（論文）目錄1引言.11.1智能IC卡的簡(jiǎn)介.11.2國(guó)內(nèi)外IC卡的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展.21.3IC卡的分類(lèi)特點(diǎn)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn).31.4本課題所研究的內(nèi)容.42方案論證與確定.62.1IC卡食堂售飯機(jī)的主要功能特點(diǎn)及消費(fèi)模式.62.2IC卡售飯機(jī)硬件設(shè)計(jì)方案.73硬件設(shè)計(jì).93.1單片機(jī)AT89C51.93.2IC卡芯片技術(shù).123.3卡座接口電路即卡上電控制電路.153.4RS485接口電路.163.5掉電保護(hù)電路.183.6數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與譯碼器.193.7地址鎖存器.203.8顯示器.213.9鍵盤(pán).223.10電源.234IC卡食堂售飯機(jī)軟件設(shè)計(jì).244.1主程序流程圖.244.2窗口機(jī)程序流程圖.254.3讀卡器軟件程序.265系統(tǒng)安全維護(hù).325.1提高系統(tǒng)安全性的措施.325.2提高對(duì)IC卡操作可靠性的措施.326結(jié)論.34參考文獻(xiàn).35致謝.36附錄一程序清單.37附錄二硬件連接圖.40（論文）11引言1.1智能IC卡的簡(jiǎn)介隨著社會(huì)的進(jìn)步和現(xiàn)代化程度的不斷提高，人類(lèi)所擁有的信息種類(lèi)和數(shù)量都在成倍增加，人們每天都要處理許多與個(gè)人有關(guān)的信息，如購(gòu)物、打電話、交水費(fèi)、電費(fèi)、到銀行存款取款等，這樣就需要攜帶多種票證、現(xiàn)金、單據(jù)，給人們帶來(lái)極大的不便和不安全感。于是，人們開(kāi)始尋求一種具有支付、查詢(xún)、密碼查驗(yàn)等多功能及攜帶方便、安全可靠的“卡”。IC卡就是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)和信息化技術(shù)的發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的一種現(xiàn)代社會(huì)重要的信息載體和交易工具。1972年，法國(guó)人羅蘭莫雷諾(RolandMoreno)第一次將可進(jìn)行編程設(shè)置的IC芯片放在卡片中，使卡片具有了存儲(chǔ)、加密及數(shù)據(jù)處理能力等功能。IC卡又稱(chēng)集成電路卡(IntegratedCircuitCard)，或叫智能卡（SmartCard）,它是將集成電路芯片鑲嵌于塑料基片之中，并被封裝成卡片的形式，其外形與普通信用卡完全相同，尺寸大小符合ISO7816標(biāo)準(zhǔn)。IC卡具有突出的3S特點(diǎn)，即Standard(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化)、Smart(靈巧智能化)和Security(安全性)。因而發(fā)展迅速，被廣泛地應(yīng)用于移動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算場(chǎng)合，如醫(yī)療衛(wèi)生、保險(xiǎn)、金融、交通、電信、國(guó)防以及日常生活等各個(gè)領(lǐng)域。IC卡不僅改進(jìn)了現(xiàn)有多種卡的使用方法和功能作用，它還不斷開(kāi)創(chuàng)新的應(yīng)用領(lǐng)域。雖然IC卡本身并不創(chuàng)造任何價(jià)值，但是，如果將IC卡和其它設(shè)備組成系統(tǒng)就能夠提供非常豐富的服務(wù)功能。把這些功能與生產(chǎn)或流通領(lǐng)域有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，將出現(xiàn)令人意想不到的奇跡，創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。而我國(guó)的金融和非金融產(chǎn)業(yè)部門(mén)都已經(jīng)認(rèn)識(shí)到發(fā)展IC卡產(chǎn)業(yè)對(duì)加速我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)信息化的重大作用。因此，與國(guó)外有關(guān)公司合作，引進(jìn)制卡、讀卡設(shè)備及應(yīng)用的先進(jìn)技術(shù)，成立了有關(guān)集團(tuán)、公司，以加速我國(guó)IC卡的應(yīng)用和發(fā)展。