SEASON DIY

---------by 渔歌QQ6500138

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从良匪兵的season译作

计算机与加密satellite tv解密器的连接 V1.2
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Markus Kuhn -- 1994-06-19 v1.0
William Jansen -- 1996-1997, addendum 1 v1.1
William Jansen -- 1998, updates v1.2

连接PC机和付费电视解密器的最简便的方法就是使用一个模拟卡片作为接口，将其通过一个电压转换装置（Max232）和一个TTL电平驱动电路连接到RS-232串口上去。这种方式下，你甚至可以不用拆开解密器，PC机在这里的作用是充当了一个智能解密卡的角色。

警告：为了制作以下所提及的适配器，你必须有一些基本的电子常识及经验。如果你不能理解所描述的电路是如何工作的，最好不要使用它！尽管这里所描述的过程是没有危害性的，可是严重的错误也会损坏你的PC机和电视系统。

常见的付费电视系统，如：Videocrypt 1 & 2、DMX、Eurocrypt M & S、Irdeto、Seca和Viaccess系统所使用的芯片卡均遵循ISO7816标准。（如果需要更详细的了解可查阅此国际标准。）此协议是"异步半双工T=0协议"，使用了标准中定义的"高、低电平、Reset"和"反向转换"。以下描述也使用于将计算机连接到其他同样使用异步传输模式的ISO7816兼容芯片卡系统中（例如：GSM移动电话或其他付费电视解密系统）。对于使用同步传输的智能卡系统（例如IC电话系统），此处所描述的接口则需做一些改动才能使用。

按照ISO国际标准，一个芯片卡为85.60毫米长、53.98毫米宽、0.76毫米厚，卡片拐角为3.18毫米的圆形抹拐。卡片定义了8个触点（以下图中的C1-C8），每个触点至少有2毫米的宽度和1.7毫米的高度。
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| C1 C5 |
| C2 C6 |
| C3 C7 |
| C4 C8 |
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这些触点有以下的作用：

C1 VCC 电源 (+5 V, max. 200 mA)
C2 RST Reset 信号
C3 CLK Clock 信号l
C4 - 保留
C5 GND 地
C6 VPP 编程电压 (5-25 V)
C7 I/O 数据输入/输出
C8 - 保留

以下的表格给出了这些触点区域的精确定位，这只是最小区域，实际触点可能更大但必须彼此孤立，没有连接。

在下表中：

A 表示卡的左边缘到触点区域的左边缘的最大距离
B 表示卡的左边缘到触点区域的右边缘的最小距离
C 表示卡的上边缘到触点区域的上边缘的最大距离
D 表示卡的上边缘到触点区域的下边缘的最小距离

A B C D
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C1 10.25 12.25 19.23 20.93
C2 10.25 12.25 21.77 23.47
C3 10.25 12.25 24.31 26.01
C4 10.25 12.25 26.85 28.55
C5 17.87 19.87 19.23 20.93
C6 17.87 19.87 21.77 23.47
C7 17.87 19.87 24.31 26.01
C8 17.87 19.87 26.85 28.55

遵循法国AFNOR标准的老式智能卡系统的触点位置要高一点（距顶端距离在9.07毫米到18.39毫米之间，左端距离也是一样的）。有一些解码器可选地支持这两种触点的距离，所以必须确认这些老式的触点区域是隔离的，不至于在你插入卡时造成短路。另外需注意的是，一般情况下这些距离是用1/10英尺（合2.54毫米）表示的（例如DIL芯片的脚的定义时）。

你可以按照以上所列出的触点的尺寸制作卡转换器的PCB版，制成的PCB版必须在厚度和宽度上严格遵循真实的智能卡，但是长度要长一点，这样你才能把接口电路放在伸出插槽以外的版上。在大多数解密器中卡片是从低部的触点区域插入的。一般的PCB版有1.3毫米厚，这样的厚度是无法插入智能卡插槽中的。所以必须找到0.8毫米左右厚度的PCB版或者用磨砂机将过厚的PCB版打磨薄。使用测试卡片将触点引出也是一种办法，或者直接打开解密器，从卡槽附近的电路将触点引出，并且插入一个正常的塑料片，以触发测试卡片是否存在的微动开关（因为解密器中有伤人的230伏高压所以这并不是一种推荐的方式）。

