ISO/IEC 14443-4:2001
(Main)Identification cards — Contactless integrated circuit(s) cards — Proximity cards — Part 4: Transmission protocol
Identification cards — Contactless integrated circuit(s) cards — Proximity cards — Part 4: Transmission protocol
Cartes d'identification — Cartes à circuit(s) intégré(s) sans contact — Cartes de proximité — Partie 4: Protocole de transmission
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INTERNATIONAL ISO/IEC
STANDARD 14443-4
First edition
2001-02-01
Identification cards — Contactless
integrated circuit(s) cards — Proximity
cards —
Part 4:
Transmission protocol
Cartes d'identification — Cartes à circuit(s) intégré(s) sans contact —
Cartes de proximité —
Partie 4: Protocole de transmission
Reference number
ISO/IEC 14443-4:2001(E)
©
ISO/IEC 2001
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ISO/IEC 14443-4:2001(E)
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ISO/IEC 14443-4:2001(E)
Contents
1 Scope.1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions.1
4 Symbols and abbreviated terms.2
5 Protocol activation of PICC Type A.4
5.1 Request for answer to select .6
5.2 Answer to select.6
5.2.1 Structure of the bytes.7
5.2.2 Length byte.7
5.2.3 Format byte.7
5.2.4 Interface byte TA(1).8
5.2.5 Interface byte TB(1).8
5.2.6 Interface byte TC(1).9
5.2.7 Historical bytes .9
5.3 Protocol and parameter selection request.10
5.3.1 Start byte.10
5.3.2 Parameter 0.11
5.3.3 Parameter 1.11
5.4 Protocol and parameter selection response.12
5.5 Activation frame waiting time .12
5.6 Error detection and recovery.12
5.6.1 Handling of RATS and ATS.12
5.6.2 Handling of PPS request and PPS response .13
5.6.3 Handling of the CID during activation.13
6 Protocol activation of PICC Type B.14
7 Half-duplex block transmission protocol .14
7.1 Block format .15
7.1.1 Prologue field .15
7.1.2 Information field.17
7.1.3 Epilogue field.18
7.2 Frame waiting time.18
7.3 Frame waiting time extension.18
7.4 Power level indication .19
7.5 Protocol operation .20
7.5.1 Multi-Activation .20
7.5.2 Chaining.20
7.5.3 Block numbering rules .21
7.5.4 Block handling rules.21
7.5.5 Error detection and recovery.22
8 Protocol deactivation of PICC Type A and Type B.23
8.1 Deactivation frame waiting time.23
8.2 Error detection and recovery.23
Annex A (informative) Multi-Activation example.24
Annex B (informative) Protocol scenarios.25
B.1 Notation.25
B.2 Error-free operation .25
B.2.1 Exchange of I-blocks .25
B.2.2 Request for waiting time extension .26
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ISO/IEC 14443-4:2001(E)
B.2.3 DESELECT . 26
B.2.4 Chaining. 26
B.3 Error handling. 27
B.3.1 Exchange of I-blocks . 27
B.3.2 Request for waiting time extension. 28
B.3.3 DESELECT . 30
B.3.4 Chaining. 30
Annex C (informative) Block and frame coding overview . 33
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ISO/IEC 14443-4:2001(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) and IEC (the International Electrotechnical Commission)
form the specialized system for worldwide standardization. National bodies that are members of ISO or IEC
participate in the development of International Standards through technical committees established by the
respective organization to deal with particular fields of technical activity. ISO and IEC technical committees
collaborate in fields of mutual interest. Other international organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO and IEC, also take part in the work.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
In the field of information technology, ISO and IEC have established a joint technical committee, ISO/IEC JTC 1.
Draft International Standards adopted by the joint technical committee are circulated to national bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the national bodies casting a vote.
International Standard ISO/IEC 14443-4 was prepared by Joint Technical Committee ISO/IEC JTC 1, Information
technology, Subcommittee SC 17, Identification cards and related devices.
ISO/IEC 14443 consists of the following parts, under the general title Identification cards — Contactless integrated
circuit(s) cards — Proximity cards:
Part 1: Physical characteristics
Part 2: Radio frequency power and signal interface
Part 3: Initialization and anticollision
Part 4: Transmission protocol
Annexes A, B and C of this part of ISO/IEC 14443 are for information only.
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ISO/IEC 14443-4:2001(E)
Introduction
ISO/IEC 14443 is one of a series of International Standards describing the parameters for identification cards as
defined in ISO/IEC 7810, and the use of such cards for international interchange.
The protocol as defined in this part of ISO/IEC 14443 is capable of transferring the application protocol data units
as defined in ISO/IEC 7816-4. Thus application protocol data units may be mapped as defined in ISO/IEC 7816-4
and application selection may be used as defined ISO/IEC 7816-5.
ISO/IEC 14443 is intended to allow operation of proximity cards in the presence of other contactless cards
conforming to ISO/IEC 10536 and ISO/IEC 15693.
The International Organization for Standardization (ISO) and International Electrotechnical Commission (IEC) draw
attention to the fact that it is claimed that compliance with this part of ISO/IEC 14443 may involve the use of
patents.
ISO and IEC take no position concerning the evidence, validity and scope of this patent right.
