IC卡复位应答ATR的数据元和它们的意义

ISO/IEC 7816-3标准中对ATR的数据串和数据元做了规定和描述。ATR的数据元和它们的意义：

数据元	说明
TS	起始字符
T0	格式字符
TA1，TB1，TC1，TD1，...	接口字符
T1，T2，... ，TK	历史字符
TCK	校验字符

复位应答ATR的基本数据结构和数据元如下：

一、             起始字符TS

起始字符规定了用于在ATR中的所有数据和后继通信过程的约定。此外，TS字节含有特殊的位模式可由终端用以识别分频值。终端测量TS中前两个下降沿之间的时间并除以3，其结果就是一个etu的持续时间。然而，由于ATR的分频值固定在372，终端通常并不评估同步模式。

TS是ATR的强制部分，总是必须送出的。此字节只允许有两种编码：3B为正向约定，3F为反向约定。使用反向逻辑约定时， I/O的低电平状态等效于逻辑1，且该数据字节的最高位在起始位之后首先发送。使用正向逻辑约定时， I/O的高电平状态等效于逻辑1，且该数据字节的最低位在起始位之后首先发送。

正向约定的波形如下，一般终端读取到的字符为3B：

反向约定的波形，一般终端读取到的字符为03：

二、             格式字符T0

格式字符T0含有一组位表明将要传送哪个接口字符，它同时也指出后继历史字符的个数。像TS一样，每个ATR中都必须有这个字节。

高半字节（ b5-b8） 表示后续字符TA1到TD1是否存在。（b5对应TA1，b8对应TD1）；

低半字节（ b1-b4） 表明可选历史字符的数目（ 0到15）；

终端应接受包含任何T0值的ATR。一般情况下，基本ATR中，当仅选择T=0时， IC卡应回送T0=6x，表示字符TB1和TC1存在；当仅选择T=1时， IC卡应回送T0=Ex，表示字符TB1到TD1存在。

三、             接口字符

接口字符规定所用协议的所用传输参数，它们包含TAi、TBi、TCi、TDi各字节。然而，这些字节在ATR中是可选的，它们也可以被略去。由于对协议的所用参数的缺省值都做了规定，对于一般的通信处理可以不需要ATR中的接口字符。

接口字符可以分为全局接口字符和专用接口字符。全局接口字符规定基本传输协议参数，诸如分频值，它们用于所有后继的协议；专用接口字符则是用于指明特定的传输协议中的参数。“工作等待时间（work waiting time）”就是T=0协议中这类参数的典型例子。

全程接口字符基本上用于所有协议，出于历史原因（因为在ISO标准中，最初仅包含有T=0协议），这些字符中的几个仅和T=0协议有关。如果没有实现T=0协议，可以忽略它们，这这种情况下将使用缺省值。

TDi字节仅用于对任何跟随接口字符的链接保护，TDi字节的高4位组合有一个指示后继接口字符的存在的位模式。它类似于格式字符T0的编码，TDi字节的低4位则标识现行使用的传输协议。如果没有TDi字节的存在，则TAi+1、TBi+1、TCi+1和TDi+1都不传送。

其他接口字符（TAi、TBi、TCi）它们都不用于链接，而是规定了可用的传输协议，按照ISO/IEC 7816-3标准，它们的含义如下：

1. 1.         全局接口字符TA1：（重要）

TA1高半字节 FI 用于确定 F 的值， F 为时钟速率转换因子。用于修改复位应答之后终端所提供的时钟频率。低半字节 DI 用于确定 D 的值， D 为位速率调节因子。用于调整复位应答之后所使用的位持续时间。etu =F/D * (1/f)

FI和DI编码如下：

FI	0000	0001	0010	0011	0100	0101	0110	0111
F	372	372	558	744	1116	1488	1860	RFU
FI	1000	1001	1010	1011	1100	1101	1110	1111
F	RFU	512	768	1024	1536	2048	RFU	RFU

