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移動支付芯片的軟件架構詳解
日期：2024-12-25 07:55
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摘要：
按軟件功能邏輯劃分，包含支付芯片的手機終端內軟件可分為五層，從底層向上依次是硬件層、內核驅動層、協議棧層、API層、應用層。
在上節中，以典型PN系列芯片為例，講解了NFC芯片與周邊器件的硬件關系。下圖所示是包含NFC芯片的終端內軟件架構，圖中描述側重在與支付芯片相關的軟件邏輯，而與支付芯片無關的諸多終端內軟件和應用不在此部分詳述。
圖：支付芯片及所在終端的內部軟件邏輯架構
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按軟件功能邏輯劃分，包含支付芯片的手機終端內軟件可分為五層，從底層向上依次是硬件層、內核驅動層、協議棧層、API層、應用層。
在上節中，以典型PN系列芯片為例，講解了NFC芯片與周邊器件的硬件關系。下圖所示是包含NFC芯片的終端內軟件架構，圖中描述側重在與支付芯片相關的軟件邏輯，而與支付芯片無關的諸多終端內軟件和應用不在此部分詳述。
圖：支付芯片及所在終端的內部軟件邏輯架構
按軟件功能邏輯劃分，包含支付芯片的手機終端內軟件可分為五層，從底層向上依次是硬件層、內核驅動層、協議棧層、API層、應用層。
一、硬件層：
此層對應上節中的實際硬件器件，包括NFC Controller(即NFC芯片，也稱NFC控制器芯片)、eSE(即嵌入到NFC芯片的**芯片)、UICC(即SIM卡形態的**芯片)。其中NFC Controller與eSE通過芯片間專有協議連接，NFC Controller與UICC通過國際標準SWP協議連接。eSE和UICC可以同時存在，也可只存在其中一個芯片。
此層由芯片硬件提供商提供。
二、內核驅動：
此層的作用就是講底層硬件驅動起來，與上層軟件進行交互和調動。此層一般是終端操作系統的一部分，比如Android系統內的諸多硬件驅動中一部分。同時也與硬件廠家和型號緊密相關。
此層需與NFCController、UICC兩類芯片特性緊密相關，一般由終端操作系統開發人提供，對于開源的操作系統(如Android)也可由相關芯片提供商協助開發。此層一般是由C語言開發。
三、協議棧層：
此層是控制NFC芯片、SE芯片正常工作的關鍵，實現了以下方面工作：**，上層應用及API調用此層NFC芯片能力、SE芯片能力的控制邏輯;**，將傳輸信號按照標準協議逐層打包拆包的過程控制;第三，對上層應用訪問底層芯片能力的**訪問控制。
此層與NFC芯片的非接觸NFC控制協議相關，或與SE芯片智能卡**訪問控制和指令相關，一般NFC協議棧由NFC芯片供應商合作提供，SE訪問協議棧由COS(智能卡操作系統)供應商合作提供。此層一般是由C語言開發。
四、API層：
此層為上層應用提供可調用的各類API接口，是終端操作系統的一般類實現層。具體的API定義由操作系統開發聯盟制定并開發，同時一些標準組織也定義API以便實現行業通用，比如GlobalPlatform標準組織定義SE訪問API，3GPP標準組織定義SIM和USIM的API，NFC Forum標準組織定義終端應用的NFC API。
對于開源性較強的操作系統如Android，開發人更希望按照行業標準的API來實現;對于封閉性更強的操作系統如iOS或windows，蘋果公司和微軟公司更愿意根據自己操作系統特點自己定義相關API，而不是按照行業標準。
此層一般由操作系統供應商開發提供，一般是由部分Java語言(API部分)和部分C語言(API邏輯實現部分)開發合成。
五、應用層：
應用層是各類實際的支付應用或NFC應用，面向個人開發人、行業應用開發商，可基于底層提供的API開發各類符合自身需求的應用。此層是應用層面的開發語言，一般是Java、Htmls、Perl腳本等。
現實中移動支付的各類應用，比如手機***、公交卡、門禁卡等都是在應用層。應用實現的好壞、應用的廣泛，底下幾層的API的多樣、協議棧的穩定、硬件和驅動的性能是基礎。此外，還有外部應用環境、應用體驗、開發難易等有緊密關系，也是變化*快的一層。