The holders of these patent rights have assured ISO and IEC that they are willing to negotiate licences under
reasonable and non discriminatory terms and conditions with applicants throughout the world. In this respect, the
statements of the holders of patent rights are registered with ISO and IEC. Information may be obtained from:
US Patent US5359323 FRANCE TELECOM
Centre National d’Etudes des Télécommunications
38-40 rue de Général Leclerc
92794 Issy-les-Molineaux
Cedex 9
France
MOTOROLA
Motorola ESG
207 route de Ferney
P O Box 15
1218 Grand-Saconnex
Geneva
Switzerland
JP 2129209, JP 2561051, JP 2981517 OMRON
Intellectual Property Department
Law & Intellectual Property H.Q.
Contactless Responding Unit
20, Igadera Shimokaiinji
Nagaokakyo City
Kyoto 617-8510
Japan
Patent EP 0 492 569 B1 ON-TRACK INNOVATIONS
Z.H.R. Industrial Zone
A system and method for the non-contact
P O Box 32
transmission of data.
Rosh-Pina 12000
Israel
vi © ISO/IEC 2001 – All rights reserved
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ISO/IEC 14443-4:2001(E)
The following companies may hold patents relating to this part of ISO/IEC 14443 but have not provided details of
the patents or agreed to provide licences.
WAYNE S FOLETTA
US 4 650 981
CA 95129, USA
4760 Castlewood Drive
San Jose, California CA 9512
USA
US Patent No. 4, 661,691 JOHN W HALPERN
C/O Vincent M DeLuca
Rothwell, Figg, Ernst & Kurz, p.c.
555 Thirteenth Street, N.W.
Suite 701 East Tower
Washington, D.C. 20004
WO 89 05549 A MAGELLAN CORPORATION
8717 Research Drive
Irvine
CA 92618
USA
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this part of ISO/IEC 14443 may be the subject of
patent rights other than those identified above. ISO and IEC shall not be held responsible for identifying any or all
such patent rights.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO/IEC 14443-4:2001(E)
Identification cards — Contactless integrated circuit(s) cards —
Proximity cards — Part 4: Transmission protocol
1 Scope
This part of ISO/IEC 14443 specifies a half-duplex block transmission protocol featuring the special needs of a
contactless environment and defines the activation and deactivation sequence of the protocol.
This part of ISO/IEC 14443 is intended to be used in conjunction with other parts of ISO/IEC 14443 and is
applicable to proximity cards of Type A and Type B.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions, which, through reference in this text, constitute provisions
of this part of ISO/IEC 14443. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these
publications do not apply. However, parties to agreements based on this part of ISO/IEC 14443 are encouraged to
investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For
undated references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC
maintain registers of currently valid International Standards.
ISO/IEC 7816-3, Information technology – Identification cards – Integrated circuit(s) cards with contacts – Part 3:
Electronic signals and transmission protocols.
ISO/IEC 7816-4, Information technology – Identification cards – Integrated circuit(s) cards with contacts – Part 4:
Interindustry commands for interchange.
ISO/IEC 7816-5, Identification cards – Integrated circuit(s) cards with contacts – Part 5: Numbering system and
registration procedure for application identifiers.
ISO/IEC 14443-2, Identification cards – Contactless integrated circuit(s) cards – Proximity cards – Part 2: Radio
frequency power and signal interface.
ISO/IEC 14443-3, Identification cards – Contactless integrated circuit(s) cards – Proximity cards – Part 3:
Initialization and anticollision.
3 Terms and definitions
For the purposes of this part of ISO/IEC 14443, the following terms and definitions apply.
3.1
bit duration
one elementary time unit (etu), calculated by the following formula:
1 etu = 128 / (D x fc)
The initial value of the divisor D is 1, giving the initial etu as follows:
1 etu = 128 / fc
Where fc is the carrier frequency as defined in ISO/IEC 14443-2.
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ISO/IEC 14443-4:2001(E)
3.2
block
special type of frame, which contains a valid protocol data format
NOTE A valid protocol data format includes I-blocks, R-blocks or S-blocks.
3.3
invalid block
type of frame, which contains an invalid protocol format
NOTE A time-out, when no frame has been received, is not interpreted as an invalid block.
3.4
frame
sequence of bits as defined in ISO/IEC 14443-3
NOTE The PICC Type A uses the standard frame defined for Type A and the PICC Type B uses the frame defined for
Type B.
