【正文】 卡片類型（TagType）號(hào)傳送給讀卡器，建立卡片與讀卡器的第一步通信聯(lián)絡(luò)。 （2）AntiCollision模塊：防(卡片)重疊功能 如果有多張MIFARE 1卡片處在讀卡器的天線的工作范圍之內(nèi)時(shí)，AntiCollision模塊的防重疊功能將被啟動(dòng)工作。 （3）Select Application模塊：主要用于卡片的選擇 （4）Authenticationamp。Access Control模塊：認(rèn)證及存取控制模塊 在確認(rèn)了上述的三個(gè)步驟，確認(rèn)已經(jīng)選擇了一張卡片時(shí)，程序員對(duì)卡片進(jìn)行讀寫(xiě)操作之前，必須對(duì)卡片上已經(jīng)設(shè)置的密碼進(jìn)行認(rèn)證，如果匹配，則允許進(jìn)一步的Read/Write操作。 MIFARE 1卡片上有16個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)都可分別設(shè)置各自的密碼，互不干涉。因此每個(gè)扇區(qū)可獨(dú)立地應(yīng)用于一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)合。整個(gè)卡片可以設(shè)計(jì)成“一卡通”形式來(lái)應(yīng)用。三遍認(rèn)證：如圖2－2所示為三遍認(rèn)證的令牌原理框圖。圖2－2三遍認(rèn)證令牌原理框圖 （5）Controlamp。Arithmetic Unit控制及算術(shù)運(yùn)算單元： 這一單元是整個(gè)卡片的控制中心。它主要進(jìn)行對(duì)整個(gè)卡片的各個(gè)單位進(jìn)行微操作控制，協(xié)調(diào)卡片的各個(gè)步驟；同時(shí)它還對(duì)各種收/發(fā)的數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算處理，遞增/遞減處理，CRC運(yùn)算處理，等等，是卡片中內(nèi)建的MCU單元。 （6）RAM/ROM單元： RAM主要配合控制及算術(shù)運(yùn)算單元，將運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行暫時(shí)存儲(chǔ)，如果某些數(shù)據(jù)需要存儲(chǔ)到EEPROM，則由控制及算術(shù)運(yùn)算單元取出送到EEPROM存儲(chǔ)器中；如果某些數(shù)據(jù)需要傳送給讀卡器，則由控制及算術(shù)運(yùn)算單元取出，經(jīng)過(guò)RF射頻接口電路的處理，通過(guò)卡片上的天線傳送給卡片讀卡器。RAM中的數(shù)據(jù)在卡片失掉電源后（卡片離開(kāi)讀卡器天線的有效工作范圍內(nèi)）將被清除。同時(shí)，ROM中還固化了卡片運(yùn)行所需要的必要的程序指令，由控制及算術(shù)運(yùn)算單元取出去對(duì)每個(gè)單元進(jìn)行微指令控制，使卡片能有條不紊地與卡片的讀卡器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。 （7）Crypto Unit數(shù)據(jù)加密單元： 該單元完成對(duì)數(shù)據(jù)的加密處理及密碼保護(hù)。加密的算法可以為DES標(biāo)準(zhǔn)算法或其他。 （8）EEPROM INTERFACE/EEPROM MEMORY EEPROM存儲(chǔ)器及其接口電路：該單元主要用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。EEPROM中的數(shù)據(jù)在卡片失掉電源后（卡片離開(kāi)讀卡器天線的有效工作范圍內(nèi)）仍將被保持，用戶所要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)被存放在該單元中。MIFARE 1卡片中的這一單元容量為8196bit(1 Kbyte)，分為16個(gè)扇區(qū)。167。 MIFARE 1卡片的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) M1卡分為16個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)由4塊（塊0、塊塊塊3）組成，（我們也將16個(gè)扇區(qū)的64個(gè)塊按絕對(duì)地址編號(hào)為0~63，存貯結(jié)構(gòu)如下圖所示[8]： 圖2－3 MIFARE 1卡片的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 第0扇區(qū)的塊0（即絕對(duì)地址0塊），它用于存放廠商代碼，已經(jīng)固化，、塊塊2可用于存貯數(shù)據(jù)。 第0～4個(gè)字節(jié)為卡片的序列號(hào)，第5個(gè)字節(jié)為序列號(hào)的校驗(yàn)碼；第6個(gè)字節(jié)為卡片的容量“SIZE”字節(jié)；第7，8個(gè)字節(jié)為卡片的類型號(hào)字節(jié)，即Tagtype字節(jié)；其他字節(jié)由廠商另加定義。數(shù)據(jù)塊有兩種應(yīng)用方法，一種是用作一般的數(shù)據(jù)保存用，直接讀寫(xiě)。另一種用法是用作數(shù)值塊，可以進(jìn)行初始化值、加值、減值、讀值的運(yùn)算。系統(tǒng)配用相應(yīng)的函數(shù)完成相應(yīng)的功能。167。 MF RC500 讀寫(xiě)芯片簡(jiǎn)介（1）概述MF [9]。該讀卡IC系列利用了先進(jìn)的調(diào)制和解調(diào)概念。