GB T 17553.3-2000 识别卡 无触点集成电路卡 第3部分 电信号和复位规程.pdf

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1、中华人民共和国国家标准识别卡无触点集成电路卡第 部分 电信号和复位规程发布 实施国家质量技术监督局 发布前言本标准等同采用国际标准 识别卡无触点集成电路卡第部分电信号和复位规程在总标题识别卡无触点集成电路卡下 包括下述部分第 部分物理特性第 部分耦合区域的尺寸和位置第 部分电信号和复位规程本标准的附录 附录 附录 附录 是标准的附录本标准由中华人民共和国信息产业部提出本标准由信息产业部电子工业标准化研究所归口本标准起草单位信息产业部电子工业标准化研究所本标准主要起草人金倩陈云峰 黄家英王爱英前言国际标准化组织和 国际电工委员会 建立了世界范围标准化的专门系统 或的国家成员团体通过国际组织建立的

2、各个技术委员会参与制定针对特定技术领域的国际标准 和技术委员会在共同感兴趣的领域合作 其他与 和 有联系的官方和非官方的各国际组织也参与此项工作在信息技术领域 和 建立了一个联合技术委员会即 由联合技术委员会提出的国际标准草案需分发给各成员团体进行表决 作为国际标准发布至少需要 的成员团体投票赞成国际标准 由联合技术委员会 信息技术的分委员会 识别卡及相关设备 制定在总标题 识别卡无触点集成电路卡下包括下述部分第 部分物理特性第 部分耦合区域的尺寸和位置第 部分电信号和复位规程附录 到附录 为 本部分的一个组成部分中华人民共和国国家标准识别卡无触点集成电路卡第 部分 电信号和复位规程国家质量技

3、术监督局 批准 实施范围本标准规定了提供功率的场的特征和特性以及在卡耦合装置 和 型无触点集成电路卡 之间在槽内操作或在表面上操作的双向通信的特征和特性本标准没有规定产生耦合场的方法也没有规定遵循电磁辐射规章的方法本标准与 和 相结合起来加以使用注 以各种距离操作的其他类型的 其格式或接口可以在将来进行开发也可以要求对本标准进行补充或要求制定其他国际标准引用标准下列标准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识别卡物理特性识别卡 发卡者标识第部分编码体系识别卡 带触点的集成电路卡第部

4、分 物理特性识别卡 带触点的集成电路卡第部分触点的尺寸和位置识别卡 带触点的集成电路卡第部分电信号和传输协议识别卡金融交易卡识别卡无触点集成电路卡第部分物理特性识别卡无触点集成电路卡第部分耦合区域的尺寸和位置信息处理 面向传输的起始终止和同步字符的字符结构识别卡 记录技术 第 部分凸印识别卡 记录技术 第 部分磁条识别卡 记录技术 第 部分 型卡上凸印字符的位置识别卡 记录技术 第 部分 型卡上只读磁道磁道 和 的位置识别卡 记录技术 第 部分 型卡上读写磁道磁道 的位置识别卡 发卡者的标识第部分应用和注册规程定义缩略语和符号定义下列定义适用于本标准复位应答第一次被激励 或通过任何其他手段的复

5、位之后直到该 完成发送初始应答或它从获得功率之间的一段时间 这一初始应答也叫复位应答数据跃变周期数据跃变开始到下一个数据跃变开始之间的时间周期 见图差分不归零一种位编码方法其中负差分电压用来表示逻辑电平 正差分电压用来表示逻辑电平逻辑电平传号如 中定义逻辑电平空号如 中定义不归零一种位编码方法其中负电压用来表示逻辑电平 正电压用来表示逻辑电平移相键控一种调制方式它通过 按规定的方式改变从 内激励电感场所收到的已定义频率的相位来获得相位跃变周期从相位 到 之间的相位跃变中点到下一个相位跃变中点之间的时间周期 见图图 数据跃变周期和相位跃变周期缩略语下列缩略语用于本标准复位应答无触点集成电路卡卡耦