4 Symbols and abbreviated terms
ACK positive ACKnowledgement
ATS Answer To Select
ATQA Answer To reQuest, Type A
ATQB Answer To reQuest, Type B
CID Card IDentifier
CRC Cyclic Redundancy Check, as defined for each PICC Type in ISO/IEC 14443-3
D Divisor
DR Divisor Receive (PCD to PICC)
DRI Divisor Receive Integer (PCD to PICC)
DS Divisor Send (PICC to PCD)
DSI Divisor Send Integer (PICC to PCD)
EDC Error Detection Code
etu elementary time unit
fc carrier frequency
FSC Frame Size for proximity Card
FSCI Frame Size for proximity Card Integer
FSD Frame Size for proximity coupling Device
FSDI Frame Size for proximity coupling Device Integer
FWI Frame Waiting time Integer
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ISO/IEC 14443-4:2001(E)
FWT Frame Waiting Time
FWT temporary Frame Waiting Time
TEMP
HLTA HALT Command, Type A
I-block Information block
INF INformation Field
MAX Index to define a maximum value
MIN Index to define a minimum value
NAD Node ADdress
NAK Negative AcKnowledgement
OSI Open Systems Interconnection
PCB Protocol Control Byte
PCD Proximity Coupling Device
PICC Proximity Card
PPS Protocol and Parameter Selection
PPSS Protocol and Parameter Selection Start
PPS0 Protocol and Parameter Selection parameter 0
PPS1 Protocol and Parameter Selection parameter 1
R-block Receive ready block
R(ACK) R-block containing a positive acknowledge
R(NAK) R-block containing a negative acknowledge
RATS Request for Answer To Select
REQA REQuest Command, Type A
RFU Reserved for Future Use
S-block Supervisory block
SAK Select AcKnowledge
SFGI Start-up Frame Guard time Integer
SFGT Start-up Frame Guard Time
WUPA Wake-Up Command, Type A
WTX Waiting Time eXtension
WTXM Waiting Time eXtension Multiplier
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ISO/IEC 14443-4:2001(E)
5 Protocol activation of PICC Type A
The following activation sequence shall be applied:
PICC activation sequence as defined in ISO/IEC 14443-3 (request, anticollision loop and select).
At the beginning the SAK byte shall be checked for availability of an ATS. The SAK is defined in
ISO/IEC 14443-3.
The PICC may be set to HALT state, using the HLTA Command as defined in ISO/IEC 14443-3, if no ATS is
available.
The RATS may be sent by the PCD as next command after receiving the SAK if an ATS is available.
The PICC shall send its ATS as answer to the RATS. The PICC shall only answer to the RATS if the RATS is
received directly after the selection.
If the PICC supports any changeable parameters in the ATS, a PPS request may be used by the PCD as the
next command after receiving the ATS to change parameters.
The PICC shall send a PPS Response as answer to the PPS request.
A PICC does not need to implement the PPS, if it does not support any changeable parameters in the ATS.
The PCD activation sequence for a PICC Type A is shown in Figure 1.
4 © ISO/IEC 2001 – All rights reserved
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ISO/IEC 14443-4:2001(E)
Field On
Send REQA
Receive ATQA Send WUPA
Anticollision
Send HLTA
loop
Non
ATS
no
ISO/IEC 14443-4
available?
protocol
yes
Use
no
ISO/IEC 14443-4
protocol?
yes
Send RATS Receive DESELECT Response
Receive ATS Send DESELECT Request
PPS yes
supported?
no
Parameter yes
change?
no Send PPS Request
Receive PPS Response
Exchange
Transparent
Data
Figure 1 — Activation of a PICC Type A by a PCD
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ISO/IEC 14443-4 ISO/IEC 14443-3
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ISO/IEC 14443-4:2001(E)
5.1 Request for answer to select
This clause defines the RATS with all its fields (see Figure 2).
Start byte
’E0’
Parameter byte
Parameter
..... codes FSDI and CID
CRC1
CRC2
Figure 2 — Request for answer to select
The parameter byte consists of two parts (see Figure 3):
The most significant half-byte b8 to b5 is called FSDI and codes FSD. The FSD defines the maximum size of a
frame the PCD is able to receive. The coding of FSD is given in Table 1.
The least significant half byte b4 to b1 is named CID and it defines the logical number of the addressed PICC
in the range from 0 to 14. The value 15 is RFU. The CID is specified by the PCD and shall be unique for all
PICCs, which are in the ACTIVE state at the same time. The CID is fixed for the time the PICC is active and
the PICC shall use the CID as its logical identifier, which is contained in the first error-free RATS received.
b8 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1
CID
FSDI
Figure 3 — Coding of RATS parameter byte
Table 1 — FSDI to FSD conversion
FSDI ‘0’ ‘1’ ‘2’ ‘3’ ‘4’ ‘5’ ‘6’ ‘7’ ‘8’ ‘9’-‘F’
FSD 16 24 32 40 48 64 96 128 256 RFU
(bytes) >256
5.2 Answer to select
This clause defines the ATS with all its available fields (see Figure 4).
In the case that one of the defined fields is not present in an ATS sent by a PICC the default values for that field
shall apply.
6 © ISO/IEC 2001 – All rights reserved
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ISO/IEC 14443-4:2001(E)
Figure 4 — Structure of the ATS
5.2.1 Structure of the bytes
The length byte TL is followed by a variable number of optional subsequent bytes in the following order:
format byte T0,
interface bytes TA(1), TB(1), TC(1) and
historical bytes T1 to Tk.
5.2.2 Length byte
The length byte TL is mandatory and specifies the length of the transmitted ATS including itself. The two CRC
bytes are not included in TL. The maximum size of the ATS shall not exceed the indicated FSD. Therefore the
maximum value of TL shall not exceed FSD-2.
5.2.3 Format byte
The format byte T0 is optional and is present as soon as the length is greater than 1. The ATS can only contain the
following optional bytes when this format byte is present.
T0 consists of three parts (see Figure 5):
The most significant bit b8 shall be set to 0. The value 1 is RFU.
The bits b7 to b5 contain Y(1) indicating the presence of subsequent interface bytes TC(1), TB(1) and TA(1).