DI	0000	0001	0010	0011	0100	0101	0110	0111
D	RFU	1	2	4	8	16	32	RFU
DI	1000	1001	1010	1011	1100	1101	1110	1111
D	12	20	RFU	RFU	RFU	RFU	RFU	RFU

1. 2.         全局接口字符TB1：（没有意义了）

TB1传送PI1和II的值，PI1 在 b1 到 b5 位中定义，用于确定 IC 卡所需的编程电压 P 值；II 在 b6 和 b7 位中定义，用于确定 IC 卡所需的最大编程电流 I 值。一般情况下ATR中必须包含TB1=00，表示IC卡不使用VPP。

1. 3.         全局接口字符TC1

TC1传送N值，N用于表示增加到最小持续时间的额外保护时间，此处的最小持续时间表示从终端发送到IC卡的、作为后续信息交换的两个连续字符的起始位下降沿之间的时间。N在TC1的b1-b8位为二进制编码，其值作为额外保护时间表示增加的etu数目，其值可在0到255之间任选。N=255具有特殊含义，表示在使用T=0协议时，两个连续字符的起始位下降沿之间的最小延迟时间可减少到12个etu，而在使用T=1协议时可减小到11个etu。

如果TC1值在00到FE之间，增加到字符间最小持续时间的额外保护时间为0到254个etu。对于后续传输，额外保护时间必须在12到266个etu之间。如果TC1=FF，则后续传输的字符间最小持续时间在使用T=0协议时为12个etu，使用T=1协议时为11个etu。

TC1只适用于终端向IC卡发送的两个连续字符间的时序，而不适用于IC卡向终端发送字符的情况，也不适用于在相反方向发送字符的情况。

1. 4.         全局接口字符TB2：（没有意义了）

TB2传送PI2， PI2用于确定IC卡所需的编程电压P的值，当PI2出现时，它将取代TB1中回送的PI1的值。通常在ATR中不再使用。

1. 5.         T=0传输协议专用的接口字符：

1)         专用接口字符TC2

TC2专用于T=0协议， 传输工作等待时间整数（WI），WI用来确定由IC卡发送的任意一个字符起始位下降沿与IC卡或终端发送的前一个字符起始位下降沿之间的最大时间间隔。工作等待时间为：960×D×WI etu。

若TC2字符不出现在ATR中，则使用工作等待时间的缺省值WI=10。

1. 6.         T=1传输协议专用的接口字符：

1)         专用接口字符TA3

TA3（如果TD2中指明T=1）回送IC卡的信息域大小整数（IFSI），IFSI决定了IFSC，并指明了卡片可接收的块信息域的最大长度（INF）。 TA3以字节形式表示IFSC的长度，其取值范围从01到FE。 00和FF预留（RFU）。

2)         专用接口字符TB3

TB3（如果TD2中指明T=1）表明了用来计算字符等待时间CWT和字组等待时间BWT的CWI和BWI值， TB3由两部分组成。低半字节（b1-b4）用于表明CWI值，而高半字节（b5-b8）用于表明BWI值。

3)         专用接口字符TC3

TC3（如果TD2中指明T=1）指明了所用的块错误校验码的类型，所用代码类型用b1位表示， b2到b8位未使用。

4)         全局接口字符TA2

TA2的存在与否表示IC卡是以特定模式还是以协商模式工作。TA2的低半字节表明的协议类型正是ATR中第一次表明的协议类型。

四、             历史字符

很长一段时间，没有任何标准对历史字符做出规定，结果是随操作系统生产者而不同，它们包含了变化广泛的数据。

五、             校验字符TCK

TCK具有一个检验复位应答期间所发送数据完整性的值。TCK的值应使从T0到包括TCK在内的所有字节进行异或运算的结果为零。

如果在ATR中仅指出了T=0协议，TCK校验和可以不在ATR的尾部出现。在这种情况下，完全没有发送它，因为用奇偶校验已经知道了差错字节而在T=0协议中重复发送出错字节又是强制性的。相反，在T=1协议中，TCK字节必须出现，校验和的计算从字节T0开始，结束于最后的接口字符，如果有则是最后的历史字符。