射频卡协议ISO14443全文中文呕心沥血整理版.docx

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射频卡协议ISO14443全文中文呕心沥血整理版

中国金融集成电路（IC）卡

与应用无关的非接触式规范

中国金融集成电路（IC）卡标准修订工作组

二零零四年九月

目次

1范围

本规范包括以下主要内容:

－物理特性：

规定了接近式卡（PICC）的物理特性。

本部分等同于ISO/IEC14443—1内容。

－射频功率和信号接口:

规定了在接近式耦合设备（PCDs）和接近式卡（PICCs）之间提供功率和双向通信的场的性质与特征。

本部分没有规定产生耦合场的方法,也没有规定遵循电磁场辐射和人体辐射安全的规章。

本部分等同于ISO/IEC14443—2内容。

－初始化和防冲突：

本规范描述了PICC进入PCD工作场的轮询；在PCD和PICC之间通信的初始阶段期间所使用的字节格式、帧和定时；初始REQ和ATQ命令内容；探测方法和与几个卡（防冲突）中的某一个通信的方法；初始化PICC和PCD之间的通信所需要的其它参数;容易和加速选择在应用准则基础上的几个卡中的一个（即,最需要处理的一个）的任选方法.本部分等同于ISO/IEC14443-3内容。

－传输协议：

规定了以无触点环境中的特殊需要为特色的半双工传输协议，并定义了协议的激活和停活序列.这一部分适用于类型A和类型B的PICC.本部分等同于ISO/IEC14443—4内容.

－数据元和命令集:

定义了金融应用中关闭和激活非接触式通道所使用的一般数据元、命令集和对终端响应的基本要求.

2参考资料

下列标准中所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

本标准出版时,所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

ISO/IEC3309：

1993

信息技术—系统间的远程通信和信息交换—高级数据链接控制（HDLC）规程-帧结构

ISO/IEC7810：

1995

识别卡物理特性

ISO/IEC7816-3

识别卡带触点的集成电路卡第3部分：

电信号和传输协议

ISO/IEC7816—4

识别卡带触点的集成电路卡第4部分：

行业间交换用命令

ISO/IEC7816—5

识别卡带触点的集成电路卡第5部分:

应用标识符的编号体系和注册规程

IEC61000-4—2

电磁兼容性（EMC）第4部分：

测试和测量技术第2节:

抗静电放电测试

ISO/IEC10373-6

识别卡－测试方法

ISO/IEC14443：

1997

识别卡－非接触式集成电路卡－接近式卡

《中国金融集成电路（IC）卡规范V2.0》电子钱包/电子存折部分（简称为《电子钱包/电子存折规范》）

3定义

3.1集成电路Integratedcircuit（s）（IC）

用于执行处理和/或存储功能的电子器件.

3.2无触点的Contactless

说明完成与卡交换信号和给卡供应能量，而无需使用通电流元件（即，不存在从外部接口设备到卡内所包含集成电路的直接通路）。

3.3无触点集成电路卡Contactlessintegratedcircuit（s）card

一种ID—1型卡（如ISO/IEC7810中所规定）,在它上面已装入集成电路,并且与集成电路的通信是用无触点的方式完成的。

3.4接近式卡Proximitycard（PICC）

一种ID—1型卡，在它上面已装入集成电路和耦合电路，并且与集成电路的通信是通过与接近式耦合设备的电感耦合完成的。

3.5接近式耦合设备Proximitycouplingdevice（PCD）

用电感耦合给PICC提供能量并控制与PICC交换数据的读/写设备.

3.6位持续时间Bitduration

确定一逻辑状态的时间,在这段时间结束时，一个新的位将开始。

3.7二进制移相键控Binaryphaseshiftkeying

移相为180°的移相键控,从而导致两个可能的相位状态。

3.8调制指数Modulationindex

定义为［a-b］/［a+b］，其中a，b分别是信号幅度的峰值和最小值。

3.9不归零电平NRZ-L

位编码的方式，借此，位持续期间的逻辑状态可以通过通信媒介的两个已定义的物理状态之一来表示。

3.10副载波Subcarrier

以频率fs调制载波频率fc而产生的RF信号.

