引 言 经过多年的发展和推广,IC卡已经广泛地应用于金融、电信、国防和公共事业等领域。 IC卡按卡与外界数据传送的形式来分,有接触式IC卡和非接触式IC卡两种。当前使用广泛的是接触型IC卡,在这种卡片上,IC芯片有8个触点可与外界接触。非接触式IC卡又称射频卡(Radio Frequencycard),它与读卡设备之间无需接触,采用无线耦合和电磁感应方式与读卡设备之间进行通信。与接触式IC卡和磁卡相比,非接触式IC卡具有操作方便、读写卡的速度快、防水、防污染、寿命长、能够适应各种恶劣环境等优点。按照工作频率,非接触式IC卡可以分为低频卡和高频卡两类,低频卡的工作频率为125 kHz,高频卡的工作频率为13.56 MHz。兼容ISO14443A的非接触式IC卡的工作频率为13.56 MHz,卡内无需电池,其工作电源由空间电磁感应所产生的感应电池提供。Philips公司的。Mifare系列非接触式IC卡兼容ISO14443A规范,具有高强度加密机制,性能优良,应用广泛。 读写器是所有IC卡应用系统的必须基础设备,目前市场上的绝大多数读写器都要与PC机连接才能正常使用,而且与PC机的接口一般为传统的RS 232接口。在此将讨论采用USB技术的便携式非接触式IC卡读写器的实现方法。 1 便携式USB读写器的硬件原理 读写器以8位单片机AT89S52作为主控制单元。读写器的射频(Radio Frequency)发射和接收处理单元是单片机与非接触式IC卡之间的“桥梁”,它一方面可以将单片机发送给IC卡的指令和数据调制在13.56 MHz的振荡信号上,通过高频天线发射出去;另一方面接收来自IC卡的应答信息,并将其解调成数字信号传送给单片机,实现单片机与IC卡之间的双向通信,它与单片机之间采用并行接口方式连接。
并行微控制器接口自动检测连接的8位并行接口的类型,它包含一个易用的双向FIFO缓冲区和一个可配置的中断输出。这样就为连接各种MCU提供了很大的灵活性。数据处理部分执行数据的并行一串行转换。它支持的帧包括CRC和奇偶校验,以完全透明的方式进行操作,因而支持ISO14443A的所有层。状态和控制部分允许对器件进行配置以适应环境的影响,并使性能调节到最佳状态。当与MIFARE Standard产品和MIFARE产品通信时,使用高速CRYPT01流密码单元和一个可靠的非易失性密钥存储器。模拟电路包含一个具有极低阻抗桥驱动器输出的发送部分。接收器可以检测到并解码非常弱的应答信号。 FT245BM的并行数据总线和AT89S52的P0口相连;它的读写控制信号(RD,WR)分别与AT89S52的P3.0和P3.1相连;TXE为发送缓冲区空信号,与P3.4相连;RXF为接收缓冲区满信号,与P3.5相连。要从读写器发送数据到PC机,只需当TXE为低时将WR由高变低即可将数据写入缓冲区,模块可以自动处理。当PC机通过USB向读写器发送数据时,RXF会变低通知单片机有数据要接收,通过将RD由低变高即可读到数据。单片机可以通过中断方式接收来自FT245BM的数据,由于两个外部中断都被占用,所以用定时/计数器扩展了一个INT接口。FT245BM的外部连接一个串行的E2PROM(93C46),用于存放USB器件标识码、读写器标识符和说明、设备序列号等信息。 3 软件的实现 3.2 PC端的软件 4 结 语 |
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