基于OMAP-L138的多协议专用读写器的设计与实现

摘要

随着技术的发展，在 IC卡普及的同时，IC卡的安全性受到广泛的关注，IC卡安全性分析已经成为研究热点之一。其中，边信道攻击方法是IC卡安全性分析最重要的方法之一。本课题旨在设计一款可以用于IC卡边信息采集的多协议专用读写器，包括基于ISO7816协议的接触式智能卡读写器和基于ISO14443协议的非接触式智能卡读写器，并完成功耗信息、电磁波辐射信息的采集和处理。
　　本文首先阐述了研究工作的背景和意义，接着对安全检测读写器国内外研究现状进行了介绍，然后介绍了读写器系统相关理论，主要包括 ISO7816协议、ISO14443协议和射频识别原理以及边信息采集技术。
　　接下来完成了基于OMAP-L138的专用读写器系统电路设计，该部分首先给出了读写器系统方案设计，然后分别完成OMAP-L138系统电路设计、多协议读写器电路设计和功耗测量系统设计，其中，多协议读写器电路设计包括接触式读写器电路设计、非接触读写器电路设计以及射频天线设计。在进行功耗测量系统设计时，首先完成了接触式智能卡功耗信息测量电路设计，接着对非接触式智能卡功耗信息模型进行分析，然后对功耗信息采集前端模拟滤波器进行电路设计并给出仿真结果。读写器系统电路设计完成之后，对OMAP-L138系统进行了硬件测试，测试结果表明OMAP-L138系统可以正常工作。
　　然后对基于OMAP-L138的读写器系统进行软件设计，该部分首先给出系统软件总体设计，接着分别完成了Linux内核移植、接触式读写器软件设计和非接触式读写器软件设计、通信接口程序设计等，最后给出了系统软件总体实现流程。
　　论文最后对整个读写器系统进行测试，首先对接触式和非接触式读写器基本功能进行测试，并对读写器进行了部分性能测试，测试结果表明读写器系统可以完成对智能卡的通用操作。然后将读写器系统用于功耗信息采集平台中，进行了功耗信息采集测试，测试结果表明本读写器满足边信息采集专用读写器的设计要求，可以用于IC卡边信息采集平台。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1研究工作的背景和意义

1.2国内外研究现状以及存在的不足

1.3论文主要研究内容

第二章 读写器系统相关理论

2.1 ISO7816协议

2.2 ISO14443协议

2.3射频识别系统工作原理

2.4边信息采集平台介绍

2.5本章小结

第三章 基于OMAP-L138的专用读写器系统电路设计

3.1读写器系统方案设计

3.2 OMAP-L138系统电路设计

3.3接触式和非接触式读写器电路设计

3.4功耗测量电路设计与模拟滤波器设计仿真

3.5 PCB板绘制

3.6 OMAP-L138系统硬件测试

3.7本章小结

第四章 基于OMAP-L138的专用读写器系统软件设计

4.1读写器系统软件总体设计

4.2 OMAP-L138软件平台搭建

4.3 接触式读写器程序设计

4.4 非接触式读写器程序设计

4.5通信接口程序设计

4.6读写器通信协议与总体实现流程

4.7本章小结

第五章 专用读写器系统总体测试

5.1读写器模块功能测试

5.2读写器系统部分性能测试

5.3读写器系统功耗信息采集测试

5.4本章小结

第六章 全文总结与展望

6.1全文总结

6.2后续工作展望

致谢

参考文献

附录一：