The least significant half byte b4 to b1 is called FSCI and codes FSC. The FSC defines the maximum size of a
frame accepted by the PICC. The default value of FSCI is 2 and leads to a FSC of 32 bytes. The coding of
FSC is equal to the coding of FSD (see Table 1).
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ISO/IEC 14443-4:2001(E)
b8 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1
0
FSCI
TA(1) is transmitted, if bit is set to 1
TB(1) is transmitted, if bit is set to 1 Y(1)
TC(1) is transmitted, if bit is set to 1
shall be set to 0, 1 is RFU
Figure 5 — Coding of format byte
5.2.4 Interface byte TA(1)
The interface byte TA(1) consists of four parts (see Figure 6):
The most significant bit b8 codes the possibility to handle different divisors for each direction. When this bit is
set to 1 the PICC is unable to handle different divisors for each direction.
The bits b7 to b5 code the bit rate capability of the PICC for the direction from PICC to PCD, called DS. The
default value shall be (000)b.
The bit b4 shall be set to (0)b and the other value is RFU.
The bits b3 to b1 code the bit rate capability of the PICC for the direction from PCD to PICC, called DR. The
default value shall be (000)b.
b8 b7 b6 b5 b4
b3 b2 b1
0
DR=2 supported, if bit is set to 1
DR=4 supported, if bit is set to 1
DR=8 supported, if bit is set to 1
shall be set to 0, 1 is RFU
DS=2 supported, if bit is set to 1
DS=4 supported, if bit is set to 1
DS=8 supported, if bit is set to 1
Only the same D for both directions
supported, if bit is set to 1
Different D for each direction
supported, if bit is set to 0
Figure 6 — Coding of interface byte TA(1)
The selection of a specific divisor D for each direction may be done by the PCD using a PPS.
5.2.5 Interface byte TB(1)
The interface byte TB(1) conveys information to define the frame waiting time and the start-up frame guard time.
The interface byte TB(1) consists of two parts (see Figure 7):
The most significant half-byte b8 to b5 is called FWI and codes FWT (see 7.2).
8 © ISO/IEC 2001 – All rights reserved
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ISO/IEC 14443-4:2001(E)
The least significant half byte b4 to b1 is called SFGI and codes a multiplier value used to define the SFGT.
The SFGT defines a specific guard time needed by the PICC before it is ready to receive the next frame after it
has sent the ATS. SFGI is coded in the range from 0 to 14. The value of 15 is RFU. The value of 0 indicates no
SFGT needed and the values in the range from 1 to 14 are used to calculate the SFGT with the formula given
below. The default value of SFGI is 0.
b8 b7 b6 b5
b4 b3 b2 b1
SFGI
FWI
Figure 7 — Coding of interface byte TB(1)
SFGT is calculated by the following formula:
SFGI
SFGT = (256 x 16 / fc) x 2
SFGT = minimum value of the frame delay time as defined in ISO/IEC 14443-3
MIN
SFGT = minimum value of the frame delay time as defined in ISO/IEC 14443-3
DEFAULT
SFGT = ~4949 ms
MAX
5.2.6 Interface byte TC(1)
The interface byte TC(1) specifies a parameter of the protocol.
The specific interface byte TC(1) consists of two parts (see Figure 8):
The most significant bits b8 to b3 shall be (000000)b and all other values are RFU.
The bits b2 and b1 define which optional fields in the prologue field a PICC does support. The PCD is allowed
to skip fields, which are supported by the PICC, but a field not supported by the PICC shall never be
transmitted by the PCD. The default value shall be (10)b indicating CID supported and NAD not supported.
b8 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1
0 0 0 0 00
NAD supported, if bit is set to 1
CID supported, if bit is set to 1
shall be set to (000000)b, all other values are RFU
Figure 8 — Coding of interface byte TC(1)
5.2.7 Historical bytes
The historical bytes T1 to Tk are optional and designate general information. The maximum length of the ATS gives
the maximum possible number of historical bytes. ISO/IEC 7816-4 specifies the content of the historical bytes.
© ISO/IEC 2001 – All rights reserved 9
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ISO/IEC 14443-4:2001(E)
5.3 Protocol and parameter selection request
PPS request contains the start byte that is followed by two parameter bytes (see Figure 9).
Start byte
PPSS
Parameter 0
PPS0
. . . . . codes presence of PPS1
Parameter 1
PPS1
. . . . . codes DRI and DSI
CRC1
CRC2
Figure 9 — Protocol and parameter selection request
5.3.1 Start byte
PPSS consists of two parts (see Figure 10):
The most significant half byte b8 to b5 shall be set to ‘D’ and identifies the PPS.
The least significant half byte b4 to b1 is named CID and it defines the logical number of the addressed PICC.
b8 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1
11 0 1
CID
shall be set to 1, 0 is RFU
shall be set to 0, 1 is RFU
shall be set to (11)b, all other values are RFU
Figure 10 — Coding of PPSS
10 © ISO/IEC 2001 – All rights reserved
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ISO/IEC 14443-4:2001(E)
5.3.2 Parameter 0
PPS0 indicates the presence of the optional byte PPS1 (see Figure 11).
b8 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1
0
0 0 00 01
shall be set to 1, 0 is RFU
shall be set to (000)b, all other values are RFU
PPS1 is transmitted, if bit is set to 1
shall be set to (000)b, all other values are RFU
Figure 11 — Cod
...