模拟智能卡的适配电路只需要引出I/O输入/输出信号、GND地信号、RST复位信号和VCC电压信号。在与计算机通信的RS-232端，用到了以下的信号：

Sub-D 25-pin Sub-D 9-pin
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TxD 2 3 发送数据
RxD 3 2 接收数据
RTS 4 7 发送请求
CTS 5 8 清除发送
DSR 6 6 数据准备好
GND 7 5 地
DCD 8 1 载波侦测（这里作复位信号）
DTR 20 4 数据终端准备好

实际上DTR、DSR和CTS信号是不需要的，在适配器中被连接到一起，以提供给某些需要这类信号的软件使用。RTS被连接到一个没用到的Max232芯片的输入端，相应的TTL输出信号就可以用做在适配器被连接到一个PC机时代替解密器产生一个复位信号。

制作适配器需要以下一些元件：

1 x 0.5-0.8 毫米单面PCB版或者测试卡
1 x Maxim MAX232CPE 集成芯片(或者Linear Technology LT1081CN)
1 x 74LS07 集成电路(或者7407)
5 x 1 uF 电容, 16 V
1 x 母D型插座(9 或25芯)
1 x 卡片插槽(可选)

这些元件加起来不会超过20德国马克。

MAX232芯片可以把RS-232电平（在+10伏和-10之间）和TTL电压（0和+5伏）相互转换，只需给它提供一个+5伏电源。此芯片内置两个TTL到RS-232和两个RS-232到TTL驱动电路，需要外置四个1 uF电容以供内部电路产生RS-232电压。适配电路可以将解密器引出的VCC信号作为电源，如果需要的话，你也可以使用外接的5伏电源。

卡槽中的RST信号通过MAX232中的一个TTL到RS-232驱动电路连接到DCD端，可以在传输协议中出现错误时使软件和解密器重新同步。

I/O信号是一个双向半双工异步TTL电平的串行端口，在视频加密系统中的速率是9600bps。我们可以把这个信号加到一个MAX232芯片的TTL驱动电路的输入端（连接到RXD传送数据给计算机），这样就可以从解密器接收到数据。TXD信号在MAX232芯片中被转换到TTL电平，通过一个TTL驱动电路输送到I/O端。这个开放收集驱动电路（74LS07芯片有6个此种电路）在等待和1状态具有高输出阻抗的特点，在其输入端为0时则被连接到地信号。因为解密器的I/O端已经有一个对+5V的上拉电阻，此电路使适配器在TXD信号空闲时具有高阻抗的特性，在PC机发送数据且解密器在接收状态下时可以传递正确的电平信号。因为在此电路中I/O端没使用三态输出，所以不会造成短路状态。

以下是整个接口电路的示意图：
（略）

请注意电容的极性（图中电容附近标记了+符号）！图中MAX232芯片内部的符号 -->-- 标记为电压转换器。你可以用一个LED显示器和一个电阻（阻值在220欧和1K欧之间）接在VCC和GND之间，这样在解密器激活了此接口电路时就可以清楚地看到。如果你还想看地更详细（比如比是那种离开了闪亮的数据指示灯就活不了的人^_^），就可以在VCC和I/O之间接一个LED显示器和一个电阻。VCC和GND之间的电容不是必需的，但推荐你使用，特别是你另外的电路板上添加了其他电路的情况下（例如下面所要讲到的石英振荡器）。

这种接口的设计比较简洁，可是也有负面的因素，PC所发出的每个数据同时又被自己所接收到，这样，你可以用一个仿真终端和外接的+5V电源来测试此电路产生的本地回应。如果你能看到输入的字符立刻显示在屏幕上，那么此接口电路应该没问题。所使用的仿真软件必须要能兼容接口的回显数据。按照ISO标准的定义，解密器仅在复位之前短暂地激活VCC信号，如果在复位信号后没有从卡收到复位的应答信号，则撤除VCC信号。