6、合装置中所定义的识别卡类型不归零移相键控符号下列符号适用于本标准如 中所定义分别通过 的场如 中所定义相位信号振幅在 到 之间的上升时间信号振幅在 到 之间的下降时间数据跃变周期相位跃变周期差分阈值输入电压差分输入滞后电压差分电压间隔距离无触点集成电路卡操作规程该操作规程适用于本标准规定的无触点集成电路卡与 之间的对话通过下列连续操作来实现功率场激活内部复位发送一个复位应答与 之间的后续信息交换从 移走 或 使 停活这些操作使用了下列条款中规定的电信号和复位规程功率传送四个电感耦合区域 应由集中的交变场 每一个都能将功率供给 来激励频率至少在 期间交变场的频率应为 激励场的频率变化应保持在标称

7、值的以内波形交变场的波形应为正弦波 总谐波失真应小于场之间的关系通过区域 和 的场应由同一源来驱动但必须彼此相位相差同样地通过区域 和 的场应由同一源来驱动 但必须彼此相位相差 相位差应保持在标称值的 以内至少在 期间 磁场 和 以及 和 均应出现并且拥有 的相位差能量级的每个激励场能把至少 的功率耦合给 应从单个的激励场获取不大于的功率 获取的最大功率为通信和 间的通信通过电感耦合区域可以电感式地发生或通过电容耦合区域电容式地发生无论哪种情况 在某一时刻 至少在 期间 只有一种数据传送方法是可供使用的电感数据传送所有电感通信数据都应按照下列子条款的描述在 和 间被发送从 到 的通信应能通过它

8、的 个电感耦合区域 中的一个或多个与 进行通信从而交变场另外被加载以产生副载波 并且 这些场通过移相键控副载波来调制副载波与调制通过转换一个至少为初始负载的 但不小于 的交变负载 副载波被以 的频率持续不断地产生 在调制时 该副载波的相位转变 这有效地定义了相位的两个状态相位跃变周期相位跃变周期 与普通数据跃变周期 之间的差值应小于 的编码技术编码被用于从 到 的数据传送逻辑电平 和 的分配当 第一次被激励时 应把间隔 期间的相位状态的逻辑电平定为 在间隔 后 副载波的每一移相应定义一个相反的逻辑状态 时间间隔 在表 中定义从 到 的通信应能通过四个交变场 与 进行通信 从而这四个场 通过移相

9、键控被电感式地调制调制在调制期间 每一个场同时地转变其相位 这一转变有效地对相位定义了两个状态 和根据 的取向这两个状态被有差别地定义 这两种选择在图 和图 中示出第一种选择为图 移相 选择这一选择的相位变化亦在表 中定义表 移相选择状态 状态第二种选择为图 移相 选择这一选择的相位变化亦在表 中定义表 移相选择状态 状态注 场 间的关系与节 场之间的关系中定义的保持相同相位跃变周期相位跃变周期 与普通数据跃变周期 之间的差值应小于 的编码技术编码应该用于从 到 的数据传送逻辑电平 和 的分配由于相对于 在所有的四个可能的方向上操作 因此不同的相位状态可以适用 当第一次被激励在时间间隔 和 期

10、间它将确定当前相位状态的逻辑电平 在时间间隔 后 场的每一移相将定义一个反相的逻辑电平 这些时间间隔在表 中定义电容数据传送耦合区域的关系对于电容数据传送一对耦合区域可用于从 到 的通信 这对耦合区域可以是耦合区域和 也可以是 和 如果电容式通信也被用于从 到 的通信 则另一对耦合区域提供从 到 的通信信道 无论何种情况电容耦合区域对都有差分关系 电容耦合区域的极性应相对于它的相邻区域而变化 发送数据的 的表面电容耦合区域的初始状态应为正发送特性所有电容数据的通信都应按照下列条款中的描述在 和 之间进行传输差分电压电容耦合区域对 与 或 与 间的差分电压 最大值应为 给接收器产生一信号所需的最

