INTRODUCCIÓNAnte todo, la TE21 no es solamente

un dispositivo capaz de grabar la memo-ria EEPROM de aquellas tarjetas de lasque no se puede extraer dicha memoria,ya sea porque no disponga de zócalo oporque sea de tipo SMD.

Aunque menos conocida, la caracte-rística más importante de la InterfazTE21 la constituye su capacidad para elestudio del comportamiento de cualquiertarjeta inteligente tipo ISO 7816 al en-frentarla a un PC en el que se ha arran-cado un potente programa de interroga-ción y análisis de respuestas.

DESCRIPCIÓN DEL CIRCUITOConsta de tres circuitos integrados, el

MAX232 para enlace con el PC, elinversor 7404 para formar el generadorde reloj y el 7407 en el que se aprovechasu característica de salida tipo colectorabierto para realizar la suma de señalesde entrada/salida a la tarjeta, siendo estepunto de suma el contacto que se indicacomo I/O en el esquema eléctrico. Delas numerosas secciones sobrantes solose usa una de la 7407 para atacar el LEDverde que con su parpadeo indicará trans-ferencia de datos.

Para alimentar el TE21 se requiereuna fuente de alimentación externa depequeña potencia con una tensión de 9V

TE21 PhoenixI N T E R F A ZI N T E R F A Z

Esquema eléctrico

La interfaz TE21 Phoenix, es la mejor herramienta para el estudio, y depuración de aplicaciones entarjetas inteligentes. Con este interfaz, podemos someter a nuestra tarjeta a un control para localizarfallos o respuestas erróneas.

a 15V y una corriente máxima de 100mA, del mismo tipo que la recomendadapara la interfaz SEASON 2. La tensión de+5V necesaria para los tres circuitosintegrados se consigue mediante el regu-lador 7805, pero en caso de usar tensio-nes de entrada superiores a 12V seránecesario usar un pequeño disipador ator-nillado a dicho regulador. Deberá tenerse

en cuenta que los alimentadores conec-tados a la red de 220Vca, normalmente,entregan una tensión mayor que la queindican en su etiqueta de característicascuando el consumo no es el máximo queallí se especifica. Para comprobar lanecesidad de disipador bastará con ob-servar la temperatura del regulador VR1y proceder en consecuencia.

La presencia de tensión de alimenta-ción de +5V se muestra mediante elLED rojo D2 mientras que el LED verdeD1 permanecerá apagado y parpadearásolo cuando se envíen datos hacia latarjeta que se haya insertado en el lectorSC1.

APLICACIONESA modo de ejemplo, volvamos a la

aplicación genérica de las tarjetas inteli-gentes, que como ya se ha dicho enartículos anteriores, puede ser el controlde acceso a locales. Si queremos culmi-nar la aplicación con éxito y llegar a unsistema confiable necesitaremos un me-canismo de prueba que pueda verificar elcorrecto comportamiento en todo mo-mento de la tarjeta ISO cuando tiene que

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establecer el diálogo con el módulo deautorización de acceso.

Cuando una persona se propone en-trar a un local de acceso restringido,introduce su tarjeta personal en la ranuradel lector. En ese momento se estableceun diálogo entre la tarjeta y el sistema deautorización en el que se solicita laidentificación, se comprueba la respues-ta ante un código de seguridad, se cap-turan los datos de la persona que intentaacceder, se comunica con la base dedatos, etc, para finalmente, dar la ordende apertura de la puerta

Mediante la interfaz TE21 conectadaa un PC a través de un puerto RS.232estaremos en disposición de enviar di-versos comandos a la tarjeta ISO y ob-servar las respuestas, no solo para com-probar si éstas son correctas, sino tam-bién para registrar su reacción antedeterminadas circunstancias previstas oincluso imprevistas como resultado deun comando erróneo. No olvidemos queno basta con que una tarjeta se comportecorrectamente ante los comandos previs-tos en el programa sino que ante situa-ciones imprevistas no debe reaccionarofreciendo paso libre, ni bloqueando elsistema, ni impidiendo el acceso a otraspersonas autorizadas.

FRECUENCIA DEL OSCILADOR DECUARZO

En algunos casos, para adecuar lafrecuencia de trabajo a las necesidadesespecíficas de nuestra aplicación, seránecesario modificar la frecuencia deloscilador a cristal de cuarzo, por lo queserá conveniente dotar a este componen-te de un zócalo de 2 pines que facilitensu sustitución.

