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手機(jī)SIM卡掃盲

時(shí)間：2021-11-29 16:01:24
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[導(dǎo)讀]大家好，我是記得誠(chéng)。今天簡(jiǎn)單聊一聊手機(jī)里面的SIM卡，一起掃掃盲。1、SIM卡概念SIM是SubscriberIdentityModule的簡(jiǎn)稱，稱為用戶識(shí)別卡，實(shí)際上是一張內(nèi)含大規(guī)模集成電路的卡片，用來(lái)存儲(chǔ)用戶的重要數(shù)據(jù)和信息。2、SIM卡結(jié)構(gòu)SIM卡主要由微處理器CPU，程序...

大家好，我是記得誠(chéng)。




今天簡(jiǎn)單聊一聊手機(jī)里面的SIM卡，一起掃掃盲。



1、SIM卡概念


SIM是Subscriber Identity Module的簡(jiǎn)稱，稱為用戶識(shí)別卡，實(shí)際上是一張內(nèi)含大規(guī)模集成電路的卡片，用來(lái)存儲(chǔ)用戶的重要數(shù)據(jù)和信息。



2、SIM卡結(jié)構(gòu)



SIM卡主要由微處理器CPU，程序存儲(chǔ)器ROM，工作存儲(chǔ)器RAM，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器E2PROM和串行通信單元組成。





SIM卡容量，一般有16K，32K，64K，128K，512K等，32K是目前比較常見(jiàn)的SIM容量。



3、SIM卡尺寸



SIM卡一般有三種類型，普通SIM卡，也叫標(biāo)準(zhǔn)SIM卡，俗稱的大卡，其次是 MicroSIM卡，俗稱的小卡，Nano SIM卡，尺寸依次是：



  • 標(biāo)準(zhǔn)SIM卡：25*15mm
  • MicroSIM卡：15*12mm
  • Nano SIM卡：12.3*8.8mm




更早期的SIM卡尺寸，有一個(gè)Standard SIM（1FF），也叫全尺寸SIM卡，大小和信用卡差不多，我們?nèi)I(yíng)業(yè)廳辦卡的時(shí)候，你可能就能見(jiàn)到了，現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)的大卡對(duì)應(yīng)早期的Mini SIM，尺寸在 25*15mm。



4、SIM卡關(guān)鍵數(shù)據(jù)



  • 手機(jī)號(hào)碼，以134~139，158等開(kāi)頭的11位客戶號(hào)碼；


  • ICCID，SIM卡的唯一識(shí)別號(hào)碼，由20位數(shù)字組成；


  • IMSI，國(guó)際移動(dòng)客戶識(shí)別碼，用于匹配手機(jī)號(hào)，共16位；


  • PIN1，個(gè)人識(shí)別碼，長(zhǎng)4位，由用戶自己設(shè)定（初始值為1234或0000），屬于SIM卡的密碼，用來(lái)保護(hù)SIM卡的安全，防止SIM卡未經(jīng)授權(quán)而被使用；


  • PIN2，個(gè)人識(shí)別號(hào)碼2，用于手機(jī)計(jì)費(fèi)等特殊功能；


  • PUK1，PIN1解鎖號(hào)碼，在錯(cuò)誤的輸入三次PIN1碼后 SIM 自動(dòng)上鎖，手機(jī)無(wú)法接入網(wǎng)絡(luò)，提示會(huì)要求輸入PUK1碼；


  • PUK2，PIN2解鎖號(hào)碼，同上；



5、SIM卡入網(wǎng)鑒權(quán)





6、SIM卡電路



SIM卡信號(hào)主要包括如下幾個(gè)：



  • VCC，電源，1.8V/3V/5V，5V用的很少；
  • RST，復(fù)位信號(hào)；
  • CLK，時(shí)鐘信號(hào)，頻率1~5MHz，典型頻率為3.57MHz；
  • DATA，數(shù)據(jù)；
  • Presence，檢測(cè)管腳，有的SIM卡槽不帶這個(gè)管腳；




帶熱插拔功能的項(xiàng)目，需要用到帶有Presence Pin腳的卡槽，默認(rèn)是高電平，有SIM卡插入時(shí)，這個(gè)腳會(huì)變?yōu)榈碗娖?，MCU通過(guò)這個(gè)腳的狀態(tài)來(lái)判斷 SIM卡是插入還是拔出。




典型的SIM卡電路



7、SIM卡插入檢測(cè)原理



手機(jī)在插入SIM卡時(shí)，檢測(cè)到SIM卡的原理是什么呢？



以下表示插入卡和未插卡，插卡檢測(cè)原理是物理金屬觸片發(fā)生形變進(jìn)而導(dǎo)致卡檢測(cè)引腳（USIM_Persence）電平變化。



  • 黑色，金屬外殼，接地；
  • 藍(lán)色，SIM_DET Pin腳；
  • 粉紅色，SIM卡；




8、SIM卡熱插拔



熱插拔指手機(jī)在開(kāi)機(jī)狀態(tài)，插入SIM卡不會(huì)影響工作，也能正常識(shí)別SIM卡；以前老的手機(jī)不支持熱插拔，換卡時(shí)，需要將手機(jī)關(guān)機(jī)，插入卡后，再將手機(jī)開(kāi)機(jī)。



不支持熱插拔的手機(jī)，只有在modem開(kāi)機(jī)時(shí)才會(huì)啟動(dòng)檢卡流程，如果開(kāi)機(jī)時(shí)沒(méi)有檢測(cè)到卡，后面就不會(huì)再走檢卡流程。



現(xiàn)在手機(jī)都支持熱插拔，開(kāi)機(jī)插卡就行，需要用到帶Presence Pin腳的SIM卡槽，軟件會(huì)根據(jù)SIM卡的狀態(tài)，從而執(zhí)行檢卡或者?？▌?dòng)作。




某一種帶檢測(cè)管腳的SIM卡槽



9、SIM卡電路layout



SIM卡電路的layout是非常重要的，直接影響到SIM卡和MCU的通信，主要有如下幾點(diǎn)：



  • TVS放置在相應(yīng)的Pin腳附近；
  • 濾波電容放置在對(duì)應(yīng)的Pin腳附近；
  • SIM信號(hào)走線放在內(nèi)層走線；
  • SIM信號(hào)走線最好一組一起走線，遠(yuǎn)離RF等敏感信號(hào)；
  • SIM卡槽擺件遠(yuǎn)離GSM天線；
  • SIM信號(hào)走線不宜太長(zhǎng)；


10、SIM卡掉卡問(wèn)題



分析SIM掉卡問(wèn)題，主要有如下幾個(gè)思路：



  • 排除SIM卡槽與卡接觸問(wèn)題，更換卡槽，Pin 腳加錫，接觸彈片用刀片刮一刮；
  • 更換SIM卡嘗試，是不是所有的SIM卡都有問(wèn)題，排除極個(gè)別特殊SIM卡與平臺(tái)的兼容問(wèn)題；
  • 掉卡容易受RF信號(hào)的干擾，嘗試用導(dǎo)電布將SIM卡座包起來(lái)，或者在SIM卡座上貼吸波材料，不同的吸波材料，抵抗RF干擾的效果不同，吸波材料的不同貼法效果也不一樣；
  • 用示波器抓取SIM信號(hào)波形，需要注意，SIM卡通信速率都是M級(jí)別，用示波器測(cè)量可能不準(zhǔn)，波形較容易受到示波器上容抗和阻抗成分的影響；


今天的文章內(nèi)容到這里就結(jié)束了，希望對(duì)你有幫助，我們下一期見(jiàn)。






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