我國(guó)的“金卡工程”，其目的也在于推廣IC卡，使其逐步成為各個(gè)行業(yè)的通用信息載體。在當(dāng)今社會(huì)，作為包括微電子技術(shù)的一種成熟的高科技產(chǎn)品，IC卡提高了人們生活和工作的現(xiàn)代化程度，已成為一個(gè)國(guó)家科技發(fā)展水平的標(biāo)志之一。國(guó)際上不少?lài)?guó)家由于受到當(dāng)時(shí)歷史條件和技術(shù)發(fā)展的限制，都是先發(fā)展磁卡，其中大多數(shù)國(guó)家磁卡已經(jīng)發(fā)展得相當(dāng)普遍，擁有數(shù)量龐大的磁卡應(yīng)用設(shè)備，若要將其完全改造成IC卡讀寫(xiě)設(shè)備將是相當(dāng)困難的。IC卡可以最有效地杜絕惡性透支，便于正常用款、存款，其內(nèi)部有各種安全措施，可免除偽造，它無(wú)須計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)支持，可脫機(jī)作業(yè)，還可以實(shí)現(xiàn)一卡多用1。近年來(lái)，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，促使IC卡向著多（論文）2品種高層次方向發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)展，IC卡市場(chǎng)不斷拓寬，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更加激烈?？v觀IC卡市場(chǎng)，規(guī)模不斷擴(kuò)大，銷(xiāo)售量大幅度增加。然而，從國(guó)際市場(chǎng)看，發(fā)展很不平衡，全球IC卡市場(chǎng)基本上被法國(guó)、美國(guó)、日本壟斷。目前，我國(guó)對(duì)IC卡產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也極為重視，下面就國(guó)內(nèi)外IC卡應(yīng)用狀況及發(fā)展趨勢(shì)作一簡(jiǎn)述。1.2國(guó)內(nèi)外IC卡的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展(一）法國(guó)法國(guó)是IC卡的誕生地，它是推出IC卡最早和使用IC卡最多的國(guó)家，也是生產(chǎn)廠商最多技術(shù)水平領(lǐng)先的國(guó)家，僅1989年就達(dá)近500萬(wàn)張，幾乎占全球該領(lǐng)域IC卡用量的1/10。該國(guó)生產(chǎn)IC卡的廠商很多，比較著名的有Gemplus、SAGEM、Bull、CKD、ESD、CIS、SGI公司等?，F(xiàn)以Gemplus公司為例，該公司是世界上最大IC卡制造商之一，也是世界IC卡技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域的開(kāi)拓者和領(lǐng)導(dǎo)者，在公用電話、移動(dòng)通信、電子錢(qián)包、信用卡、收費(fèi)電視、醫(yī)療保險(xiǎn)、門(mén)禁識(shí)別、交通管理等應(yīng)用領(lǐng)域均處于世界領(lǐng)先地位，目前月產(chǎn)量已超過(guò)3000萬(wàn)張，銷(xiāo)往近70個(gè)國(guó)家，幾乎占全世界市場(chǎng)的50%，而且年年還在創(chuàng)新，發(fā)展新品種，該公司在世界各地設(shè)立了不少分支機(jī)構(gòu)，提供多種技術(shù)服務(wù)。1（二）美國(guó)美國(guó)在磁卡研制的應(yīng)用方面居世界之冠，網(wǎng)絡(luò)通信又很發(fā)達(dá)，為了保護(hù)己有設(shè)備的投資，不急于用IC卡來(lái)取代磁卡，因此IC卡的應(yīng)用方面不如法國(guó)和日本，但在安全技術(shù)等領(lǐng)域的研究方面領(lǐng)先其他各國(guó)。近幾年，生產(chǎn)廠商越來(lái)越多，如DATA、ATMEL、LogiCard、PersonalComputerCardCorp、ASI及BattelleMemorialInstitute等。以DATACard公司為例，它是世界有名的IC卡及系統(tǒng)服務(wù)公司之一，該公司生產(chǎn)的IC卡銷(xiāo)往90多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，很快使其IC卡產(chǎn)業(yè)超過(guò)法國(guó)和日本，而居領(lǐng)導(dǎo)地位。