Con el programa icprog v1.03.Así, cuando usemos el programa

icprog podremos seleccionar dos fre-cuencias de cuarzo distintas: 3,58 MHzy 6 MHz.. La ventana correspondiente seencuentra en “Ajustes” à “Opciones” à“Smartcard” en donde se elige tambiénel tipo de microcontrolador 16C84 o16F84. De la frecuencia que seleccione-mos dependerá la velocidad efectiva detransferencia de datos entre el PC y latarjeta. Naturalmente, si se usa, por ejem-plo, un cuarzo de 1,8 MHz habiendoseleccionado 3,58 MHz obtendremos unaviso inmediato de error “Programaciónno soportada”. Sin embargo, si quetolera un cuarzo de 3,68 MHz habiendoseleccionado 3,58MHz, debido a su pe-queña diferencia de solo -2,9%.

CON OTROS PROGRAMAS.En otras aplicaciones, con otros pro-

gramas de grabación, podrá requerirseotro cuarzo cuyo valor normalmentedeberá ser múltiplo de las velocidadesestándar de una interfaz de PC RS.232,que como sabemos, suelen ser: 115200,57600, 38400, 19200, 9600, 4800, 2400,1200, 300 y 110 bps.

Como ejemplo de frecuencias acon-sejables para estas otras aplicacionestenemos:

3,6864MHz, de la que se derivan:3686400 = 115200 x 32 = 9600 x12 x 32

3,579545 MHz, de la que se derivan:3,579545 = 111861 x 32 = 9322x 12 x 32 (error -2,9%)

1,8432 MHz, de la que se derivan:1843200 = 57600 x 32 = 4800x 12 x 32

0,9216 MHz, de la que se derivan:921600 = 28800 x 32 = 2400 x12 x 32

En general, el error máximo que puede

tolerarse en una transmisión asíncrona esdel 50% de la duración del bit conrelación a la duración total de la word,por lo que si suponemos un bit de arran-que, ocho de datos, uno de paridad y unoo dos de parada, el error máximo paraque no se presente error de muestreo enel último bit útil sería: +0,5/(8+1+1)=+5%. Más exactamente, en el caso dedos bits de parada sería: -5,26% y+4,76%.

La frecuencia del cuarzo de 3,579545MHz, muy comúnmente encontrado porproceder del sistema NTSC de TV, pre-senta un error del -2,9% con relación ala velocidad normalizada más próxima,que aunque es inferior al límite tolerabledel +5%, dará lugar a frecuentes erroresde transmisión en la velocidad de115,2Kbps debido a la menor precisióndel PC para la velocidad máxima. Unaposible solución, si se insiste en usar estecuarzo, es dividir su frecuencia por 4mediante el CMOS CD4013 con el fin detrabajar a velocidades inferiores en lasque el PC ya puede tolerar perfectamenteese error de +5% que hemos calculado.

Para la grabación de la EEPROM es necesario activar la opción Smartcard (Phoenix), dentro delmenú de Settings.

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PROGRAMAS

En su aplicación como grabador detarjetas ISO7816, existen numerososprogramas de manejo, todos ellos rela-cionados con la grabación de tarjetas,como por ejemplo el archiconocido icprogv1.03, en el que deberá marcarse laopción “Ajuste” à“Smartcard(Phoenix)”.

En su aplicación fundamental comoanalizador de tarjetas, y dependiendo dela aplicación concreta que se quiera dara la interfaz TE21, convendrá usar unou otro programa de los muchos quepueden encontrarse en la WWW. Cadauno de ellos está especializado en elanálisis de una aplicación determinada y,en cada caso, las posibilidades de confi-guración de comunicaciones RS.232, asícomo el tipo de comandos y su formato,están orientados a facilitar el diálogo conla tarjeta ISO de que se trate.

CÓMO GRABAR UNA TARJETACON EL PIC Y EEPROM NOEXTRAÍBLES.

Finalmente, como función adicionalde la interfaz Phoenix, vamos a describirun procedimiento que nos permitirá gra-bar la EEPROM de una Goldcard habidacuenta de la imposibilidad de extraerla.En cambio, para la grabación del PICbasta con el grabador TE20X.