11、小值大于 中定义的最小差分输入阈值编码技术的描述电容数据传送的编码技术为差分不归零数据传送技术的描述发送器通过切换耦合区域 与 或 与 间的差分电压与接收器进行通信逻辑电平 和 的分配逻辑电平 在时间间隔 期间设置 后 差分电压的每一切换将定义一相反逻辑电平 时间间隔在表 中定义转换速率所发送的差分电压信号的转换速率最小为接收特性所有电容通信数据都应按照下列条款中的描述在 和 间被接收到差分输入阈值接收器应能响应 的最小差分输入阈值输入滞后电压接收器应有 的最小差分输入滞后电压 抗扰性转换速率接收器应能响应 的最小转换速率信号宽度差分输入阈值下的差分电压信号宽度至少应为初始状态应对两对电容器片

12、 与 或 与 中的一对发送其复位应答信号 这定义了从到 通信的通信信道 另外一对电容片被用于从 到 的电容通信 如有必要 复位应答信号也用于确定卡的方向复位的条件电子线路的复位条件由 的内部电路决定当 对 出现时 的出现可以通过接收到复位应答信号 检测到激励场上增加的负载机械手段或其他检测方法来指出随后复位可通过切换功率场来完成数据传送速率至少在 期间 从 到 的数据传送速率应为定时限制对于无触点通信系统正确工作 必须设置定时限制 图 示出了复位恢复时间间隔 功率上升时间间隔 数据通信准备时间间隔 稳定逻辑时间间隔 和复位应答响应时间间隔 的定时限制 表 提供了定时限制值图 定时限制表 定时限

13、制值时间间隔 名称通信从 到值复位恢复时间间隔 不允许 不允许功率上升时间间隔 没有定义 没有定义预备时间间隔 没有定义逻辑水平稳定逻辑时间间隔 逻辑水平 逻辑水平为 的响应时间间隔 没有定义最小复位恢复时间间隔若 通过切换功率场使复位有效 则最小复位恢复时间间隔 应被定义为 未被供给功率的时间其中最大功率上升时间间隔由 供给功率场的上升时间应定义如下准备时间间隔稳定并能进行通信的准备时间间隔定义为稳定逻辑时间间隔在复位应答之前 应有一个时间间隔使逻辑电平保持在 这一时间间隔 被定义为稳定逻辑时间间隔 其中在这期间 支持电感数据传送的 应被设置为逻辑电平的最大响应时间间隔应在一个确定的时间间隔

14、 内开始 序列 其中注 在 完成准备时间间隔前 可能发送一复位后的条件在 期间 应指出能量级的改变场频率数据速率或优选的通信方式的要求等条件附录标准的附录功率传送的测试方法引言本附录描述了测试从 到 功率传送的方法 用单个大线圈和两个小线圈的功率传送被测试 另外测试还包括对电感耦合区域内的磁场的间接测量磁场测试电路图 示出了通过在测试卡内或在传感线圈插入板内的线圈中传感的电压间接地测量磁场的电路图图 磁场测试电路的值根据测试条件而改变 有无 这一测试电路都适用 如果 没有指定 则电压表将被用于仅跨越 的测试测试规程单个线圈功率传送对于单个线圈功率传送测试 和测试卡图 应按图 中所示来设置测试将

15、验证供给测试卡表面的功率是否与本标准的 一致 所有四个电感场均应被测试时在该测试设置规定的位置上 在 上所产生的电压 应在和 之间当 被增加到 时 电压 应降到小于大传感线圈的磁通量大传感线圈 传感线圈 图 中所示的测试线圈插入板内测试耦合区域周围所产生的有效磁通量对于这一测试 测试卡和传感线圈插入板应按图 所示来设置 传感线圈应插入在测试卡和 之间以测量有效磁通量测试卡上的两个线圈的装载方式如图 中的电路图所示其中公共负载 跨越传感线圈上的 所产生的电压应大于小传感线圈的磁通量图 中的测试线圈插入板包含两对大传感线圈和小传感线圈 大线圈是传感线圈 小传感线圈是传感线圈 传感线圈 测量各个的耦

16、合区域外的有效磁通量 传感线圈 测量耦合区域内的磁通量对于该测试 测试卡和传感线圈插入板应按图 所示设置 传感线圈应嵌入在测试卡和之间以测量有效磁通量在与被测电感耦合区域相关的测试卡上的线圈应使用图 带有 的电路来加载对于每个传感线圈 跨越测试电路的 所产生的电压应大于为了避免电感耦合区域中的磁通量集中对于每个传感线圈 跨越 所产生的电压应小于注 测试者应确保在耦合区域中的磁通量密度的分布没有突然变化附录标准的附录电容数据传送的测试方法引言将在紧密耦合位置上的四个方向上对电容数据传送进行测试 测试的四个方向在附录 的图中示出 测试规程包括测试 发送的数据测试 发送的数据测试 接收的数据下列条款