NORME ISO/CEI
INTERNATIONALE 14443-4
Première édition
2001-02-01
Cartes d'identification — Cartes à
circuit(s) intégré(s) sans contact —
Cartes de proximité —
Partie 4:
Protocole de transmission
Identification cards — Contactless integrated circuit(s) cards —
Proximity cards —
Part 4: Transmission protocol
Numéro de référence
ISO/CEI 14443-4:2001(F)
©
ISO/CEI 2001
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ISO/CEI 14443-4:2001(F)
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Publié en Suisse
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ISO/CEI 14443-4:2001(F)
Sommaire Page
Avant-propos.v
Introduction .vi
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.1
3 Termes et définitions .1
4 Symboles et termes abrégés .2
5 Activation de protocole de carte de proximité de type A.4
5.1 Demande pour réponse à sélection .6
5.2 Réponse à sélection .6
5.2.1 Structure des octets .7
5.2.2 Octet de longueur .7
5.2.3 Octet de format.7
5.2.4 Octet d'interface TA(1).8
5.2.5 Octet d'interface TB(1).9
5.2.6 Octet d'interface TC(1). 10
5.2.7 Octets historiques. 11
5.3 Demande de sélection de paramètre et de protocole. 11
5.3.1 Octet de début . 11
5.3.2 Paramètre 0. 12
5.3.3 Paramètre 1. 12
5.4 Réponse à sélection de paramètre et de protocole. 13
5.5 Temps d'attente de trame d'activation. 13
5.6 Détection des erreurs et reprise . 13
5.6.1 Gestion des RATS et des ATS . 13
5.6.2 Gestion des demandes PPS et des réponses PPS. 14
5.6.3 Gestion du CID pendant l'activation . 14
6 Activation de protocole de carte de proximité de type B. 15
7 Protocole de transmission de bloc semi-duplex. 15
7.1 Format de bloc. 16
7.1.1 Champ prologue . 16
7.1.2 Champ d'information . 19
7.1.3 Champ épilogue. 19
7.2 Temps d'attente de trame . 19
7.3 Extension du temps d'attente de trame . 20
7.4 Indication du niveau de puissance . 21
7.5 Fonctionnement du protocole. 21
7.5.1 Activation multiple. 22
7.5.2 Chaînage. 22
7.5.3 Règles de numérotation des blocs . 23
7.5.4 Règle de gestion des blocs. 24
7.5.5 Détection des erreurs et reprise . 24
8 Désactivation par protocole des cartes de proximité de type A et de type B. 25
8.1 Temps d'attente de trame de désactivation . 25
8.2 Détection des erreurs et reprise . 25
Annexe A (informative) Exemple d'activation multiple. 26
Annexe B (informative) Scénarios de protocole . 27
B.1 Notation . 27
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ISO/CEI 14443-4:2001(F)
B.2 Fonctionnement sans erreur . 27
B.2.1 Echange de blocs I . 27
B.2.2 Demande d'extension du temps d'attente. 28
B.2.3 DESELECT. 28
B.2.4 Chaînage . 28
B.3 Gestion des erreurs. 29
B.3.1 Echange de blocs I . 29
B.3.2 Demande d'extension du temps d'attente. 30
B.3.3 DESELECT. 32
B.3.4 Chaînage . 32
Annexe C (informative) Présentation du codage des blocs et des trames. 35
iv © ISO/CEI 2001 – Tous droits réservés
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ISO/CEI 14443-4:2001(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 3.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de droits de
propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir
identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO/CEI 14443-4 a été élaborée par le comité technique ISO/TC JTC 1, Technologies de l'information,
sous-comité SC 17, Cartes d'identification et dispositifs associés.
L'ISO/CEI 14443 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Cartes d'identification — Cartes
à circuit(s) intégré(s) sans contact — Cartes de proximité:
¾ Partie 1 : Caractéristiques physiques
¾ Partie 2 : Interface radio fréquence et des signaux de communication
¾ Partie 3 : Initialisation et anticollision
¾ Partie 4 : Protocole de transmission
Les annexes A, B et C de la présente partie de l’ISO/CEI 14443 sont données uniquement à titre d'information.
© ISO/CEI 2001 – Tous droits réservés v
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ISO/CEI 14443-4:2001(F)
Introduction
L’ISO/CEI 14443 fait partie d’une série de normes internationales qui décrivent les paramètres des cartes
d’identification, tels qu’ils sont définis dans l’ISO/CEI 7810, et l’utilisation de ces cartes pour les échanges
internationaux.
Le protocole tel qu'il est défini dans la présente partie de l'ISO/CEI 14443 est capable de transférer des blocs de
données du protocole d'application, tel que défini dans l'ISO/CEI 7816-4. Ainsi, les unités de données d'application
peuvent être assemblées conformément à la définition contenue dans l'ISO/CEI 7816-4 et la selection de
l'application peut se faire conformément à l'ISO/CEI 7816-5.
L’ISO/CEI 14443 a pour objet de permettre le fonctionnement des cartes de proximité en présence d’autres cartes
sans contact conformes à l’ISO/CEI 10536 et à l’ISO/CEI 15693.
L’Organisation Internationale de Normalisation (ISO) et la Commission Electrotechnique Internationale (CEI)
appellent l’attention sur le fait qu’il est déclaré que la conformité avec la présente partie de l’ISO/CEI 14443 peut
impliquer l’utilisation d’un brevet.
