SIM卡与IEC 7816

SIM卡与IEC 7816

SIM，Subscriber Identification Module，又被称为用户身份识别卡、智能卡。SIM卡是一种物理载体，而相关的性能以及协议的规定都包含在IEC 7816协议中。

IEC 7816规范（物理层）

卡接口引脚定义

1）C1-----VCC：供电电源输入
2）C2-----RST：卡复位信号
3）C3-----CLK：卡时钟信号
4）C5----GND：电源地端
5）C6-----APU：编程电源，一般不需要
6）C7-----DATA：数据输入输出

卡供电电源

卡电源有三种规格，Class A、Class B和Class C；卡需要支持至少支持一种电源规格。
1）5V for Class A；
2）3V for Class B；
3）1.8V for Class C.

卡供电电流

卡电压不一致，对应的电流大小也不一致；当无时钟信号时，类似于待机，则电流降低至0.5 mA。
1）5V for Class A：60 mA最大；
2）3V for Class B：50 mA最大；
3）1.8V for Class C：30 mA 最大；

输入输出特性

1）输入高电平阈值

min	max
0.8*Vcc	Vcc

2）输出低电平阈值

min	max
0	0.12*Vcc

智能卡电路

SIM卡设计建议：

• 卡座靠近模块摆放，尽量保证SIM卡信号线布线长度不要过长，过长导致总线电容增大，可能导致识别错误。
• SIM卡信号线布线远离RF线和电源线，防止被两者干扰。
• SIM卡座地与模块SIM_GND布线要短而粗。保证SIM_VDD与SIM_GND布线宽度不小于0.5mm，且在SIM_VDD与SIM_GND之间的旁路电容靠近SIM卡座摆放。有时直接将卡座接地也没事，需要看平台规范要求。
• 为了防止SIM_CLK信号与SIM_DATA信号相互串扰，两者布线不能太靠近，并且在两条走线之间增加包地屏蔽。此外，SIM_RST信号也需要包地保护。
• 为了确保良好的ESD性能，建议SIM卡的管脚增加TVS管。选择的TVS管寄生电容不大于30pF，人手可能接触到的金属端，都需要增加静电防护。
• 在模块和SIM卡之间需要串联22欧姆的电阻用以抑制杂散EMI，增强ESD防护。SIM卡的外围器件应尽量靠近SIM卡座摆放。
• 在SIM_DATA，SIM_CLK和SIM_RST线上并联33pF电容用于滤除射频干扰，并且靠近SIM卡座摆放。形成典型的RC滤波，但是此举会导致信号波形发生改变，所以，在无EMC问题时，器件NC掉。
• SIM_DATA线上的上拉电阻有利于增加SIM卡的抗干扰能力，当SIM卡走线过长，或者有干扰源比较近的情况下，建议靠近卡座位置增加上拉电阻。因为布线太长，总线电容比较大，导致信号畸变，使用上拉电阻，增加驱动电流，保证信号波形。
• SIM卡在温升严重时可能导致问题，所以请不要靠近温升严重的器件周围，或者在PCB上切割导热槽来避免这个问题。