SIM（Subscriber Identity Moudle，用戶身份模塊）大家並不陌生，有了它纔可以進行通話服務。本篇文章介紹下SIM的基礎知識與接口形態。
物理規格
SIM物理規格隨着設備小型化發展也是一直在減小，如下圖所示：
| SIM卡 | 引入時間 | 引入標準 | 長度(mm) | 寬度(mm) | 厚度(mm) |
|---|---|---|---|---|---|
| Full-size(1FF) | 1991 | ISO/IEC 7810:2003,ID-1 | 85.6 | 53.98 | 0.76 |
| Mini-SIM(2FF) | 1996 | ISO/IEC 7810:2003,ID-000 | 25 | 15 | 0.76 |
| Micro-SIM(3FF) | 2003 | ETSI TS 102 221 V9.0.0 Mini-UICC | 15 | 12 | 0.76 |
| Nano-SIM(4FF) | 2012 | ETSI TS 102 221 V11.0.0 | 12.3 | 8.8 | 0.67 |
| Embedded-SIM(eSIM) | 2010 | ETSI TS 102.671 V9.0.0JEDEC Design Guide 4.8, SON-8 | <6 | <5 | <0.65 |
每一代的變化基本就是卡本身大小的變化，如今絕大多數智能手機中使用的是Nano-SIM卡。但在一些可穿戴設備上（手錶、手環等）需要使用SIM卡的地方，使用Nano-SIM卡對於可穿戴設備來說佔用空間較大。如下所示：
於是eSIM應運而生，使用芯片的形式大大減少使用實體SIM卡的尺寸，使用芯片形式還能使系統穩定性更高。前段時間中國移動發佈了一款自研eSIM芯片CC191A。最小尺寸eSIM芯片只有2mm*2mm，廣泛應用於物聯網領域，eSIM發展前景寬廣。
接口定義
SIM卡上黃色鍍金的部分是金屬觸點，代表不同的引腳。如下圖所示：
- VCC:SIM卡電源信號。卡電源有3種規格，一般卡芯片都會兼容三種規格電源。電源規格有5V,3V,1.8V。
- RESET:SIM卡復位信號。
- CLOCK：SIM卡時鐘信號。一般時鐘頻率在1-5MHz之間。
- DATA:SIM卡數據信號。
SIM部分電路硬件連接如下：
SIM卡槽選擇需要根據實際應用場景，比較6P還是8P？什麼規格的SIM卡？自彈式還是抽屜式？是否需要插入檢測引腳等相關參數。
在SIM卡接口電路設計中，爲確保SIM卡發揮良好的功能，在電路設計中需要遵循以下設計原則：
- SIM卡槽與模塊距離不應太遠，越近越好。保證SIM卡信號佈線不超過20cm。
- SIM卡信號線遠離RF線和電源線。
- SIM信號線要進行包地處理。CLK與DATA佈線不宜過近防止串擾。
- 爲了保證良好的ESD保護，建議增加TVS管。選擇ESD器件的寄生電容不宜超過50pF。放置位置靠近SIM卡槽。
- 在4條重要線上預留33pF電容，濾除高頻干擾，電容靠近SIM卡槽。
- SIM電源引腳還需並聯1顆小於1uF的旁路電容，並靠近SIM卡槽。
接口協議
智能卡的協議標準是ISO/IEC 7816，具體標準協議可以在網上下載查看。
參考