L’ISO et la CEI ne prennent pas position quant à la preuve, à la validité et à la portée de ces droits de propriété.
Le détenteur de ces droits de propriété a donné l’assurance à l’ISO et à la CEI qu’il consent à négocier des
licences avec des demandeurs du monde entier, à des termes et conditions raisonnables et non discriminatoires. A
ce propos, la déclaration du détenteur des droits de propriété est enregistrée à l’ISO et à la CEI. Des informations
peuvent être demandées à :
US Patent US5359323 France TELECOM
Centre National d’Etudes des Télécommunications
38-40 rue du Général Leclerc
92794 Issy-les-Moulineaux Cédex 9
France
MOTOROLA
Motorola ESG
207 Route de Ferney
P.O Box 15
1218 Grand-Saconnex
Geneva – Switzerland
JP 2129209, JP 2561051, JP 2981517 OMRON
Intellectual Property Department
Contactless Responding Unit Law & Intellectual Property H.Q
20, Igadera Shimokaiinji
Nagaokakyo City
Kyoto 617-8510
Japan
Patent EP 0 492 569 B1 ON-TRACK INNOVATIONS
Z.H.R. Industrial Zone
A system and method for the P.O Box 32
non-contact transmission of data Rosh-Pina 12000
Israël
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ISO/CEI 14443-4:2001(F)
Les entreprises suivantes peuvent être détenteurs de brevets concernant la présente partie de l’ISO/CEI 14443
mais ne pas avoir fourni le détail de ces brevets ou ne pas avoir accepté d’accorder des licences :
US 4 650 981 WAYNE S FOLETTA
CA 95129, USA
4760 Castlewood Drive
San Jose, California CE 9512
USA
US Patent No. 4, 661, 691 JOHN W HALPERN
C/O Vincent M DeLuca
Rothwell, Figg, Ernst & Kurz, p.c.
555 Thirteenth Street, N.W.
Suite 701 East Tower
Washington, D.C. 20004
WO 89 05549 A MAGELLAN CORPORATION
8717 Research Drive
Irvine
CA 92618
USA
L’attention est appelée sur le fait que certains des elements du présent document peuvent faire l’objet de droits de
propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO et la CEI ne sauraient être tenues pour responsables de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
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NORME INTERNATIONALE ISO/CEI 14443-4:2001(F)
Cartes d'identification — Cartes à circuit(s) intégré(s) sans contact —
Cartes de proximité — Partie 4: Protocole de transmission
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO/CEI 14443 spécifie un protocole de transmission de blocs en semi-duplex, précisant les
besoins spéciaux d'un environnement sans contacts, et décrit la séquence d'activation et de désactivation du
protocole.
La présente partie de l’ISO/CEI 14443 doit être utilisée conjointement aux autres parties de la norme et est
applicable aux cartes de proximité de type A et de type B.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente partie de l'ISO/CEI 14443. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente partie de l'ISO/CEI 14443 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer
les éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la
dernière édition du document normatif en référence s’applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le
registre des Normes internationales en vigueur.
ISO/CEI 7816-3, Technologies de l'information — Cartes d'identification — Cartes à circuit(s) intégré(s) à
contacts — Partie 3: Signaux électroniques et protocoles de transmission.
ISO/CEI 7816-4, Technologies de l'information — Cartes d'identification — Cartes à circuit(s) intégré(s) à
contacts — Partie 4: Commandes intersectorielles pour les échanges.
ISO/CEI 7816-5, Cartes d'identification — Cartes à circuit(s) intégré(s) à contacts — Partie 5: Système de
de numérotation et procédure d’enregistrement d'identificateurs d’applications.
ISO/CEI 14443-2, Cartes d'identification — Cartes à circuit(s) intégré(s) sans contact — Cartes de proximité —
Partie 2: Interface radio fréquence et des signaux de communication.
ISO/CEI 14443-3, Cartes d'identification — Cartes à circuit(s) intégré(s) sans contact — Cartes de proximité —
Partie 3: Initialisation et anticollision.
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO/CEI 14443, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
durée de bit
la durée de bit est définie comme une unité de temps élémentaire (etu). L'etu est calculée selon la formule
suivante :
1 etu = 128 / (D x fc)
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ISO/CEI 14443-4:2001(F)
La valeur initiale du diviseur D doit être 1. L'etu initiale résultante doit donc être :
1 etu = 128 / fc
La fréquence porteuse fc est définie dans l'ISO/CEI 14443-2.
3.2
bloc
type spécial de trame, qui contient un format valide de données de protocole. Un format de données de protocole
valide comprend des blocs I, des blocs R ou des blocs S
3.3
bloc non valide
type de trame, qui contient un format non valide de protocole. Un dépassement du temps imparti, au cas où
aucune trame n'a été reçue, n'est pas interprétée comme un bloc non valide
3.4
trame
séquence de bits telle que définie dans l'ISO/CEI 14443-3. Les cartes de proximité de type A utilisent la trame
standard définie pour le type A et les cartes de type B utilisent la trame définie pour le type B.
