英创信息技术工控主板EM9161对ISO7816协议的支持概述
在当前的金融pos终端及相关领域，iso7816通讯协议得到了广泛应用。英创的工控主板em9161，可在其异步串口的基础上，通过简单的设置，就可把串口转为符合iso7816协议的接口，实现与各种智能卡的通讯。本文主要介绍采用em9161的com2口，实现iso7816通讯的基本方法。
上图表示em9161作为iso7816主控方与智能卡的连接示意图，其中原com2口的数据发送管脚txd2作为iso7816的半双工数据信号dio；原com2口的rts2n控制线作为iso7816的时钟信号sck。两个信号线的电平均为3.3v的ttl信号电平。
应用程序进行iso7816通讯的基本流程为：
1、按标准方法打开串口“com2:”，并设置相应串口参数；
2、通过deviceiocontrol（…）函数使能iso7816通讯模式，并设置相关参数；
3、设置波特率，注意在使能iso7816模式后，必须重新设置波特率；
4、进行数据通讯，数据帧的奇偶校验位需要与通讯对端匹配；
5、通过deviceiocontrol（…）函数禁止iso7816通讯模式；
6、按标准方法关闭串口“com2:”。
为了实现从通常的异步串口到iso7816的转换，em9161的串口驱动增加了2个ioctl功能如下：
#include
#define ioctl_serial_enable_iso7816\
ctl_code(file_device_serial_port,40,method_buffered,file_any_access)
#define ioctl_serial_disable_iso7816 \
ctl_code(file_device_serial_port,41,method_buffered,file_any_access)
使能iso7816的deviceiocontrol调用，需要同时设置相应的参数。这些参数包括iso7816的协议类型，帧数据的应答规范等，定义相应的参数如下：
#define at91c_us_usmode_iso7816_0 0x4// iso7816 protocol: t = 0
#define at91c_us_usmode_iso7816_1 0x6 // iso7816 protocol: t = 1
#define at91c_us_inack (0x1 << 20) // inhibit non acknowledge
#define at91c_us_dsnack (0x1 << 21) // disable successive nack
此外iso的波特率按如下公式计算：
br = （di / fi）× sck
上式中的sck = 串口波特率×fi / di，例如串口波特率为9600，fi / di = 372，则sck时钟频率为3.57mhz。在em9161中，对di和fi的设置，是通过设置（fi/di）这个比值来实现的，其中有效的值如下表所示：
di = 1
di = 2
di = 4
di = 8
di = 16
di = 32
di = 12
di = 20
fi = 372 372
186
93
47
23
12
31
19
fi = 558 558
279
140
70
35
17
47
28
fi = 774 774
372
186
93
47
23
62
37
fi = 1116 1116
558
279
140
70
35
93
56
fi = 1488 1488
744
372
186
93
47
124
74
fi = 1806 1806
930
465
233
116
58
155
93
fi = 512 512
256
128
64
32
16
43
26
fi = 768 768
384
192
96
48
24
64
38
fi = 1024 1024
512
256
128
64
32
85
51
fi = 1536 1536
768
384
192
96
48
128
77
fi = 2048 2048
1024
512
256
128
64
171
102
选择蓝色区域的值，可得到对应的黄色区域的fi和绿色区域的di，由此可计算相应的波特率。
在具体的调用中，参数的传递是通过两个dword实现的，代码如下：
dword dwmode, dwfi_di_ratio;
dwordpbuf[2];
dwmode = at91c_us_usmode_iso7816_0;
dwfi_di_ratio = 372;
pbuf[0] = dwmode;
pbuf[1] = dwfi_di_ratio;
if (!deviceiocontrol ( m_hser, // 串口handle
ioctl_serial_enable_iso7816, // 命令码
pbuf, sizeof(pbuf), // input buffer
null, 0, // output buffer
null, null ))
{
printf('ioctl_serial_enable_iso7816 failed!\r\n');
}
关闭iso7816通讯模式比较简单，没有任何参数：
if (!deviceiocontrol ( m_hser, // 串口handle
ioctl_serial_disable_iso7816, // 命令码
null, 0,
null, 0,
null, null ))
{
printf('ioctl_serial_disable_iso7816 failed!\r\n');
}
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上图表示em9161作为iso7816主控方与智能卡的连接示意图，其中原com2口的数据发送管脚txd2作为iso7816的半双工数据信号dio；原com2口的rts2n控制线作为iso7816的时钟信号sck。两个信号线的电平均为3.3v的ttl信号电平。
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2、通过deviceiocontrol（…）函数使能iso7816通讯模式，并设置相关参数；
3、设置波特率，注意在使能iso7816模式后，必须重新设置波特率；
4、进行数据通讯，数据帧的奇偶校验位需要与通讯对端匹配；
5、通过deviceiocontrol（…）函数禁止iso7816通讯模式；
6、按标准方法关闭串口“com2:”。
为了实现从通常的异步串口到iso7816的转换，em9161的串口驱动增加了2个ioctl功能如下：
#include
#define ioctl_serial_enable_iso7816\
ctl_code(file_device_serial_port,40,method_buffered,file_any_access)
#define ioctl_serial_disable_iso7816 \
ctl_code(file_device_serial_port,41,method_buffered,file_any_access)
使能iso7816的deviceiocontrol调用，需要同时设置相应的参数。这些参数包括iso7816的协议类型，帧数据的应答规范等，定义相应的参数如下：
#define at91c_us_usmode_iso7816_0 0x4// iso7816 protocol: t = 0
#define at91c_us_usmode_iso7816_1 0x6 // iso7816 protocol: t = 1
#define at91c_us_inack (0x1 << 20) // inhibit non acknowledge
#define at91c_us_dsnack (0x1 << 21) // disable successive nack
此外iso的波特率按如下公式计算：
br = （di / fi）× sck
上式中的sck = 串口波特率×fi / di，例如串口波特率为9600，fi / di = 372，则sck时钟频率为3.57mhz。在em9161中，对di和fi的设置，是通过设置（fi/di）这个比值来实现的，其中有效的值如下表所示：
di = 1
di = 2
di = 4
di = 8
di = 16
di = 32
di = 12
di = 20
fi = 372 372
186
93
47
23
12
31
19
fi = 558 558
279
140
70
35
17
47
28
fi = 774 774
372
186
93
47
23
62
37
fi = 1116 1116
558
279
140
70
35
93
56
fi = 1488 1488
744
372
186
93
47
124
74
fi = 1806 1806
930
465
233
116
58
155
93
fi = 512 512
256
128
64
32
16
43
26
fi = 768 768
384
192
96
48
24
64
38
fi = 1024 1024
512
256
128
64
32
85
51
fi = 1536 1536
768
384
192
96
48
128
77
fi = 2048 2048
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512
256
128
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dword dwmode, dwfi_di_ratio;
dwordpbuf[2];
dwmode = at91c_us_usmode_iso7816_0;
dwfi_di_ratio = 372;
pbuf[0] = dwmode;
pbuf[1] = dwfi_di_ratio;
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null, 0, // output buffer
null, null ))
{
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}
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null, 0,
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