复旦微电子FMCOS2.0技术手册：CPU卡初始化与安全体系

"FMCOS通用技术手册.pdf" 是一份由上海复旦微电子股份有限公司编写的关于FMCOS2.0的详细技术文档，主要针对CPU卡的COS（卡操作系统）及其在NFC（近场通信）读卡器开发中的应用。手册覆盖了文件管理、卡片初始化、防冲突机制、传输协议、文件结构、安全体系以及命令与应答等多个关键知识点。 1. **FMCOS简介**: - FMCOS的特点包括：强大的CPU和加密逻辑，支持多种功能模块，提供丰富的命令集，旨在满足高安全性与高效通信的需求。 - FMCOS V2.0的内部结构由CPU、加密逻辑、RAM、ROM和EEPROM组成，这些组件共同构成了卡片的核心功能和存储空间。 2. **初始化和防冲突**: - 轮询是读卡器寻找卡片的初步步骤。 - 类型A的初始化和防冲突过程遵循特定的帧格式、时序，涉及PICC（被动式射频识别卡）的不同状态，如休眠、等待和激活状态。 - 命令集包括选择序列，用于唯一地识别和激活卡片。 3. **传输协议**: - 类型A PICC的协议激活包括选择应答请求和响应，以及差错检测和恢复机制，确保数据传输的准确性和可靠性。 - 半双工块传输协议定义了块格式、帧等待时间和扩展，以及功率水平指示，优化了数据交换效率。 - 协议停活过程管理着读写器与卡片间的通信中断，包含帧等待时间和差错处理。 4. **FMCOS文件结构**: - 文件结构基于MF（主文件）、DF（子目录文件）和EF（数据文件），形成层次化的文件系统。 - 文件空间结构、访问方式、文件类型和命令集，以及文件标识符和文件名称的规定，为卡片的数据组织和操作提供了规范。 5. **FMCOS独特的安全体系**: - 安全状态管理卡片的安全状态，如未认证、已认证等。 - 安全属性定义了卡片的访问控制和权限。 - 安全机制包括密码验证、加密算法等，确保数据的安全性。 - 密码算法可能包括DES、3DES、AES等，用于用户认证和数据加密。 6. **命令与应答**: - 命令与应答结构包含了命令头、数据域和状态字，用于交互操作。 - 状态字SW1、SW2是响应报文的关键部分，它们提供执行命令后的状态信息。 7. **FMCOS命令示例**: - 外部认证（EXTERNALAUTHENTICATE）命令用于卡片与读卡器之间的身份验证，包含定义、范围、命令报文格式、数据域解析和响应状态码等详细信息。 这份手册对于理解和开发基于FMCOS的CPU射频卡读卡器的工程师来说，是一份非常重要的参考资料，它详细阐述了CPU卡操作的各个方面，从底层的物理层通信到上层的应用层安全机制。通过深入理解这些内容，开发者能够有效地设计和实现高效的读卡器系统。