4 Symboles et termes abrégés
ACK accusé de réception positif
ATS Réponse à sélection
ATQA Réponse à demande, Type A
ATQB Réponse à demande, Type B
CID Identificateur de carte
CRC Contrôle de redondance cyclique, tel que défini pour chaque type de carte de proximité dans
l'ISO/CEI 14443-3
D Diviseur
DR (PCD vers PICC) Diviseur reçu
DRI (PCD vers PICC) Entier diviseur reçu
DS Diviseur émis (PICC vers PCD)
DSI Entier diviseur émis(PICC vers PCD)
EDC Code de détection d'erreur
etu Unité de temps élémentaire
fc Fréquence porteuse
FSC Taille de trame pour carte de proximité
FSCI Entier taille de trame pour carte de proximité
FSD Taille de trame pour coupleur de proximité
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ISO/CEI 14443-4:2001(F)
FSDI Entier taille de trame pour coupleur de proximité
FWI Entier de temps d'attente de trame
FWT Temps d'attente de trame
FWTTEMP Temps d'attente de trame temporaire
HLTA Commande ARRET, Type A
Bloc I Bloc d'information
INF Champ Information
MAX Indice pour définir une valeur maximale
MIN Indice pour définir une valeur minimale
NAD Adresse de nœud
NAK Accusé de réception négatif
OSI Interconnexion de systèmes ouverts
PCB Octet de contrôle de protocole
PCD Coupleur de proximité
PICC Carte de proximité
PPS Sélection de paramètre et de protocole
PPSS Début de sélection de paramètre et de protocole
PPS0 Paramètre 0 de sélection de paramètre et de protocole
PPS1 Paramètre 1 de sélection de paramètre et de protocole
Bloc R Bloc Prêt à recevoir
R(ACK) Bloc R contenant un accusé de réception positif
R(NAK) Bloc R contenant un accusé de réception négatif
RATS Demande pour réponse à sélection
REQA Commande Demande, Type A
RFU Réservé pour utilisation future
Bloc S Bloc de supervision
SAK Accusé de réception de sélection
SFGI Entier de temps de latence de trame de démarrage
SFGT Temps de latence de trame de démarrage
WUPA Commande Réveil, Type A
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ISO/CEI 14443-4:2001(F)
WTX Extension du temps d'attente
WTXM Multiplicateur d'extension du temps d'attente
5 Activation de protocole de carte de proximité de type A
La séquence d'activation suivante doit être appliquée :
¾ séquence d'activation de carte de proximité telle que définie dans l'ISO/CEI 14443-3 (demande, boucle
anticollision et sélection) ;
¾ au départ, l'octet SAK doit être vérifié pour voir si une ATS est disponible. Le SAK est défini dans
l'ISO/CEI 14443-3 ;
¾ si aucune ATS n'est disponible, la carte de proximité peut être mise à l'état ARRET à l'aide de la commande
HLTA telle que définie dans l'ISO/CEI 14443-3 ;
¾ la commande RATS peut être envoyée par le coupleur de proximité comme commande suivante après
réception d'un SAK si une ATS est disponible ;
¾ la carte de proximité doit envoyer son ATS en réponse à une RATS. La carte de proximité ne doit répondre à
la RATS que si la RATS est reçue directement après la sélection ;
¾ si la carte de proximité prend en charge un ou plusieurs paramètres modifiables dans l'ATS, une demande
PPS peut être utilisée par le coupleur de proximité comme commande suivante après réception de l'ATS pour
modifier les paramètres ;
¾ la carte de proximité doit envoyer une réponse PPS en réponse à la demande PPS ;
¾ une carte de proximité n'a pas besoin de mettre en œuvre la PPS si elle ne prend en charge aucun des
paramètres modifiables dans l'ATS.
La séquence d'activation du coupleur de proximité pour une carte de proximité de type A est présentée dans la
Figure 1.
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ISO/CEI 14443-4:2001(F)
Champ activé
Envoyer REQA
Recevoir ATQA Envoyer WUPA
Boucle Envoyer HLTA
anticollision
ATS non
Protocole non
disponible ? ISO/CEI 14443-4
oui
non
Utiliser protocole
IISO/CEI 14443-4 ?
oui
Envoyer RATS Recevoir réponse DESELECT
Recevoir ATS Envoyer demande DESELECT
oui
PPS pris en
charge ?
non
Changement
oui
de
paramètre ?
Envoyer demande PPS
non
Recevoir réponse PPS
Echange de données
transparentes
Figure 1 — Activation d'une carte de proximité de Type A par un coupleur de proximité
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ISO/CEI 14443-4
ISO/CEI 14443-4
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5.1 Demande pour réponse à sélection
Le présent article définit la commande RATS avec tous ses champs ; voir la Figure 2.
