SIM卡物理形态与引脚定义
SIM（Subscriber Identity Moudle，用户身份模块）大家并不陌生，有了它才可以进行通话服务。本篇文章介绍下SIM的基础知识与接口形态。
物理规格
SIM物理规格随着设备小型化发展也是一直在减小，如下图所示：
| SIM卡 | 引入时间 | 引入标准 | 长度(mm) | 宽度(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 |
每一代的变化基本就是卡本身大小的变化，如今绝大多数智能手机中使用的是Nano-SIM卡。但在一些可穿戴设备上（手表、手环等）需要使用SIM卡的地方，使用Nano-SIM卡对于可穿戴设备来说占用空间较大。如下所示：
于是eSIM应运而生，使用芯片的形式大大减少使用实体SIM卡的尺寸，使用芯片形式还能使系统稳定性更高。前段时间中国移动发布了一款自研eSIM芯片CC191A。最小尺寸eSIM芯片只有2mm*2mm，广泛应用于物联网领域，eSIM发展前景宽广。
接口定义
SIM卡上黄色镀金的部分是金属触点，代表不同的引脚。如下图所示：
- VCC:SIM卡电源信号。卡电源有3种规格，一般卡芯片都会兼容三种规格电源。电源规格有5V,3V,1.8V。
- RESET:SIM卡复位信号。
- CLOCK：SIM卡时钟信号。一般时钟频率在1-5MHz之间。
- DATA:SIM卡数据信号。
SIM部分电路硬件连接如下：
SIM卡槽选择需要根据实际应用场景，比较6P还是8P？什么规格的SIM卡？自弹式还是抽屉式？是否需要插入检测引脚等相关参数。
在SIM卡接口电路设计中，为确保SIM卡发挥良好的功能，在电路设计中需要遵循以下设计原则：
- SIM卡槽与模块距离不应太远，越近越好。保证SIM卡信号布线不超过20cm。
- SIM卡信号线远离RF线和电源线。
- SIM信号线要进行包地处理。CLK与DATA布线不宜过近防止串扰。
- 为了保证良好的ESD保护，建议增加TVS管。选择ESD器件的寄生电容不宜超过50pF。放置位置靠近SIM卡槽。
- 在4条重要线上预留33pF电容，滤除高频干扰，电容靠近SIM卡槽。
- SIM电源引脚还需并联1颗小于1uF的旁路电容，并靠近SIM卡槽。
接口协议
智能卡的协议标准是ISO/IEC 7816，具体标准协议可以在网上下载查看。
参考
- SIM card