Los elementos necesarios para lagrabación completa de una GoldCardson:

En cuanto a SW basta con el icprogy en cuanto a HW necesitamos la interfazTE21 y el grabador TE20X, o bien, elnuevo TE23 cuyo funcionamiento sedescribe en esta misma revista y queincorpora ambos elementos en un únicocircuito impreso.

1º- Con el grabador TE20X con latarjeta insertada se arranca el programaicprog y se selecciona el “Dispositivo”16F84A. Se abre el archivo Loader.hexy se graba en el PIC.

2º- Ahora se extrae el cable RS.232que se tenía en la TE20X y se conecta ala TE21. La tarjeta se inserta ahora en laranura de la TE21 y se abre el archivoEEPROM.hex que se tenga decididousar, se selecciona “Smartcard(Phoenix)”, se selecciona el “Dispositi-vo” 24C16 y se inicia la grabación.Obsérvese como antes de comenzar lagrabación la interfaz TE21 envía unReset a la tarjeta.

3º- De nuevo, volvemos a conectar elcable RS.232 en el grabador TE20X,seleccionamos otra vez el 16F84A, abri-mos el programa definitivo para el PICque hayamos elegido y procedemos a sugrabación. Puede anularse la opción“Smartcard(Phoenix)”aunque ya no in-fluye en esta fase.

Si se utiliza la TE23 el procedimientose simplifica al no tener que trasladar elcable RS.232 ni la tarjeta de la TE20X ala TE21 y viceversa, como puede verseen el artículo dedicado a la TE23.

Aunque pueda parecer complicado,ésta es una manera relativamente sencillay económica para grabar la EEPROM yel PIC cuando no se tiene acceso directoa los componentes por estar embutidosen plástico o no disponer de zócaloscomo es el caso de la tarjeta de montajesuperficial. Para vencer esta dificultad,según acabamos de mostrar, ha habidoque grabar previamente un programacargador al que hemos denominadoLoader.hex del que existen varias versio-nes disponibles en la WWW. Este car-gador se ha encargado de grabar laEEPROM a través del propio PIC.Naturalmente, una vez grabada la EE-PROM ha habido que sustituir en el PICel programa cargador por el programadefinitivo con el que deberá trabajar latarjeta.

Para terminar, una última considera-ción sobre la oportunidad de incorporarel programa cargador en el programafinal de trabajo. Suponiendo que el PICdispone de espacio para ambos progra-mas, deberá tenerse en cuenta que dichoprograma cargador ofrecerá siempre laposibilidad de modificar, por el mismocomando de grabación que hemos utili-zado, los parámetros almacenados en la

LISTA DE COMPONENTES

Cant. Ref. Descripción1 CN1 Subdelta DB9H acodado1 CN3 Jack alimentación6 C1,C2,C3

,C4,C8,C9 1uF/16V1 C5 100pF cerámico2 C7,C6 27pF cerámico1 D1 LED rojo1 D2 LED verde1 D3 1N40012 R1,R2 3301 R3 20K1 R4 1M1 R5 2K21 SC1 Smart Card Adapter1 U1 MAX2321 U2 74071 U3 74HC041 VR1 78051 Y1 Cuarzo 3,579545 MHz

(opcionalmente 3,6864MHz o 1,8432 MHz)1 PCB Circuito impreso 92 x 65 mmRef.: TE21 - PVPRef.: TE21 - PVPRef.: TE21 - PVPRef.: TE21 - PVPRef.: TE21 - PVP 5.000 ptas (30,05 Euros) IV 5.000 ptas (30,05 Euros) IV 5.000 ptas (30,05 Euros) IV 5.000 ptas (30,05 Euros) IV 5.000 ptas (30,05 Euros) IVAAAAA incluido incluido incluido incluido incluido

EEPROM, de modo que desde el orde-nador central donde se controla el accesoa los empleados, se dispondrá de unapotente herramienta para actualizar pará-metros, anular permisos de entrada aledificio, etc. Todo ello aprovechando elmomento en que el empleado inserta sutarjeta en el lector de acceso. Por lotanto, en función de las necesidades decada aplicación podrá optarse por incor-porar o suprimir la función de carga. Encuanto al procedimiento de grabacióninicial de la tarjeta, nos evitaremos lafase de grabación del cargador y, lógica-mente, invertiríamos el orden de lasfases 3ª y 2ª, pero seguiría siendo nece-sario disponer de la TE20X y de la TE21,o mejor de la TE23.

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