美國(guó)IC卡市場(chǎng)在軍用與銀行業(yè)務(wù)方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其它應(yīng)用領(lǐng)域，所以美國(guó)在IC卡技術(shù)及其安全可靠性方面，很快會(huì)在全球范圍內(nèi)處于領(lǐng)導(dǎo)地位，對(duì)法國(guó)和日本IC卡產(chǎn)業(yè)的沖擊將越來(lái)越大。（三）日本日本在法國(guó)人發(fā)明IC卡的同年，也推出了IC卡，卡片上有一個(gè)或多個(gè)芯片，能產(chǎn)生特殊信號(hào)，此卡很快進(jìn)入市場(chǎng)并推廣應(yīng)用。1954年IC卡首先用于銀行的資產(chǎn)管理，1985年用于醫(yī)療衛(wèi)生健康管理系統(tǒng)，1986年銷(xiāo)售IC卡近25萬(wàn)張，1989年銷(xiāo)售IC卡約100萬(wàn)張，1995年增至200萬(wàn)張，1997年成倍增長(zhǎng)，IC卡制造廠商越來(lái)越多，除官方外，僅地方公司就有（論文）3Fujistu、Qmron、Toshiba、TopPanprinting、CasiomicroCard等，為奪取IC卡市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，日本政府和地方都積極參與IC卡的研制、發(fā)行及應(yīng)用推廣工作，使IC卡產(chǎn)業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)都得到順利發(fā)展，毫無(wú)疑問(wèn)，日本IC卡產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也會(huì)對(duì)美國(guó)、法國(guó)等構(gòu)成威脅，將使國(guó)際IC卡市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更加激烈6。我國(guó)的信用卡正跳過(guò)磁卡發(fā)展階段而直接進(jìn)入IC卡時(shí)代，國(guó)內(nèi)先后組建華旭、華鑫集團(tuán)公司等，出現(xiàn)了一批科研及生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)單位。1996年10月，國(guó)內(nèi)第一張從芯片設(shè)計(jì)、研制到卡片制作生產(chǎn)全部國(guó)產(chǎn)化的中華IC卡順利通過(guò)技術(shù)鑒定，哈爾濱工業(yè)大學(xué)微電子中心與航天金卡電子公司聯(lián)合研制成功的HWZ201型IC卡也在96年底鑒定，該邏輯加密型IC卡芯片用1微米CM0S與EEPROM工藝小批量生產(chǎn)，據(jù)稱(chēng)一年內(nèi)可提供10萬(wàn)張IC卡。目前，國(guó)內(nèi)IC卡裝配生產(chǎn)線較多，它們采用國(guó)外芯片，生產(chǎn)能力未充分發(fā)揮，97年研制出加密算法，IC卡操作系統(tǒng)DOS，著手開(kāi)發(fā)智能IC卡，其CPU芯片擬先用國(guó)外芯片，而操作系統(tǒng)采用國(guó)產(chǎn)的，國(guó)內(nèi)IC卡應(yīng)用市場(chǎng)發(fā)展迅猛，截止1998年6月，7家銀行共有發(fā)卡機(jī)構(gòu)2023個(gè)，發(fā)卡量2040萬(wàn)張，取現(xiàn)網(wǎng)點(diǎn)24萬(wàn)多個(gè)，自動(dòng)柜員機(jī)ATM7萬(wàn)多臺(tái)，估計(jì)在今后的幾年里IC卡需求將會(huì)呈爆炸性增長(zhǎng)。目前國(guó)內(nèi)IC卡的應(yīng)用已跳出單一的銀行業(yè)務(wù)與傳統(tǒng)的信用功能，與其它產(chǎn)業(yè)聯(lián)袂發(fā)展，它的付費(fèi)功能，可用于交水電費(fèi)、電話費(fèi)、車(chē)船費(fèi)，甚至醫(yī)療費(fèi)、保險(xiǎn)費(fèi)等。我國(guó)目前正按多種使用要求開(kāi)發(fā)IC卡新品種，以便最大限度地發(fā)揮IC卡的各種功能和作用2。1.3IC卡的分類(lèi)特點(diǎn)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IC卡分3種：IC貯存卡、加密IC卡和CPU卡：表1-13種IC卡主要性能比較指標(biāo)IC貯存卡加密IC卡CPU卡防偽性差好最好使用壽命（次）100000100000100000