智能卡的自動化測試平臺設(shè)計(jì)

引 言

隨著智能卡在金融、電信、移動通信、醫(yī)療保險、付費(fèi)電視等領(lǐng)域應(yīng)用的迅速增長，其可靠性要求越來越高，而針對智能卡模塊的測試已經(jīng)成為必不可少的質(zhì)量保證手段。自動化測試不需要人工干預(yù)，能提高測試效率，受到更多重視和應(yīng)用。在發(fā)展自動化測試的過程中，一個高效的自動化測試平臺是其基本保障。根據(jù)智能卡的應(yīng)用現(xiàn)狀和市場需求，本設(shè)計(jì)用TCL語言和C語言聯(lián)合編程的方法，以 PC／SC為編程接口，實(shí)現(xiàn)了智能卡的測試平臺，能夠?qū)χ悄芸ㄟM(jìn)行質(zhì)量和性能的測試。

1 測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

具有測試功能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。測試系統(tǒng)一般由測試平臺、讀／寫器和智能卡三個部分組成。測試平臺運(yùn)行測試腳本，并對從智能卡返回的結(jié)果進(jìn)行處理。智能卡內(nèi)部有被測程序，響應(yīng)測試平臺發(fā)來的命令，返回測試數(shù)據(jù)。讀／寫器提供測試平臺和智能卡的接口。這里的研究重點(diǎn)是測試平臺。

2 測試平臺的設(shè)計(jì)思路

測試平臺軟件由兩個部分組成，即界面程序和通信軟件程序，如圖2所示。界面程序提供一個友好的圖形畫面，接受用戶指令，如腳本輸入，按鈕響應(yīng)等。界面將用戶的任務(wù)轉(zhuǎn)換為內(nèi)部指令，然后由通信軟件程序具體實(shí)施，而通信軟件程序負(fù)責(zé)與USB讀卡器通信。下面分別介紹界面程序和通信軟件程序的實(shí)現(xiàn)原理。

圖2是測試平臺的軟件結(jié)構(gòu)

圖３界面程序

2．1 界面程序

界面程序分為三層，頂層為腳本層，用于支持ATP語言。ATP并不是一種全新的語言，是從TCL語言口

擴(kuò)展而來，針對ATP開辟的命令集，它包括 TCL基本命令和應(yīng)用程序相關(guān)的擴(kuò)展命令。TCL基本指令的使用方法可以參考文獻(xiàn)[1，2]，擴(kuò)展命令是TCL專門針對智能卡的測試而擴(kuò)展的。

中間層是根據(jù)應(yīng)用需求而擴(kuò)展的TCI 解釋器，它包含TCI標(biāo)準(zhǔn)庫和與底層接口程序有關(guān)的TCL擴(kuò)展庫。ATP的基本部分由TCL語言解釋器調(diào)用TCL標(biāo)準(zhǔn)庫來執(zhí)行；ATP的擴(kuò)展部分由擴(kuò)展的 TCL解釋器調(diào)用TCL擴(kuò)展庫執(zhí)行。

頂層和中間層說明了TCI 即是一種腳本語言也是一個解釋器。底層是接口程序，提供與通信軟件程序的接口，負(fù)責(zé)發(fā)送命令和返回狀態(tài)。

圖4顯示了TCI 與應(yīng)用程序的調(diào)用關(guān)系

TCL 的標(biāo)準(zhǔn)命令是TCL自帶的，而與應(yīng)用程序相關(guān)的特殊命令需要用C代碼去擴(kuò)展，下面詳細(xì)介紹如何擴(kuò)展TCL命令。使用TCL之前，應(yīng)用程序必須首先創(chuàng)建 TCL解釋器創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)的命令解釋器，然后可以調(diào)用Tcl CreateCommand過程使用用戶自定義命令來擴(kuò)展解釋器，它的原型是：Tcl—CreateCom mand (interp，cmdName，proc，cli—entData，deleteProc)其中：interp為創(chuàng)建的解釋器；cmdName為創(chuàng)建的命令名字；proc為與命令相對應(yīng)的函數(shù)；clientData為一個字長的值，通常指向一個專用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；deleteProc為注銷命令的函數(shù)名，如果其為空，則在注銷命令前不調(diào)用任何函數(shù)。調(diào)用Tcl—CreateCommand時，擴(kuò)展命令name就會和name—tcl聯(lián)系起來；執(zhí)行name命令時，會進(jìn)入name— tcl函數(shù)處理name命令。

創(chuàng)建完程序自定義命令后，應(yīng)用程序進(jìn)入死循環(huán)，等到命令后就傳遞給解釋器。調(diào)用Tcl— Eval(interp，script)，通過script的內(nèi)容知道命令的類型后，選擇在相應(yīng)的過程函數(shù)中進(jìn)行計(jì)算。

通信軟件程序的執(zhí)行就是在過程函數(shù)里面被調(diào)用，這樣就實(shí)現(xiàn)了界面程序與通信軟件程序的接口。

2．2 通信軟件程序

通信軟件程序遵循PC／SC規(guī)范。PC／SC規(guī)范是由PC／SC工作組提出的。PC／SC工作組是一個主要由智能卡廠商和計(jì)算機(jī)廠商組成的委員會，主要成員有微軟、蘋果、雅斯拓、金普斯、英飛凌、菲利普等。PC／SC規(guī)范是一個基于Windows平臺的標(biāo)準(zhǔn)用戶接口(API)。它獨(dú)立于硬件設(shè)備，使得應(yīng)用程序的開發(fā)人員不必考慮由于硬件改變而引起的應(yīng)用程序變更，從而降低了軟件開發(fā)成本。