‘EO’ Octet de début
Octet de paramètre
Paramètre
codes FSDI et CID…
CRC1
CRC2
Figure 2 — Demande pour réponse à sélectionner
L'octet de paramètre est constitué de deux parties (voir la Figure 3) :
¾ le demi-octet de poids fort (b8 à b5) est appelé FSDI et code la FSD. La FSD définit la taille maximale d'une
trame que le coupleur de proximité est en mesure de recevoir. Le codage de la FSD est indiqué au Tableau 1 ;
¾ le demi-octet de poids faible (b4 à b1) est nommé identificateur de carte (CID) et définit le numéro logique de
la carte de proximité adressée dans la plage de 0 à 14. La valeur 15 est RFU. Le CID est spécifié par le
coupleur de proximité et doit être unique pour toutes les cartes de proximité qui sont simultanément à l'état
ACTIF. Le CID est fixé pour la durée pendant laquelle la carte de proximité est active et la carte doit utiliser
comme identificateur logique le CID contenu dans la première commande RATS reçue exempte d'erreur.
b8 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1
CID
FSDI
Figure 3 — Codage de l'octet de paramètre RATS
Tableau 1 — Conversion de FSDI à FSD
FSDI ‘0’ ‘1’ ‘2’ ‘3’ ‘4’ ‘5’ ‘6’ ‘7’ ‘8’ ‘9’-‘F’
FSD (octets) 16 24 32 40 48 64 96 128 256 RFU >256
5.2 Réponse à sélection
Le présent article définit la commande ATS avec tous ses champs disponibles ; voir la Figure 4.
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ISO/CEI 14443-4:2001(F)
Au cas où l'un des champs définis n'est pas présent dans l'ATS envoyé par une carte de proximité, les valeurs par
défaut pour ce champ doivent s'appliquer.
TL Octet de longueur
Octet de format
TO
codes Y(1) et FSCI…
Octets de d’interface
TA(1)
codes DS et DR…
codes FWI et SFGI
TB(1)
codes les options de protocole
TC(1)
Octets historiques
T1
TK
CRC1
CRC2
Figure 4 — Structure de la commande ATS
5.2.1 Structure des octets
L'octet de longueur TL est suivi d'un nombre variable d'octets consécutifs optionnels dans l'ordre suivant :
¾ octet de format T0 ;
¾ octets d'interface TA(1), TB(1), TC(1) et ;
¾ octets historiques T1 à Tk.
5.2.2 Octet de longueur
L'octet de longueur TL est obligatoire et précise la longueur de l'ATS transmise, lui-même inclus. Les deux octets
CRC ne sont pas compris dans TL. La taille maximale de l'ATS ne doit pas dépasser la FSD indiquée. Par
conséquent, la valeur maximale de TL ne doit pas dépasser FSD-2.
5.2.3 Octet de format
L'octet de format T0 est présent dès que la longueur est supérieure à 1. L'ATS ne peut contenir que les octets
optionnels suivants lorsque cet octet de format est présent.
T0 est constitué de trois parties (voir la Figure 5) :
¾ le bit de poids fort (b8) doit être positionné à 0. La valeur 1 est RFU ;
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ISO/CEI 14443-4:2001(F)
¾ les bits b7 à b5 contiennent Y(1) indiquant la présence d'octets d'interface consécutifs TC(1), TB(1) et TA(1) ;
¾ le demi-octet de poids faible (b4 à b1) est appelé FSCI et code FSC. FSC définit la taille maximale d'une trame
que la carte de proximité peut accepter. La valeur par défaut de FSCI est 2 et implique une FSC de 32 octets.
Le codage de FSC est égal au codage de FSD (voir le Tableau 1).
b8 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1
0
FSCI
TA(1) est transmis si le bit est positionné à 1
Y(1)
TB(1) est transmis si le bit est positionné à 1
TC(1) est transmis si le bit est positionné à 1
doit être positionné à 0, 1 est RFU
Figure 5 — Codage de l'octet de format
5.2.4 Octet d'interface TA(1)
L'octet d'interface TA(1) est constitué de quatre parties (voir la Figure 6) :
¾ le bit de poids fort (b8) code la possibilité de gérer différents diviseurs pour chaque sens. Une fois que ce bit
est positionné à 1, la carte de proximité est incapable de gérer des diviseurs différents pour chaque sens ;
¾ les bits b7 à b5 codent la capacité de débit binaire de la carte de proximité pour le sens carte de proximité vers
coupleur de proximité, ou sens DS. La valeur par défaut doit être (000)b ;
¾ le bit b4 doit être positionné à (0)b et l'autre valeur est RFU ;
¾ les bits b3 à b1 codent la capacité de débit binaire de la carte de proximité pour le sens coupleur de proximité
vers carte de proximité, ou sens DR. La valeur par défaut doit être (000)b.
8 © ISO/CEI 2001 – Tous droits réservés
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ISO/CEI 14443-4:2001(F)
b8 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1
0
DR=2 est pris en charge si le bit est positionné à 1
DR=4 est pris en charge si le bit est positionné à 1
DR=8 est pris en charge si le bit est positionné à 1
Doit être positionné à 0, 1 est RFU
DR=2 est pris en charge si le bit est positionné à 1
DR=4 est pris en charge si le bit est positionné à 1
DR=8 est pris en charge si le bit est positionné à 1
Uniquement le même D pour les deux sens
Pris en charge sir le bit est positionné à 1
D différent pour chaque sens
Pris en charge sir le bit est positionné à 0
Figure 6 — Codage de l'octet d'interface TA(1)
Le choix d'un diviseur D spécifique pour chaque sens peut être effectué par le coupleur de proximité à l'aide d'un
PPS.
5.2.5 Octet d'interface TB(1)
L'octet d'interface TB(1) achemine les informations permettant de définir le temps d'attente de la trame et le temps
de latence de la trame de démarrage.
L'octet d'interface TB(1) est constit
...
Questions, Comments and Discussion
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