SIM（Subscriber Identity Module）是數(shù)字蜂窩移動電話的用戶識別卡，它的全稱是“用戶識別模塊”。它實際上是一張內(nèi)含大規(guī)模集成電路的智能卡片，用來登記用戶的重要數(shù)據(jù)和信息。 SIM卡在移動通信中起著極其重要的作用，本文主要闡述SIM卡具體的識卡機制。

首先我們了解一下什么是SIM卡，目前的SIM卡常用的有3種尺寸：

（1）標準SIM卡：25mm*15mm

（2）micro sim：15mm*12mm

（3）nano-sim：12.3mm*8.8mm

這幾種SIM卡的PIN定義都是相同的，只是尺寸上有差異，其信號定義如下：

SIM卡內(nèi)部的模塊如下：

EEPROM：用于存放號碼、短信等數(shù)據(jù)和程序并可擦寫

ROM：用于存放系統(tǒng)程序，用戶不可操作

RAM：用于存放系統(tǒng)臨時信息，用戶不可操作

其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下：

在SIM卡插入手機中會有兩個過程：

1、識卡

2、鑒權(quán)入網(wǎng)

本文僅介紹識卡過程。

SIM卡的識卡過程遵循的規(guī)范是ISO7816（可以在網(wǎng)上找到該規(guī)范更具體的規(guī)范或私信工程師小何）。插入SIM卡后，SIM卡托中斷會被觸發(fā)，從而驅(qū)動modem開始識卡過程。

在中斷觸發(fā)之后（驅(qū)動最好把中斷配上debounce，因為中斷為機械機構(gòu)，可能會有抖動），VSIM開始上電，如下圖所示。

（1）在T0時刻開始，CPU開始發(fā)送CLK，開始給SIM卡通信提供時鐘信號；

（2）在T0之后的200個時鐘內(nèi)，SIM卡會將SIO設(shè)置為接收方式，CPU也必須在這段時間內(nèi)將其I/O線驅(qū)動器設(shè)置為接收方式，所以I/O線在T0后最遲不超過200個時鐘周期的時間內(nèi)被上拉電阻拉高到高電平（注意I/O與VSIM是共上拉電源的）；

（3）CPU從T0時刻開始將RST保持在T0狀態(tài)，并且在T0開始到T1后的40000到45000個時鐘周期內(nèi)將RST拉到高電平；

（4）SIM卡上的I/O的復(fù)位應(yīng)答將在T1時刻后的400到40000個時鐘周期內(nèi)開始。

上述的過程為冷復(fù)位，需要VSIM進行上電操作之后才進行的復(fù)位，而如下圖的過程為熱復(fù)位，VSIM不下電，僅通過VSIM去做復(fù)位操作。其時序圖如下所示：

在上圖所示的整個復(fù)位過程中，CPU必須保持VSIM和clk一直穩(wěn)定。

另注意所謂的ATR即answer to reset，即SIM卡在收到RST信號后，向CPU發(fā)送ATR，表明SIM卡開始響應(yīng)的過程。

在CPU收到ATR后，會先向SIM卡發(fā)送“命令A(yù)PDU”，APDU為串行數(shù)據(jù)交互，是手機和SIM卡之間的一種握手協(xié)議，SIM卡在收到APDU之后，再返回“響應(yīng)APDU”，從而識卡，若在使用過程中發(fā)生干擾信號等問題使得APDU無法正常的發(fā)送和返回，即會發(fā)生掉下問題。