3.11防冲突环anticollisionloop

为了在PCD激励场中准备PCD和几个PICC中的一个或多个之间的对话所使用的算法。

3.12比特冲突检测协议bitcollisiondetectionprotocol

在帧内比特级使用冲突检测的防冲突方法。

冲突出现在至少两个PICC把互补比特模式发送给PCD时。

在这种情况下，比特模式被合并,在整个（100％）位持续时间内载波以副载波来调制。

PCD检测出碰撞比特并按串联次序识别所有PICCID.

3.13字节byte

由指明的8位数据b1到b8组成,从最高有效位（MSB，b8）到最低有效位（LSB，b1）.

3.14冲突collision

在同一PCD激励场中并且在同一时间周期内两个PICC的传输,使得PCD不能辨别数据是从哪一个PICC发出的。

3.15基本时间单元（etu）elementarytimeunit（etu）

对于本部分,基本时间单元（etu）定义如下：

1etu=128/fc，（即9。

4µs,标称的）.

3.16帧frame

帧是一序列数据位和任选差错检测位,它在开始和结束处有定界符。

注：

类型APICC使用为类型A定义的标准帧,类型BPICC使用为类型B定义的标准帧。

3.17高层higherlayer

属于应用或高层协议，它不在本部分描述。

3.18时间槽协议timeslotprotocol

PCD与一个或多个PICC建立逻辑通道的方法，该方法对于PICC响应使用时间槽定位，类似于slotted—Aloha方法。

3.19唯一识别符Uniqueidentifier（UID）

UID是类型A防冲突算法所需的一个编号.

3.20块block

帧的一种特殊类型，它包含有效协议数据格式.

注:

有效协议数据格式包括I—块、R-块或S-块。

3.21无效块invalidblock

帧的一种类型，它包含无效协议格式.

注：

没有接收到帧的超时不被解释为一无效块.

4缩略语和符号表示

ACK

肯定确认（positiveACKnowledgement）

AFI

应用族识别符，应用的卡预选准则.（ApplicationFamilyIdentifier）

APf

在REQB中使用的防冲突前缀f（AnticollisionPrefixf，,usedinREQB/WUPB，TypeB）

APn

在Slot—MARKER命令中使用的防冲突前缀n（AnticollisionPrefixn,usedinSlot—MARKERCommand,TypeB）

ASK

移幅键控（AmplitudeShiftKeying）

ATQ

请求应答（AnswerToRequest）

ATQA

请求应答，类型A（AnswerToRequest，TypeA）

ATQB

请求应答，类型B（AnswerToRequest，TypeB）

ATS

选择应答（AnswerToSelect）

ATTRIB

PICC选择命令（PICCselectioncommand，TypeB）

BCC

UIDCLn校验字节，4个先前字节的“异或”值（UIDCLncheckbyte,calculatedasexclusive-oroverthe4previousbytes，TypeA）

