移动终端SIM卡SWP协议分析系统的设计与实现

摘要

近年来，随着移动支付的迅猛发展，NFC技术凭借其安全、便捷等优点，迅速成为移动支付行业的热点，手机闪付更成为消费的新风尚。目前，国内外各电信运营商主推的NFC-SWP方案是SWP-SIM卡方案，已成为移动支付行业手机闪付实现的主流。本文提出的基于SWP-SIM卡的SWP协议分析系统，具备捕获并分析SWP协议的MAC层数据的能力，可以很好的辅助研发人员解决SWP-SIM卡在商用过程中出现各种机卡兼容性问题。 首先，本文描述了NFC移动支付的发展情况和本课题的国内外现状，以及SIM卡SWP协议分析系统的开发背景和应用意义。介绍了SIM卡SWP协议分析系统的组成，分为硬件设计、软件设计、系统测试三个部分。 其次，描述SIM卡SWP协议分析系统的硬件设计。SWP协议分析硬件由信号取样单元、信号调理单元、信号隔离单元、信号采样单元和数据发送单元组成，捕获高速率、原始的SWP协议MAC层S1，S2数据，将其转换成数字信号，再通过USB传输给PC机。根据设计需求，完成硬件架构设计、元器件选型、PCB电路设计和通信协议逻辑设计。 再次，描述SIM卡SWP协议分析系统的软件设计。SWP协议分析软件由数据接收、数据解析、数据显示、数据存储四个模块组成，处理从硬件平台上发送数据，实现S1和S2数据的接收、解析、显示和储存等功能。根据上述需求，完成软件界面设计、软件界面功能设计、数据接收线程流程设计、数据解析线程的流程设计、数据储存线程的程序设计。 最后，描述SIM卡SWP协议分析系统的软硬件联调测试。按要求配置测试环境，使用NFC手机、双界面读卡和测试脚本完成系统联调。通过系统联调实现了在同步和异步模式下，验证SWP协议分析软件的数据解析能力。另外，在主流PC系统上验证了软件的兼容性。

目录

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摘要

第1章绪论

1．1 SWP协议分析系统开发背景

1．2国内外研究现状

1．3本文的内容和安排

第2章NFC-SWP移动支付解决方案

2．1 SWP接口协议

2．1．1单线通信协议基本原理

2．1．2物理传输层

2．1．3数据链路层

2．1．4逻辑链路控制层(LLC层)

2．2 SIM卡上的SWP协议栈

2．2．2 SIM卡上的SWP协议栈

2．3本章小结

3．1系统设计

3．2系统子模块功能详解与硬件选型

3．2．1信号取样单元

3．2．2信号调理单元

3．2．3信号隔离单元

3．2．4信号采样单元

3．2．5数据发送单元

3．3 PCB电路板设计与调试

3．3．1 PCB电路板设计

3．3．2 PCB电路板调试

3．4硬件通信协议逻辑设计

3．4．1数据传输格式的设计

3．4．2数据吞吐量的问题

3．4．3重新关闭打开串口问题

3．4．4自动识别端口的问题

3．4．5通讯协议指令约定

3．5本章小结

第4章系统的软件设计

4．1界面设计

4．2后台设计

4．2．1接收线程

4．2．2解析线程

4．2．3数据显示

4．2．4数据存储

4．3本章小结

5．1整体系统

5．2测试环境与配置

5．2．1硬件测试环境

5．2．2软件测试环境

5．2．3其他辅助环境

5．3联调测试

5．4兼容性测试

5．5本章小结

第6章总结和展望

6．1总结

6．2展望

参考文献

致谢