基于8501的智能卡芯片設(shè)計.pdf

1、隨著集成電路的迅速發(fā)展，智能卡作為高安全性的交易媒介，在未來幾年內(nèi)將全面替代現(xiàn)有的金融磁條卡。智能卡的安全特性是其得以推廣的重要因素。因此設(shè)計一款關(guān)鍵模塊具有自主產(chǎn)權(quán)的智能卡芯片，不但具有實際的市場價值，也為在設(shè)計階段驗證密碼芯片的安全程度提供了研究實物。同時設(shè)計的關(guān)鍵模塊IP核，稍加修改，還可用于其他應(yīng)用的SOC系統(tǒng)中，滿足現(xiàn)今流行的IP核復(fù)用需求。本文在研究智能卡工作原理的基礎(chǔ)上，以經(jīng)典的8051為控制核心，利用Verilog硬件描

2、述語言設(shè)計智能卡各個組成部分。
　　 論文首先介紹智能卡的認證方式，和智能卡需遵守的協(xié)議標準，進而引出智能卡需要的硬件結(jié)構(gòu)。最后結(jié)合項目需求，和作者對8051核的使用經(jīng)歷，論文設(shè)計了基于DW8051核的智能卡SOC系統(tǒng)。根據(jù)eflash IP的工作最高頻率，并權(quán)衡芯片加解密速度和ISO7816接口頻率，最終設(shè)計系統(tǒng)工作時鐘為20MHz。系統(tǒng)使用控制能力很強面積占用又小的經(jīng)典8051 CPU IP核，為系統(tǒng)穩(wěn)定工作提供保障，外設(shè)部

3、分則通過SFR及Mem總線和CPU核連接。為了簡化結(jié)構(gòu)，通過單獨設(shè)計Bus Controller模塊對總線控制統(tǒng)一處理，合理分配總線資源。本文的智能卡SOC芯片主要包括：DW8051核、內(nèi)部RAM/ROM及接口、總線控制器、ISP在線編程控制單元、RNG隨機數(shù)模塊、DES/AES加解密模塊、ISO7816串行異步半雙工通信接口、flash存儲器管理單元、外部RAM接口等。論文通過對AES模塊時序的合理安排，S盒數(shù)量由40個減至3個，不保