BPSK

二进制移相键控（BinaryPhaseShiftKeying）

CID

卡标识符（CardIdentifier）

CLn

串联级n,3≥n≥1（CascadeLeveln,TypeA）

CRC

循环冗余校验,如第7章中为每种类型的PICC所定义的（CyclicRedundancyCheck）

CRC_A

7。

2.1。

10中定义的循环冗余校验差错检测码（CyclicRedundancyCheckerrordetectioncodeA）

CRC_B

7.3.2中定义的循环冗余校验差错检测码（CyclicRedundancyCheckerrordetectioncodeB）

CT

串联标记，‘88'（CascadeTag,TypeA）

D

除数（Divisor）

DR

接收的除数（PCD到PICC）（DivisorReceive（PCDtoPICC））

DRI

接收的除数整数（PCD到PICC）（DivisorReceiveInteger（PCDtoPICC））

DS

发送的除数（PICC到PCD）（DivisorSend（PICCtoPCD））

DSI

发送的除数整数（PICC到PCD）（DivisorSendInteger（PICCtoPCD）

）

E

通信结束,类型A（Endofcommunication,TypeA）

EDC

差错检测码（ErrorDetectionCode）

EGT

额外保护时间（ExtraGuardTime，TypeB）

EOF

帧结束，类型B（EndOfFrame,TypeB）

etu

基本时间单元,1比特数据传输的持续时间（Elementarytimeunit）

fc

载波频率（作场的频率,13。

56MHz）（Frequencyofoperatingfield（carrierfrequency））

FDT

帧延迟时间,类型A（FrameDelayTime,TypeA）

fs

副载波调制频率（Frequencyofsubcarriermodulation）

FSC

接近式卡帧长度（FrameSizeforproximityCard）

FSCI

接近式卡帧长度整数（FrameSizeforproximityCardInteger）

FSD

接近式耦合设备帧长度（FrameSizeforproximitycouplingDevice）

FSDI

接近式耦合设备帧长度整数（FrameSizeforproximitycouplingDeviceInteger）

FWI

帧等待时间整数（FrameWaitingtimeInteger）

FWT

帧等待时间（帧等待时间）（FrameWaitingTime）

FWTTEMP

临时帧等待时间（temporaryFrameWaitingTime）

HALT

类型APICC暂停命令（HaltCommand，TypeA）

I—block

信息块（Information—block）

ID

标识号（IDentificationnumber，TypeA）

INF

属于高层的信息字段（INFormationfieldbelongingtohigherlayer,TypeB）

LSB

最低有效位（LeastSignificantBit）

MAX

最大值（Indextodefineamaximumvalue）

MIN

最小值（Indextodefineaminimumvalue）

MSB

最高有效位（MostSignificantBit）

N

防冲突槽的数目或每个槽内PICC响应的概率（NumberofanticollisionslotsorPICCresponseprobabilityineachslot，TypeB）