一些提示：

如果你的PC机和解密器之间距离比较远，则应该将接口适配器定位在离解密器比较近的地方，因为RS-232接口比TTL电平更适合远距离传输。在实际中使用过12米的RS-232电缆，但25米或者更长的应该也没问题。

你还可以将此接口电路用做PC机来监控解密器和正版卡片之间的数据传输。可将正版卡片和此适配器接口并行接到解密器，同时PC软件不能发出任何数据。合适的卡槽并不需要太多钱（看以下的供货商地址）。Videocrypt用了与惯例格式相反的数据格式，例如：你使用的PC软件必须能将反转和正规的比特流转化为正确的信号。可以查阅ISO 7816-3的详细协议信息。

如果你找不到一些做此接口所需要的元件还有一些变通的办法。例如：MAX232可以用Linear Technology公司的LT1081全兼容地替换；在使用容值大于1 uF的电容时电路也可正常工作（例如我的原型使用了以前剩下来的4-22 uF电容时也工作地很好），但最好使用外形尺寸相同的电容。如果你使用了管脚完全兼容的MAX220（一种低电压版本）来替代MAX232，就要使用10 uF或者更大的电容。MAX232应该是很常见的一种芯片。为了电路布局方便，可以使用74LS07中和1->2完全相同的其他5个驱动电路，分别对应的管脚是：
3->4，5->6，9->8，11->10和13->12。如果你在本地的电器商店里买不到74LS07或者7407，就可以使用74LS05（和74LS07管脚定义相同）中的6个开放收集反转电路中的2个，在VCC和此电路之间使用一个2.2k的上拉电阻。有些人图省事还建议在设计中使用一个100ohm电阻来替代74LS07的开放收集驱动电路，使用CMOS反转电路替代MAX232。

如果你没有经验自己不能蚀刻自己的PCB板（不是很困难）或者不知道找谁做，那就可以插在一块实验电路板或者是焊接在万用电路板上。再做一块仅有ISO卡触点的简单的印刷电路板，然后把4个触点用引线接出来。

有人建议用一个用完的国家IC电话卡（德国），因为这种卡上面也有符合ISO国际标准的接触区域。把其他非触点区域的集成芯片去掉就可以了，测试一下各接触区域是否彼此独立，再用一种在电子商店可以买到的导电墨水将这些触点引至卡的边缘以方便接线。对于此种接线方式我没有测试过，不知道是否能正常工作，可是我觉得也是一种办法。如果你找做克隆卡的商人，说不定也能用不多的花费买到有卡触点的合适尺寸的PCB板子。

在连接PC和智能卡时，也可以使用稍微做些修改的同样的电路。这样可以用PC来模拟卡的操作来提供给解密器。

可以把卡的RST输入连接到MAX232的第12管脚，这样你就可以通过RS-232的RTS信号来控制RST信号了。在卡的I/O信号和VCC之间增加一个20k的上拉电阻。另外还需要为卡增加一个3.57MHz的CLK信号。如果使用的是其他的频率，记住协议中一个比特位的时间为372个CLK周期，可以据此来调整比特率。你可以找一个完整的3.5或者3.579545 MHz晶体振荡器来提供一个TTL信号或者可以找一个象以下电路的3.579545MHz的晶振（很容易得到因为每个NTSC制式的电视机都有一个）和74HC04中的6个CMOS反转电路中的2个。我还试过74HCT04和4069，可是两个都不行。当然还需要一个外接的+5V电源（解密器和卡之间通信时仅给出VCC和CLK）。为了保护卡和适配器电路，在卡的每条信号线上加一个10欧姆的电阻是一个不错的想法（甚至在VCC和GND之间加一二极管做保护）。如果你有象74HC04旁边VCC/GND的电容，可以在VCC和GND之间添加一个0.1 uF的电容。

附图：（略）

你可以做一个用跳线来选择工作在两种工作模式的万用设备：

1、在这第一种模式下，是一个PC<->解密器之间双向的适配器。PCB板插到解密器的卡槽中，你可以让PC和解密器来通信，或者插一个智能卡到这个装置上的另外的槽位中用PC来监听智能卡和解密器之间的通信。用跳线来把CLK信号和RST信号引到卡槽或者是解密器。

