手机SIM卡原理_脚下的路_百度空间
——一、SIM卡的基本组成
——SIM卡是带微处理机的芯片卡,它由CPU、工作存储器RAM、程序存储器ROM、
数据存储器EEPRoM和串行通
信单元5个模块组成,这5个模块集成在一块集成电路中。例如Motorola公司的SC
21 SIM卡,其CPU为68H05,
RoM为6144比特,RAM为12比特,EEPROM为2992比特可擦除,16比特不可擦除,它
们集成在一片集成电路中。目
前市场上几种主要SIM卡的结构数据如表1所示。

表一:几种主要SIM卡的结构数据  
厂商 SIM卡型号 CPU ROM RAM EEPROM  

MOTOROLA SC21 8位 6k比特 128K比特 3k比特  
SC27 8位 12K比特 240K比特 3k比特  
SC28 8位 16k比特 240k比特 8k比特  
Hitachi H8/3101 8/16位 10k比特 256k比特 8k比特  
Thomson ST16612 8位 6k比特 128k比特 2k比特  
ST16 8位 16k比特 256k比特 8k比特  

——二、SIM卡中的用户信息
——SIM卡上包含了所有属于本用户的信息。它是一张符合GSM规范的“智能”卡
,它内部包含了与用户有
关的,被存储在用户这方的信息,包括:
A、鉴权和加密信息Ki(Kc算法输入参数之一、密钥号);
B、国际移动用户号(IMSI);
C、A3:IMSI认证算法;
D、A5:加密密钥生成算法;
E、A8:密钥(Kc)生成前,用户密钥(Kc)生成算法。
F、呼叫限制信息、缩位拨号信息,此外,为了网络操作运行, SIM还应能存储一
些临时数据,即:临时移
动台识别号(TMSI)、区域识别码(LAI)、密钥(Kc)。
——GSM手机要想得到GSM系统的服务需要插入SIM卡,才能使用手机。当然使用"
112" 是可以不用SM卡的,
这在维修中非常有用,如果可以使用“112”,就说明手机的接收、发送电路没有
大的故障。
——SIM卡的应用,使手机不固定地“属于”一个用户,若手机将别人的“SIM"卡
插进去打电话,营业部门
只收该卡产权用户的话费,换句话说,就是插谁的卡打电话,就收谁的费。GSM系
统是通过SIM卡来识别GSM手
机用户,而不是靠手机来识别用户。
——目前,营业部门没有对手机的国际移动设备识别(IMEI)码实行鉴别,如果
实行鉴别,带机人网的用户
数量可能会下降,不利于吸引更多的用户使用GSM手机。
——个人识别码(PIN)是SIM卡内部的一个存储单元,错误地输入P1N码3次,将
会导致“锁卡”的现象,此
时只要在手机键盘上按一串阿拉伯数字(PUK码,即帕克码),就可以解锁。但是
用户一般不知道PUK码。要
特别注意:如果尝试输入10次仍未解锁,就会“烧卡”,就必须再去买张新卡了
。设置PIN可防止SIM卡未经
授权而使用。一般情况下不要改动PIN码,SIM出厂设置的PIN码都为“1234”。

——每当移动用户重新开机时,GSM系统与手机之间要自动鉴别SIM卡的合法性,
即和手机对一下“口令”,
只有在系统认可之后,才为该移动用户提供服务,系统分配给用户一个临时号码
(TMSI),在待机、通话中
使用的仅为这个临时号码,这就增加了保密度。
——三、SIM卡的电气连接
——SIM卡在与手机连接时,最少需要5个连接线,如下图1:
  
1、电源Vcc
2、时钟(CLK)
3、数据I/O (Data)
4、复位(RST)
5、接地端(GND)


——SIM卡通过读卡器端口与手机及GSM系统联系,使用时要小心,不要用手去摸
上面的触点,以防止静电损
坏,更不能折叠。如果SIM卡脏了,可用酒精棉球轻擦。
——SIM卡触点的功能如上图所示:从其上缺角的一边开始,分别为I/O、Vpp、 G
ND;另边则为CLK, RESET,
Vcc,其余两个点没有用上。
——每当开机时,手机都要与SIM卡进行数据交流,用示波器可以在SIM卡座上测
到一些数据信号,没插卡时,
这些信号不会送出。可谓“瞬间即逝”,但可以用示波器捕捉到,以此判别SIM卡
电路有无故障。

表14 sIM卡触点电性能表
  
触 点
低电平
高电平
  
Vcc
 
U=+5V+-10%, I=10mA
  
RST
-0.3V<U<0.6V,I=200uA
4V<U<Vcc, I= 20uA

CLK
-0.3V<U<+0.6V,I=200uA
-2.4V<U<VCC, I=200uA

Vpp
 
+5v +- 10%

GND
   
I/O 输入
0V《U〈0.4V,I=1mA
0.7V《U〈Vcc,I=20uA

输出
0V《U〈0.8,I=1mA
3.8V《U〈Vcc,I=20uA


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