n

变量整数值,如特定条款中所定义（Variableintegervalueasdefinedinthespecificclause）

NAD

结点地址（NodeADdress）

NAK

否定确认（NegativeAcKnowledgement）

NRZ—L

不归零电平，（L为电平）（Non-ReturntoZero，（Lforlevel））

NVB

有效位的数目（NumberofValidBits，TypeA）

OOK

开/关键控（On/OffKeying）

OSI

开放系统互连（OpenSystemInterconnection）

P

奇校验位（OddParityBit，TypeA）

PARAM

属性格式中的参数（PARAMeter）

PCB

协议控制字节（ProtocolControlByte）

PCD

接近式耦合设备（读写器）（ProximityCouplingDevice）

PICC

接近式卡（ProximityCard）

PPS

协议和参数选择（ProtocolandParameterSelection）

PPS0

协议和参数选择参数0（ProtocolandParameterSelectionparameter0）

PPS1

协议和参数选择参数1（ProtocolandParameterSelectionparameter1）

PPSS

协议和参数选择开始（ProtocolandParameterSelectionStart）

PUPI

伪唯一PICC标识符（Pseudo-UniquePICCIdentifier，TypeB）

R

防冲突序列期间PICC所选定的槽号（SlotnumberchosenbythePICCduringtheanticollisionsequence，TypeB）

R（ACK）

包含肯定确认的R-块（R—blockcontainingapositiveacknowledge）

R（NAK）

包含否定确认的R—块（R-blockcontaininganegativeacknowledge）

RATS

选择应答请求（RequestforAnswerToSelect）

R—block

接收准备块（Receivereadyblock）

REQA

请求命令，类型A（RequestCommand，TypeA）

REQB

请求命令，类型B（RequestCommand，TypeB）

RF

射频（RadioFrequency）

RFU

保留供将来使用（ReservedforFutureISO/IECUse）

S

通信开始，类型A（Startofcommunication,TypeA）

SAK

选择确认（SelectAcKnowledge,TypeA）

S—block

管理块（Supervisoryblock）

SEL

选择命令（SELectcode，TypeA）

SFGI

启动帧保护时间整数（Start—upFrameGuardtimeInteger）

SFGT

启动帧保护时间（Start-upFrameGuardTime）

SOF

帧的开始,类型B（StartOfFrame,TypeB）

TR0

PCDoff和PICCon之间静默的最小延迟.（仅类型B）（GuardTime，TypeB）

TR1

PICC数据传输之前最小副载波的持续期。

（仅类型B）（SynchronizationTime,TypeB）

UID

唯一标识符（UniqueIdentifier，TypeA）

UIDn

唯一标识符的字节数目n，n≥0（BytenumbernofUniqueIDentifier）

WTX

等待时间延迟（WaitingTimesXtension）

WTXM

等待时间延迟乘数（WaitingTimesXtensionMultiplier）

WUPA

类型APICC唤醒命令（Wake—UPCommand,TypeA）

本部分使用下列记法:

（xxxxx）b数据位表示

‘XY'十六进制记法，等同于基数16的XY

5物理特性

5.1一般特性

PICC应具有与ISO/IEC7810中为ID—1型卡规定的要求相应的物理特性。

5.2尺寸

PICC的额定尺寸应是ISO/IEC7810中规定的ID—1型卡的尺寸。

注:

根据国内生产情况,PICC的厚度可以为0.76±0。

08mm（双界面卡除外）.

5.3附加特性

5.3.1紫外线

本标准不包括保护PICC不受到超出正常水平剂量紫外线的影响。

需要加强防护的部分应是卡制造商的责任并应注明可以承受紫外线的程度。

5.3.2X—射线

卡的任何一面暴露于100KeV的中等能量X-射线（每年0.1Gy的累积剂量）后,应不引起该卡的失效。

注：

这相当于人暴露其中能接受的最大值的年累积剂量的近似两倍.

5.3.3动态弯曲应力

按照ISO/IEC10373-6中描述的测试方法（其中短边和长边的最大偏移为hwA=20mm,hwB=10mm）测试后,PICC应能继续正常工作。

5.3.4动态扭曲应力

按照ISO/IEC10373-6中描述的测试方法（其中旋转角度α等于15°）测试后,PICC应能继续正常工作。

5.3.5交变磁场

a）在下表给出的平均磁场强度的磁场内暴露后,PICC应能继续正常工作.

表格51:

磁场强度与频率

频率范围（MHz）

平均磁场强度（A/m）

平均时间（min）

0。

3～3.0

1.63

6

3。

0～30

4.98/f

6

30～300

0。

163

6

磁场的峰值强度被限制在磁场平均强度的30倍。

b）在12A/m、13.56MHz频率的磁场中暴露后，PICC应能继续正常工作。

5.3.6交变电场

在下表给出的平均电场强度的电场内暴露后，PICC应能继续正常工作。

表格52：

电场强度与频率

频率范围（MHz）

平均电场强度（V/m）

平均时间（min）

0。

3—3。

0

0。

614

6

3。

0—30

1842/f

6

30—300

61.4

6

电场的峰值强度被限制在电场平均强度的30倍。

5.3.7静电

按照ISO/IEC10373-6中描述的测试方法（其中测试电压为6kV）测试后，PICC应能继续正常工作。

5.3.8静态磁场

在640kA/m的静态磁场内暴露后,PICC应能继续正常工作.

警告：

磁条上的数据内容可能被这样的磁场擦去。

5.3.9工作温度

在0℃到50℃的环境温度范围内，PICC应能正常工作。

6射频功率和信号接口

6.1PICC的初始对话

PCD和PICC之间的初始对话通过下列连续操作进行：

——PCD的RF工作场激活PICC

-—PICC静待来自PCD的命令

——PCD传输命令

--PICC传输响应

这些操作使用下列条款中规定的射频功率和信号接口.

