USB-智能卡转接口设计

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随着Internet及各种局域网的普及,网络安全尤其是网络信息交互时出现的身份鉴别、电子签名、数据加密等问题已经成为人们关注的一个焦点.人们需要更有效的方法来保护自己的网络安全.智能卡能够存储和解释私人签名密钥和证书,实现数字签名和认证,有效的保证信息的安全.通用串行总线(USB)具有较高的传输速率、多个周边设备共享总线、支持即插即用与热插拔等优点,能够最大限度地节省计算机的有限资源,这使得USB在计算机和外设的通信中占有重要地位.因此,结合USB技术的USB-Key或者USB读卡器,在网络安全、电子商务等方面具有十分广泛的应用前景.该文,首先该设计中涉及到的ISO/IEC7816-3协议和USB的智能卡设备器件协议(Chip Card Interface Device:CCID)进行了阐述.在深入理解相关协议的基础上和参考相关设计后,将整个设计从结构上划分为USB端数据处理、存储器控制和CCID部件三部分,并根据具体的应用和器件的扩展性划分了各部件的功能.然后利用Verilog硬件描述语言,完成了对设计中各个功能模块的RTL级描述.同时基于总线功能模型(BFM)思想,建立了USB设备和智能卡设备的层次化总线功能模型.在总线功能模型的基础上完成了整个验证平台的建立.并用验证平台完成了整个设计的功能、时序验证和代码覆盖率的评估.最后利用Synopsys公司的Design Compiler综合工具并采用TSMC0.25μm CMOS工艺库和无锡上华0.6μm CMOS工艺分别对整个设计进行逻辑综合和优化,得到了门级电路网表.
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