汇总一些SIM卡的相关知识点,点点滴滴,皆是学问。
文章目录
1.SIM卡概念2.SIM卡结构3.SIM卡尺寸4.SIM卡关键数据5.SIM卡入网鉴权6.SIM卡电路7.SIM卡插入检测原理8.SIM卡热插拔9.SIM卡电路layout指导10.SIM卡的掉卡问题参考资料1.SIM卡概念
SIM 是 Subscriber Identity Module 的简称,称为用户识别卡,实际上是一张内含大规模集成电路的卡片,用来存储用户的重要数据和信息。
2.SIM卡结构
SIM 卡主要由微处理器 CPU,程序存储器 ROM,工作存储器 RAM,数据存储器 E2PROM 和串行通信单元组成。
SIM 卡容量,一般有16K,32K,64K,128K,512K等,32K 是目前比较常见的 SIM 容量。
SIM卡触点对应信号
3.SIM卡尺寸
SIM 卡一般有三种类型,普通 SIM 卡,也叫标准 SIM 卡,俗称的大卡,其次是 MicroSIM 卡,俗称的小卡,Nano SIM 卡,尺寸依次是:
标准 SIM 卡:25*15mmMicro SIM 卡:15*12mmNano SIM 卡:12.3*8.8mm
更早期的 SIM 卡尺寸,有一个Standard SIM(1FF),也叫全尺寸 SIM 卡,大小和信用卡差不多,我们去营业厅办卡的时候,你可能就能见到了,现在标准的大卡对应早期的 Mini SIM,尺寸在 25*15mm;
4.SIM卡关键数据
手机号码,以134~139,158等开头的11位客户号码;ICCID,SIM 卡的唯一识别号码,由20位数字组成;IMSI,国际移动客户识别码,用于匹配手机号,共16位;PIN1,个人识别码,长4位,由用户自己设定(初始值为1234或0000),属于 SIM 卡的密码,用来保护SIM卡的安全,防止 SIM 卡未经授权而被使用;PIN2,个人识别号码2,用于手机计费等特殊功能;PUK1,PIN1 解锁号码,在错误的输入三次 PIN1 码后 SIM 自动上锁,手机无法接入网络,提示会要求输入 PUK1 码;PUK2,PIN2 解锁号码,同上;ICCID 和 IMSI 的编码格式参考文章:SIM卡简介及电路设计
5.SIM卡入网鉴权
6.SIM卡电路
SIM 卡信号主要包括如下几个:
VCC,电源,1.8V/3V/5V,5V 用的很少;RST,复位;CLK,时钟,频率 1~5MHz,典型 3.57MHz;DATA,数据;Presence,检测管脚,有的 SIM 卡槽不带这个管脚;
带热插拔功能的项目,需要用到带有 Presence Pin 脚的卡槽,默认是高电平,有 SIM 卡插入时,这个脚会变为低电平,MCU 通过这个脚的状态来判断 SIM 卡是插入还是拔出。
典型的SIM卡电路
7.SIM卡插入检测原理
手机在插入 SIM 卡时,检测到 SIM 卡的原理是什么呢?
以下表示插入卡和未插卡,插卡检测原理是物理金属触片发生形变进而导致卡检测引脚(USIM_Persence)电平变化。
黑色,金属外壳,接地;蓝色,SIM_DET Pin 脚;粉红色,SIM 卡;
8.SIM卡热插拔
热插拔指手机在开机状态,插入 SIM 卡不会影响工作,也能正常识别 SIM 卡;以前老的手机不支持热插拔,换卡时,需要将手机关机,插入卡后,再将手机开机;
不支持热插拔的手机,只有在 modem 开机时才会启动检卡流程,如果开机时没有检测到卡,后面就不会再走检卡流程。
现在手机都支持热插拔,开机插卡就行,需要用到带 Presence Pin 脚的 SIM 卡槽,软件会根据 SIM 卡的状态,从而执行检卡或者停卡动作。
某一种带检测管脚的SIM卡槽
9.SIM卡电路layout指导
SIM 卡电路的 layout 是非常重要的,直接影响到 SIM 卡和 MCU 的通信,主要有如下几点:
TVS 放置在相应的 Pin 脚附近;滤波电容放置在对应的 Pin 脚附近;SIM 信号走线放在内层走线;SIM 信号走线最好一组一起走线,远离 RF 等敏感信号;SIM 卡槽摆件远离 GSM 天线;SIM 信号走线不宜太长;
10.SIM卡的掉卡问题
分析 SIM 掉卡问题,主要有如下几个思路:
排除 SIM 卡槽与卡接触问题,更换卡槽,Pin 脚加锡,接触弹片用刀片刮一刮;更换 SIM 卡尝试,是不是所有的 SIM 卡都有问题,排除极个别特殊 SIM 卡与平台的兼容问题;掉卡容易受 RF 信号的干扰,尝试用导电布将SIM 卡座包起来,或者在 SIM 卡座上贴吸波材料,不同的吸波材料,抵抗 RF 干扰的效果不同,吸波材料的不同贴法效果也不一样;用示波器抓取 SIM 信号波形,需要注意,SIM 卡通信速率都是 M 级别,用示波器测量可能不准,波形较容易受到示波器上容抗和阻抗成分的影响;
今天的文章内容到这里就结束了,希望对你有帮助,我们下一期见。
参考资料
SIM HOt PLUG DEBUG
SIM卡简介及电路设计
SIM不识别分析处理
Sim 卡热插拔
SIM卡插入检测原理