2、在第二中模式下，是一个PC<->智能卡之间的双向适配器。这个装置并没有和解密器连接所以你必须提供一个额外的+5V电源。跳线开关拨到合适的位置时卡槽的CLK引脚被连至上面的石英振荡器的输出端，RST引脚被接到MAX232的第12管脚。在这种模式下PCB并没有被插到解密器中，最好PCB的引脚要小一点这样布局要方便一点。

这样你就做成了一个所有ISO7816兼容异步智能卡系统的简易有效的测试工具。还有个不错的想法是加一个微处理控制器的芯片插座（例如Microchip公司的PIC16C84或者Intel公司的8032加EPROM），与卡槽引脚并联起来，并且把晶振的信号也与管脚连好。这样便于用微处理器来调试卡相关的软件。你可以按照我的想法制作并且出售这样的装置，但如果是当作商业行为时，不要忘了免费的给我提供一个哦。

你可以从以下地址取得这样的ISO7816标准卡的连接工具：

Amphenol-Tuchel Electronics GmbH
August-Haeusser-Str. 10
D-74080 Heilbronn
Germany

phone +49 7131 486-0
fax +49 7131 486-323

最后关于这种卡的安全性还有几点注意的地方：

正常情况下，RS-232接口和解密器的卡槽都不会因为短路而损坏，但是小心起见最好不要造成短路。另外还需要避免静电损害接口（例如在纤维地毯上行走产生的静电），因为静电放电可以损伤解密器或者让PC机崩溃，甚至物理性地损坏硬件（特别是74HC04那样的CMOS芯片）。在第一次连接解密器和PC机之前，你最好要检查一下两边的GND信号。在正确的安装下，两边的GND电势差应该比较低（1V以下），但是有些人遇到了高达50V的情况（高阻抗情况下）。大部分的电视机、录象机、卫星电视接收机和解密器都没有连接地线，所以它们的GND电势是浮动的或者有些时候与天线电缆屏蔽层的电压一致。如果你的天线系统安装不正确，那屏蔽层估计也没有接地。一个简便快速的解决办法是切断所有器件并且把RS-232的GND地线接到SCART接头的GND上去，或者接到你解密器的音频接头的GND地信号上去，然后再进行其他连接。你可以自己设计好PCB板上的ISO触点使PCB插入卡槽时所有的触点先接触到GND。最保险的连接你的电脑和解密器的方法就是使用隔离开的独立RS-232驱动电路（详情可以查阅可以给RS-232提供高达1500V保护的Maxim公司的MAX250/251/252的有关资料），但在正常情况下是不需要的。

最后要提醒的是这里所介绍的电路如果有什么危害后果自负，工作不起来或者起火冒烟都不要找我算帐啊！祝好运！


附录一
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Season/Voyager 计算机接口

因为有些D2Mac加密系统所使用的解密器（很多BSB系统都是由此而来的）存在一个问题就是无法给以上所介绍的这中PC接口提供足够的电源，为了解决这类问题就必须用到以下所设计的两种电路。

接口1是上面所介绍的标准的接口电路
接口2是用晶体管替换掉74LS07（或相似的芯片）的一个变形接口
接口3是用二极管替换掉74LS07（或相似的芯片）的一个变形接口

如果你使用正常的接口时存在问题的情况下接口2或者接口3也可能有个好结果。

如果这样也不行，你可以直接为这些芯片提供5伏电源。注意一定不要把这个5伏电源接到解密器的智能卡读写器的VCC上去，这样会让解密器彻底完蛋。

1、标准接口
（图略）

2、晶体管变形接口（对大多数解密器有效）
（图略）

3、二极管变形接口（适用用I/O电流比较小的解密器）
适用于一些D2Mac解密器，对于Digital Boxes则不适用。
（图略）

一个season发烧友的成功过程实录

我的Season之路:从无卡机到使用Season成功

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