6.2功率传送

PCD应产生给予能量的RF场，为传送功率，该RF场与PICC进行耦合，为了通信，该RF场应被调制。

6.2.1频率

RF工作场频率（fc）应为13。

56MHz±7kHz。

6.2.2工作场

最小未调制工作场为Hmin，其值为1.5A/m（rms）。

最大未调制工作场为Hmax,其值为7.5A/m（rms）.

PICC应按预期在Hmin和Hmax之间持续工作。

PCD应在制造商规定的位置（工作空间）处产生一个最小为Hmin，但不超过Hmax的场。

另外,在制造商规定的位置（工作空间）,PCD应能将功率提供给任意的PICC.

在PICC的任何可能位置内，PCD应不产生高于在5。

3。

5中规定的交变磁场。

PCD工作场的测试方法在国际标准ISO/IEC10373-6中规定。

6.3信号接口

两种通信信号接口A类和B类在下列各条中予以描述。

在检测到A类或B类的PICC存在之前,PCD应选择两种调制方法之一.

在通信期间，直到PCD停止通信或PICC移走，只有一个通信信号接口可以是有效的.然后，后续序列可以使用任一调制方法。

下图是下面几个部分描述概念的示意图.

＊也可能数据反相

图表61:

A类、B类接口的通信信号举例

6.4A类通信信号接口

6.4.1从PCD到PICC的通信

数据速率

在初始化和防冲突期间,传输的数据波特率应为fc/128（~106kbps）。

调制

使用RF工作场的ASK100%调制原理来产生一个如图6—2所示的“暂停（pause）”状态来进行PCD和PICC间的通信。

PCD场的包络线应单调递减到小于其初始值HINITIAL的5％,并至少在t2时间内保持小于5％。

该包络线应符合图表62.

如果PCD场的包络线不单调递减,则当前最大值和在当前最大值前通过相同值的时间之间的时间应不超过0.5μs.如果当前最大值大于HINITIAL的5％，这种情况才适用。

上冲应保持在HINITIAL的90％和110％之内.

在场超出HINITIAL的5%之后和超出HINITIAL的60％之前，PICC应检测到“暂停（pause）结束”.

注：

在设计成一个时间内仅处理一张卡的系统中，t4不必加以考虑。

图表62

：

暂停

注:

该定义适用于所有调制包络定时.

图表63：

暂停结束的定义

位的表示和编码

定义了下面的序列：

序列X

在64/fc时间后，一个“暂停（pause）”应出现。

序列Y

在整个位持续时间（128/fc），没有调制出现.

序列Z

在位持续时间开始时，一个“暂停（pause）”应出现.

上面的序列用于编码下面的信息：

逻辑“1”

序列X

逻辑“0”

序列Y带有下列两种异常情况：

ⅰ）如果有两个或两个以上的连续“0",则序列Z应从第二个“0”处开始被使用.

ⅱ）如果在起始帧后的第一位是“0”，则序列Z应被用来表示它,并且以后直接紧跟着任何个“0"。

通信的开始

序列Z

通信的结束

逻辑“0”,后面跟随着序列Y

没有信息

至少两个序列Y

6.4.2从PICC到PCD的通信

数据速率

在初始化和防冲突期间,传输的数据波特率应为fc/128（～106kbps）。

负载调制

PICC应能经由电感耦合区域与PCD通信，在该区域中,所加载的载波频率能产生频率为fs的副载波。

该副载波应能通过切换PICC中的负载来产生。

在以测试方法描述的方法测试时，负载调制幅度应至少为30/H1。

2mV（峰值），其中H是以A/m为单位的磁场强度的（rms）值。

PICC负载调制的测试方法在国际标准ISO/IEC10373-6中定义。

副载波

副载波负载调制的频率fc应为fc/16（~847kHz），因此，在初始化和防冲突期间，一个位持续时间等于8个副载波周期。

副载波调制

每一个位持续时间均以已定义的与副载波相关的相位开始。

位周期以已加载的副载波状态开始.

副载波