电压相匹配。一、SIM卡电路原理分析相关知识点4接口电路SIM卡插入手机后，电源管理电路提供供电给SIM卡内各模块，检测SIM卡存在与否的信号只在开机3秒内产生。当开机检测不到SIM卡存在时，将提示“InsertCard（插入卡）”；如果检测SIM卡已存在，但机卡之间的通信不能实现，会显示“CheckCard（检查卡）”；一、SIM卡电路原理分析相关知识点4接口电路当SIM卡对开机检测信号没有响应时，手机也会提示“InsertCard（插入卡）”；当SIM卡在开机使用过程中掉出、由于松动接触不良或使用报废卡时，手机会提示“BadCard/SIMError（坏卡/SIM卡错误）”。一、SIM卡电路原理分析相关知识点4接口电路（3）SIM卡的基本功能1）存储用户相关数据SIM卡存储的数据可分为四类：第一类是固定存放的数据。这类数据在ME（MobileEquipment，移动设备）被出售之前由SIM卡中心写入，包括国际移动用户识别号（IMSI）、鉴权密钥（KI）等；一、SIM卡电路原理分析相关知识点4接口电路第二类是暂时存放的有关网络的数据。如位置区域识别码（LAI）、移动用户暂时识别码（TMSI）、禁止接入的公共电话网代码等；第三类是相关的业务代码，如个人识别码（PIN）、解锁码（PUK）、计费费率等；第四类是电话号码簿，是手机用户随时输入的电话号码。一、SIM卡电路原理分析相关知识点4接口电路2）用户PIN的操作和管理SIM卡本身是通过PIN码来保护的，PIN是一个四位到八位的个人密码，只有当用户输入正确的PIN码时，SIM卡才能被启用，移动终端才能对SIM卡进行存取，也只有PIN认证通过后，用户才能上网通话。一、SIM卡电路原理分析相关知识点4接口电路3）用户身份鉴权确认用户身份是否合法，鉴权过程是在是在网络和SIM卡之间进行的，而鉴权时间一般是在移动终端登记入网和呼叫时。鉴权开始时，网络产生一个128比特的随机数RAND，经无线电控制信道传送到移动台，SIM卡依据卡中的密钥Ki和算法A3，对接收到的RAND计算出应答信号SRES，并将结果发回网络端。一、SIM卡电路原理分析相关知识点4接口电路而网络端在鉴权中心查明该用户的密钥Ki，用同样的RAND和算法A3算出SRES,并与收到的SRES进行比较，如一致，鉴权通过。一、SIM卡电路原理分析相关知识点4接口电路4）SIM卡中的保密算法及密钥SIM卡中最敏感的数据是保密算法A3、A8、密钥Ki、PIN、PUK和Kc。A3、A8算法是在生产SIM卡时写入的，无法读出。PIN码可由用户在手机上自己设定，PUK码由运营者持有，Kc是在加密过程中由Ki导出的。一、SIM卡电路原理分析相关知识点4接口电路2.SIM卡电路工作原理在本节中，以华为nove5手机SIM卡1电路为例，分析SIM卡电路的工作原理。手机与SIM卡电路的通信属于异步半双工模式，根据手机工作模式不同，SIM卡使用3.25MHz或1.083MHz的信号做为SIM卡时钟信号。不论是使用1.8V的SIM卡还是3V的SIM卡，SIM卡的时钟信号的频率都是3.25MHz。一、SIM卡电路原理分析相关知识点4接口电路SIM卡接口电路的启动与关闭是由应用处理器内部电路控制。当检测到SIM卡被安装在手机上时，启动应用处理器内部的SIM卡接口电路。SIM卡电源、SIM卡数据信号及SIM卡复位信号的电压幅度是根据SIM卡的类型而不同的，信号的电压幅度大概为0.9×SIM卡电源幅度。一、SIM卡电路原理分析相关知识点4接口电路应用处理器输出SIM卡供电电压NFC_SIM0_VDD_OUT到SIM卡座J3502的1、2、3脚；应用处理器输出SIM卡时钟信号SIM0_CLK到SIM卡座J3502的7、8、9脚；应用处理器输出SIM卡复位信号SIM0_RST到SIM卡座J3502的1、2、3脚；SIM卡通过数据信号