17、分情况说明了测试规程测试规程测试测试 发送数据本测试使用附录 图 的测试配置 用到附录 图 中的测试读写器一个运算放大器可用来测量跨越电容器片的差分电压 在接收电路中 应为应为 从电容片到接收电路的引线应尽可能短测试配置应如 中所述的那样校准当被供给功率时 应发送复位应答 应在四个方向上被测试应保证数据已被从 传送到了测试读写器并满足 中的规定测试 接收数据没有额外的测试技术时在没有卡协议的规范的情况下 该测试不能进行 这些卡协议超出本标准的范围测试测试 发送数据本测试使用附录 图 的测试配置 用到附录 图 中的测试读写器一个运算放大器可用来测量跨越电容器片的差分电压 在接收电路中 应为应为

18、从电容片到接收电路的引线应尽可能短测试配置应如 中所述的那样校准然后数据将从 被发送到测试卡以测试数据的传输应随测试卡在四个方向上进行测试应保证数据从 被传送到了测试卡并符合 中的规定测试 接收数据本测试使用附录 图 的测试配置 用到附录 图 中的测试读写器测试配置应如 中所述的那样校准数据从测试卡被发送到 应随测试卡在四个方向上进行测试应保证数据从测试卡传送到了 并符合 中的规定校准电容数据传送的校准装置如附录 所述 对于电容数据传送数据驱动器根据下列参数校准假定测试电路参数 产生下列信号转换速率的驱动器电路可能产生一个差分输出电压假定间隔距离 为附录标准的附录电感数据传送的测试方法引言将在

19、紧密耦合位置上的四个方向上对电感数据传送进行测试 测试的四个方向在附录 的图中示出 测试规程包括测试 发送的数据测试 发送的数据 和测试 接收的数据下列条款分情况说明了测试规程测试规程测试测试 发送数据本测试使用附录 图 的测试配置 用到附录 图 的测试读写器电流检测器电路应被串联地插入测试读写器的每一线圈以检测来自 的放大调幅信号 连接到电流检测器电路的解调电路将滤出副载波信号 并应解调来自副载波的数据当被供给功率时 应发送复位应答 应在四个方向上被测试应保证数据从 被传送到了测试读写器并符合 中的规定测试 接收数据没有额外的测试技术时 在没有卡协议规范的情况下 该测试不能进行 这些卡协议超

20、出本标准的范围测试测试 发送数据本测试使用附录 图 的测试配置 用到附录 图 的测试读写器连接到测试卡的线圈的 解调器应该用来解调切换载波频率的 信号然后数据将从 被发送到测试卡 以测试数据的传输应随测试卡在四个方向上被测试应保证数据从 被传送到了测试卡并符合 中的规定测试 接收数据本测试使用附录 图 的测试配置 用到附录 图 的测试读写器调制电路应具有的初始负载为 调制电路应切换一个为初始负载的 的交变负载注 初始负载的值作为举例给出 附加测试应根据 和 进行数据从测试卡被发送到 应随测试卡在四个方向上被测试应保证数据从测试卡被传送到了 并符合 中的规定附录标准的附录测试组成部分和装置引言本

21、附录定义了验证符合本标准的 或 的操作的测试组成部分和测试装置 测试组成部分包括测试卡以验证 的操作测试读写器以验证 的操作测试线圈插入板以测量 和 间的功率场的磁通量为测试 和 而给出的测试装置 校准装置亦被提供许多测试要求在四个不同的方向上对卡进行测试 为测试定义了四个方向测试卡 读写器和插入线圈测试卡测试卡的目的在于测试 供给 功率的能力发送数据给 的能力和从 接收数据的能力 卡测试仿真一个 电感数据传送和电容数据传送都用带有所使用的不同测试元件和装置的相同测试卡进行测试 测试卡如图 所示 测试卡包含如图所画的两个测试线圈和四个电容片片的尺寸和线圈的位置如图 所示和在下列条款中给出测试卡

