CPU卡程序设计实例（四）CPU卡处理流程

2 CPU卡处理流程

本系统假设所有CPU卡和ESAM模块的文件可以自由读，但是写文件的时候需要权限认证。

当单片机控制电路检测到有CPU卡插入后，处理流程为：

1）、卡上电和复位

2）、选择要操作的卡上的主文件

3）、ESAM模块上电和复位

4）、选择要操作的ESAM模块的主文件

5）、如果文件的读写权限自由，这时已经可以对文件进行读写操作，如果读写有权限，则需要向下经过内部认证和外部认证后进行文件的读写。

6）、卡和ESAM之间的内部认证

7）、卡和ESAM的外部认证

8）、读（写）有权限的文件。

2.1端口配置

这里定义了以后程序里面用到的与CPU卡和ESAM模块有关的单片机端口定义。

2.1.1. 端口定义

#define P3_7EsamPower BIT7 //ESAM上电

#define P4_4EsamSDA BIT4 //ESAM数据端

#define P4_5EsamRST BIT5 //ESAM复位

#define P3_2CardSDA BIT2 //卡数据端

#define P3_4CardRst BIT4 //卡复位

#define P3_5CardInsChk BIT5 //卡插入检测

#define P3_6CardPower BIT6 //卡上电

#define PJ_1MCLK BIT1 // MCLK，卡和ESAM的SCL信号输入端

在程序中经常要对端口的输入输出和电平高低状况进行改变，MSP430单片机不能对端口进行位操作，为了操作方便将端口的各种状态用宏定义进行规范，这样可以简化程序中队端口的操作，并且使程序可读性强，便于移植。

例如下面定义的CardPowerInput，直接从字面理解即为CPU卡的商店管脚作为输入口，而CardPowerOutputHigh意为卡上电端口输出高电平。这样不仅直观，而且避免了在程序中直接对端口进行配置。

//卡SDA管脚宏定义

#define CardSDAOutput P3DIR|=P3_2CardSDA

#define CardSDAInput P3DIR&=~P3_2CardSDA

#define CardSDAOutputHigh P3OUT|=P3_2CardSDA

#define CardSDAOutputLow P3OUT&=~P3_2CardSDA

#define CardSDAInputCheck P3IN&P3_2CardSDA

//卡复位管脚宏定义

#define CardRSTOutput P3DIR|=P3_4CardRst

#define CardRSTInput P3DIR&=~P3_4CardRst

#define CardRSTOutputHigh P3OUT|=P3_4CardRst

#define CardRSTOutputLow P3OUT&=~P3_4CardRst

#define CardRSTInputCheck P3IN&P3_4CardRst

//卡上电管脚宏定义

#define CardPowerOutput P3DIR|=P3_6CardPower

#define CardPowerInput P3DIR&=~P3_6CardPower

#define CardPowerOutputHigh P3OUT|=P3_6CardPower

#define CardPowerOutputLow P3OUT&=~P3_6CardPower

#define CardPowerInputCheck P3IN&P3_6CardPower

//卡插入管脚宏定义

#define CardInsertCheckOutput P3DIR|=P3_5CardInsChk

#define CardInsertCheckInput P3DIR&=~P3_5CardInsChk

#define CardInsertCheckOutputHigh P3OUT|=P3_5CardInsChk

#define CardInsertCheckOutputLow P3OUT&=~P3_5CardInsChk

#define CardInsertCheck P3IN&P3_5CardInsChk

//Esam SDA管脚宏定义

#define EsamSDAOutput P4DIR|=P4_4EsamSDA

#define EsamSDAInput P4DIR&=~P4_4EsamSDA

#define EsamSDAOutputHigh P4OUT|=P4_4EsamSDA

#define EsamSDAOutputLow P4OUT&=~P4_4EsamSDA

#define EsamSDAInputCheck P4IN&P4_4EsamSDA

//Esam 复位管脚宏定义

#define EsamRSTOutput P4DIR|=P4_5EsamRST

#define EsamRSTInput P4DIR&=~P4_5EsamRST

#define EsamRSTOutputHigh P4OUT|=P4_5EsamRST

#define EsamRSTOutputLow P4OUT&=~P4_5EsamRST

#define EsamRSTInputCheck P4IN&P4_5EsamRST

//Esam 上电管脚宏定义

#define EsamPowerOutput P3DIR|=P3_7EsamPower

#define EsamPowerInput P3DIR&=~P3_7EsamPower

#define EsamPowerOutputHigh P3OUT|=P3_7EsamPower

#define EsamPowerOutputLow P3OUT&=~P3_7EsamPower

#define EsamPowerInputCheck P3IN&P3_7EsamPower

//MCLK管脚宏定义

#define MCLKOutput PJDIR|=PJ_1MCLK

#define MCLKInput PJDIR&=~PJ_1MCLK

#define MCLKOutputHigh PJOUT|=PJ_1MCLK

#define MCLKOutputLow PJOUT&=~PJ_1MCLK

#define MCLKInputCheck PJIN&PJ_1MCLK

#define MCLKSEL PJSEL|=PJ_1MCLK

2.2. 变量及宏定义

2.2.1. 卡处理结果变量

unsigned int CardError;

该变量定义了在卡处理过程中出现的各种异常状态，用以提示在那一步出现了问题，便于问题查找及解决。

以下是该变量各个位的定义。

#define ErrorRSTBIT BIT0 //卡复位错

#define ErrorRWBIT BIT1 //卡读写错误

#define ErrorPasswBIT BIT2 //卡与Esam内部认证错误

#define ErrorCardExtAuthBIT BIT3 //卡外部认证错误

#define ErrorEsamExtAuthBIT BIT4 //ESAM模块外部认证错误

#define ErrorKeyUpdateBIT BIT5 //密钥更新错误

#define ErrorKeyBIT BIT6 //密钥比较错误

2.2.2. CPU卡通信字节长度

unsigned char TxAndRxBuff[124];

卡或者ESAM读写过程中的数据通过此变量进行传输。

CPU卡在处理过程中，每次最多可接收和发送124个字节

2.2.3. 卡和ESAM文件主目录宏定义

//卡主目录3f 01,Esam主目录3f 00

#define MainDir 0x3f

#define CardMainDir 0x01

#define EsamMainDir 0x00

对卡或者ESAM的文件进行操作前，必须先选择该文件所在的主目录。

2.2.4. 响应状态字

//响应状态字SW1,SW2,

//命令正确执行的响应数据为SW1SW2=90 00或SW1SW2=61 00

#define RespondStateByte1 0x90

#define RespondStateByte2 0x00

#define RespondStateByte3 0x61

2.2.5. 数据接收结果变量

//cTxAndRxStatus CPU卡接收数据正确标志

#define ReceINSRightBIT BIT0

该变量用以判定从卡或者ESAM接受的数据是否正确。

2.2.6. 卡（ESAM操作标志变量）

此变量用以标明是对卡还是对ESAM进行操作，并且还标明从卡或者ESAM来的数据的校验结果正确与否

//变量CardWorkFlag

#define CardORESAM BIT0 //0--对SAM操作 1--对卡操作

#define CARDPRO_ERR BIT1 //0--读写卡操作正常 1--读写卡错误

#define cCheckOrRe BIT2

#define ICXOR BIT6 //卡/ESAM传来的校验和

#define MXOR BIT7 //CPU计算的校验和

#define CheckflagBit BIT5

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