1. 硬件电路

1.1. 硬件框图

    关于CPU卡的基础知识及文件机制，请参阅相关文档，这里不再赘述。

    CPU卡一般与ESAM模块（嵌入式安全控制模块）配合使用，CPU卡的作用就不多说了。ESAM模块一般与单片机一起焊接在电路板上。ESAM模块其实可以看做固定在电路板上的CPU卡，它的作用和功能与CPU卡基本一致，同样可以作为金额和重要数据的存储介质。

    建设部安全认证卡（模块）技术要求规定：CPU卡系统的安全认证由CPU卡和ESAM模块来完成，单片机只起通讯传递作用，并且无需DES增加加密算法。

    如下图，是使用MSP430单片机的CPU卡读写的硬件电路的总体框图。其中的IC卡电路和ESAM接口电路使我们接下来要学习的重点。晶振电路为整个单片机电路系统提供稳定的时钟信号，CPU卡读写过程中对时序的要求是非常严格的，所以晶体电路一定要确保能够为整个单片机系统提供稳定的时钟。LCD电路作为人机交互界面，可以显示CPU卡读写过程中的相关信息。JTAG接口是调试必备的，通过仿真器连接到计算机，即可在IAR环境下实现仿真调试。

1.2. ESAM模块及其管脚分配

1.3. CPU卡芯片及管脚分配

1.4. 电路图

CPU卡的外部引脚有8根，实际用到5根，即VCC，GND，RST，CLK，SDA(I/O)，从上图可以看出，还有0脚和9脚，这两个引脚用来判断是否有卡插入卡座。

ESAM模块外部引脚也有8根，有用的也是5根，其引脚功能与CPU卡的引脚功能一样。

从安全性和低功耗方面考虑，CPU卡的电源和时钟必须受到单片机控制，在没有卡插入卡座时，不应该给卡座供电，同时也不能输出时钟信号。在电路中，用三极管来实现卡座电源的控制。

单片机的PJ.1口用来提供CPU卡和ESAM模块工作的时钟，由于MSP430单片机独特的性能，PJ.1口可以作为MCLK时钟的输出口，利用此特性可以很好地实现单片机的CPU卡的通讯时钟同步，并且可以根据实际需要用程序灵活配置单片机的工作频率，当不需要此信号时，可以关掉此时钟信号以降低功耗。