22、的参数在下列条款中给出测试卡的尺寸测试卡的尺寸应为测试卡的厚度测试卡的厚度应为铜线厚度线道应为 的铜片线道宽度线道宽度为线圈特性小线圈应具有 匝 线圈的内部尺寸应为 外部尺寸应为线道宽度和间距应为线圈内的铜线厚度为电容片电容片应为允差为图 测试卡大测试线圈插入板图 中的大测试线圈插入板测量环绕所有四个电感耦合区域的杂散磁通量 每次两个 大传感线圈称为传感线圈插入板的参数在下列条款中给出大测试线圈插入板的尺寸大测试线圈插入板的尺寸为大测试线圈插入板的厚度大测试线圈插入板的厚度为铜线厚度线道应为 厚线圈特性大线圈应具有 整匝 线圈的内部尺寸应为 外部尺寸应为线道宽度应为 间距应为图 带有传感线圈

23、的大测试线圈插入板小测试线圈插入板小测试线圈插入板测量电感耦合区域内的磁场 图 中的插入板测量环绕各个电感耦合区域的有效磁通量 该插入板包含两对线圈 大线圈为传感线圈 而小线圈为传感线圈允差为图 带有传感线圈 和 的小测试线圈插入板插入板的参数在下列条款中给出小测试线圈插入板的尺寸小测试线圈插入板的尺寸应为小测试线圈插入板的厚度小测试线圈插入板的厚度为铜线厚度线道应为 厚线圈特性线圈被印刷在插入板的两面上 每个线圈有 整匝传感线圈 的尺寸应为 传感线圈 的尺寸应为在两面上的线道宽度都应为测试读写器对于与 通信的测试测试读写器是必需的 测试读写器的规范在图 中给出图 测试读写器测试读写器的参数在

24、下列条款中给出两个铁氧体磁芯被用于加强测试读写器的磁场 铁氧体磁芯的规范在 和 中给出测试读写器的尺寸测试读写器的尺寸为测试读写器的厚度测试读写器的厚度为铜线厚度线道应为 的铜片线圈特性小线圈被印刷在读写器板的两面上 每个线圈有 匝 线圈的内部尺寸为外部尺寸为线道宽度和间距为谐振电容器谐振电容器应在测试读写器板上 驱动信号应该使用电容器和线圈来调谐连接线圈线圈对可以串联或并联电容片电容片应为铁氧体磁芯的规范图 示出了铁氧体磁芯的形状和尺寸图 铁氧体磁芯及其尺寸铁氧体磁芯材料的初始导磁率应大于 在室温下 该铁氧体磁芯在线性范围内工作铁氧体磁芯的位置图 示出了其中的一个铁氧体磁芯的位置 它被制成适

25、合通过电感线圈中心的形状 其他铁氧体磁芯通过另外的电感线圈来定位图 一个铁氧体磁芯的位置测试装置功率测试装置图 示出了测试从 到 功率传送的物理测试装置 为被测设备 测试卡为测试设备图 测试功率传送的 测试装置测试卡的摆放方向应使其线圈面对 在这一测试装置中 为磁通量测试装置图 示出了测试 和 间的磁通量的物理测试装置 为被测设备 测试卡和测试线圈插入板为测试设备图 测试磁通量的 测试装置测试卡的摆放方向应使线圈面对 在这一测试装置中 为测试装置图 示出了测试 的物理测试装置 为被测设备 测试读写器为测试设备图 测试装置在这一测试装置中 为测试装置图 示出了测试 的物理测试装置 为被测设备 测试卡为测试设备图 测试装置为了测试电容数据传送电容数据驱动器应加以使用 为了测试电感数据传送 电感数据驱动器应加以使用在这一测试装置中 为校准过程校准装置为了校准测试装置校准测试使用图 所示的测试卡和测试读写器来进行图 校准测试装置校准设置如有必要校准设置将在与电容 电感和功率传送相关的特定附录中详述方向数据传送将随测试板在紧密耦合位置的四个方向上进行测试 四个方向如 所示图 测试的四个方向