小身材大秘密! 你所不知道的SIM卡知识扫盲
发布时间：2021-11-26 13:38:57来源：电子产品世界
今天简单聊一聊手机里面的SIM卡，一起扫扫盲。
01
SIM卡概念
SIM是SubscriberIdentityModule的简称，称为用户识别卡，实际上是一张内含大规模集成电路的卡片，用来存储用户的重要数据和信息。
02
SIM卡结构
SIM卡主要由微处理器CPU，程序存储器ROM，工作存储器RAM，数据存储器E2PROM和串行通信单元组成。
SIM卡容量，一般有16K，32K，64K，128K，512K等，32K是目前比较常见的SIM容量。
03
SIM卡尺寸
SIM卡一般有三种类型，普通SIM卡，也叫标准SIM卡，俗称的大卡，其次是MicroSIM卡，俗称的小卡，NanoSIM卡，尺寸依次是：
标准SIM卡：25*15mm
MicroSIM卡：15*12mm
NanoSIM卡：12.3*8.8mm
更早期的SIM卡尺寸，有一个StandardSIM（1FF），也叫全尺寸SIM卡，大小和信用卡差不多，我们去营业厅办卡的时候，你可能就能见到了，现在标准的大卡对应早期的MiniSIM，尺寸在25*15mm。
04
SIM卡关键数据
手机号码，以134~139，158等开头的11位客户号码；
ICCID，SIM卡的唯一识别号码，由20位数字组成；
IMSI，国际移动客户识别码，用于匹配手机号，共16位；
PIN1，个人识别码，长4位，由用户自己设定（初始值为1234或0000），属于SIM卡的密码，用来保护SIM卡的安全，防止SIM卡未经授权而被使用；
PIN2，个人识别号码2，用于手机计费等特殊功能；
PUK1，PIN1解锁号码，在错误的输入三次PIN1码后SIM自动上锁，手机无法接入网络，提示会要求输入PUK1码；
PUK2，PIN2解锁号码，同上；
05
SIM卡入网鉴权
06
SIM卡电路
SIM卡信号主要包括如下几个：
VCC，电源，1.8V/3V/5V，5V用的很少；
RST，复位信号；
CLK，时钟信号，频率1~5MHz，典型频率为3.57MHz；
DATA，数据；
Presence，检测管脚，有的SIM卡槽不带这个管脚；
带热插拔功能的项目，需要用到带有PresencePin脚的卡槽，默认是高电平，有SIM卡插入时，这个脚会变为低电平，MCU通过这个脚的状态来判断SIM卡是插入还是拔出。
典型的SIM卡电路
07
SIM卡插入检测原理
手机在插入SIM卡时，检测到SIM卡的原理是什么呢？
以下表示插入卡和未插卡，插卡检测原理是物理金属触片发生形变进而导致卡检测引脚（USIM_Persence）电平变化。
黑色，金属外壳，接地；
蓝色，SIM_DETPin脚；
粉红色，SIM卡；
08
SIM卡热插拔
热插拔指手机在开机状态，插入SIM卡不会影响工作，也能正常识别SIM卡；以前老的手机不支持热插拔，换卡时，需要将手机关机，插入卡后，再将手机开机。
不支持热插拔的手机，只有在modem开机时才会启动检卡流程，如果开机时没有检测到卡，后面就不会再走检卡流程。
现在手机都支持热插拔，开机插卡就行，需要用到带PresencePin脚的SIM卡槽，软件会根据SIM卡的状态，从而执行检卡或者停卡动作。
某一种带检测管脚的SIM卡槽
09
SIM卡电路layout
SIM卡电路的layout是非常重要的，直接影响到SIM卡和MCU的通信，主要有如下几点：
TVS放置在相应的Pin脚附近；
滤波电容放置在对应的Pin脚附近；
SIM信号走线放在内层走线；
SIM信号走线最好一组一起走线，远离RF等敏感信号；
SIM卡槽摆件远离GSM天线；
SIM信号走线不宜太长。
10
SIM卡掉卡问题
分析SIM掉卡问题，主要有如下几个思路：
排除SIM卡槽与卡接触问题，更换卡槽，Pin脚加锡，接触弹片用刀片刮一刮；
更换SIM卡尝试，是不是所有的SIM卡都有问题，排除极个别特殊SIM卡与平台的兼容问题；掉卡
容易受RF信号的干扰，尝试用导电布将SIM卡座包起来，或者在SIM卡座上贴吸波材料，不同的吸波材料，抵抗RF干扰的效果不同，吸波材料的不同贴法效果也不一样；
用示波器抓取SIM信号波形，需要注意，SIM卡通信速率都是M级别，用示波器测量可能不准，波形较容易受到示波器上容抗和阻抗成分的影响。
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