（2）特性u(píng) 高集成度模擬電路用于卡應(yīng)答的解調(diào)和解碼；u 緩沖輸出驅(qū)動(dòng)器使用最少數(shù)目的外部元件連接到天線；u 近距離操作（可達(dá)100mm）；u ；u 時(shí)鐘頻率監(jiān)視；u 帶低功耗的硬件復(fù)位；u 軟件實(shí)現(xiàn)掉電模式；u 并行微處理器接口帶有內(nèi)部地址鎖存和IRQ線；u 自動(dòng)檢測(cè)微處理器并行接口類型；u 易用的發(fā)送和接收FIFO緩沖區(qū)；u 支持防沖突過(guò)程；u 唯一的序列號(hào)；u 片內(nèi)時(shí)鐘電路；u 支持MIFARE PRO和ISO14443A（透明模式且T=“CL”）；u 支持MIFARE Clasic；u Crypto1以及可靠的內(nèi)部非易失性密匙存儲(chǔ)器；u 支持MIRFARE有源天線；u 適合于高安全性的終端。第三章 硬件電路設(shè)計(jì)167。 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)非接觸式IC卡讀寫(xiě)器系統(tǒng)的硬件由單片機(jī)、數(shù)碼管顯示器、非接觸式IC卡讀寫(xiě)模塊、電源、RS232串口通信模塊等構(gòu)成(見(jiàn)圖3－1)。PC機(jī)RS232CPU控制器 IC卡 狀態(tài)顯示燈 天線模塊數(shù)碼管顯示模塊RC500模塊圖3－1 非接觸式IC卡讀寫(xiě)器系統(tǒng)的硬件框圖167。 單片機(jī)最小系統(tǒng)介紹 AT89S52簡(jiǎn)介AT89C52單片機(jī)具有如下特點(diǎn)[10]：u 與MCS－51產(chǎn)品兼容u 具有8K可改寫(xiě)的Flash內(nèi)u 全靜態(tài)操作：0Hz～24MHzu 三級(jí)程序存儲(chǔ)器加密u 256字節(jié)內(nèi)部RAMu 32根可編程的I/O線u 3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器u 8個(gè)中斷源u 可編程接口 u 低功耗空閑和調(diào)電模式 單片機(jī)復(fù)位電路 單片機(jī)的復(fù)位都是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的，在時(shí)鐘電路工作后，只要在單片機(jī)的RST引腳上出現(xiàn)24個(gè)時(shí)鐘振蕩脈沖(2個(gè)機(jī)器周期)以上的高電平，單片機(jī)便可以實(shí)現(xiàn)初始化狀態(tài)復(fù)位。為了保證應(yīng)用系統(tǒng)可靠的復(fù)位，在設(shè)計(jì)復(fù)位電路時(shí)，通常使RST引腳保持10ms以上的高電平。只要RST保持高電平，則AT89S52就可以復(fù)位；當(dāng)RST從高電平變?yōu)榈碗娖揭院?，單片機(jī)從主程序開(kāi)始執(zhí)行程序。 167。 MAX7219及數(shù)碼管顯示 MAX7219簡(jiǎn)介 MAX7219是雙列直插式芯片[11]，如圖33所示，其中SEGA～SEGF是7段驅(qū)動(dòng)輸出端，直接驅(qū)動(dòng)LED對(duì)應(yīng)的7個(gè)段(SEG DP為小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)輸出端)。DIG7～DIG0分別接8個(gè)共陰顯示器的陰極。參考MAX7219工作時(shí)序圖（如圖3－2)：DIN是待顯示信息的數(shù)據(jù)輸入端，以串行方式移入內(nèi)部的16位寄存器中寄存。CLK是時(shí)鐘脈沖輸入端(最大頻率10MHz)，在每個(gè)CLK脈沖上升沿的作用下，DIN端的1位數(shù)據(jù)被移入內(nèi)部寄存器。LOAD端是裝載數(shù)據(jù)輸入端，在DIN端輸入數(shù)據(jù)時(shí)，它應(yīng)保持高電平。當(dāng)一組數(shù)據(jù)(16bit)被移入內(nèi)部寄存器后，由LOAD脈沖的上升沿鎖定16位數(shù)據(jù)，最高位(D15)位首先被移入，然后按順序移入，直至D0位被移入。圖3－2　輸入一組數(shù)據(jù)的工作時(shí)序圖 圖3－3　MAX7219 引腳圖 MAX7219的所有功能與多樣化操作模式都是通過(guò)內(nèi)部寄存器的設(shè)定來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其內(nèi)部14個(gè)可尋址寄存器的功能及地址如表3－1所示[12]：表3－1 MAX7219內(nèi)部寄存器及地址功能地　　 址16 進(jìn)制編碼D15 D12D11D10D9D8空操作X0000X0Dig0X0001X1Dig1X0010X2Dig2X0011X3Dig3X0100X4Dig4X0101X5Dig5X0110X6Dig6X0111X7Dig7X1000X8譯碼模式X1001X9顯示亮度X1010XA掃描界限X1011XB停機(jī)X1100XC顯示測(cè)試X1111XF　　各內(nèi)部寄存器含義如下：（1）空操作寄存器(地址X0H)。用于多片MAX7219級(jí)聯(lián)，在不改變顯示或不影響任意功能寄存器的條件下，它允許數(shù)據(jù)從DIN傳送到DOUT。（2）譯碼模式寄存器(地址X9H)。該寄存器的8位二進(jìn)制數(shù)的各位分別控制8個(gè)LED顯示器的譯碼模式。當(dāng)高電平時(shí)，選擇硬件譯碼模式(BCDB碼譯碼)，當(dāng)?shù)碗娖綍r(shí)選擇軟件譯碼模式(即送來(lái)數(shù)據(jù)為字型碼)。 (3)顯示亮度寄存器(地址XAH)。顯示亮度可以用硬件和軟件2種方法調(diào)節(jié)。通過(guò)對(duì)亮度寄存器中D3～D0位寫(xiě)入不同的數(shù)值可實(shí)現(xiàn)LED顯示亮度的控制，從X0H到XFH共16級(jí)可調(diào)。 (4)掃描界限寄存器(地址XBH)。用于設(shè)置LED顯示器的實(shí)際掃描個(gè)數(shù),由該寄存器的D2～D0位設(shè)定,當(dāng)設(shè)定值為000B～111B時(shí)，表示顯示器動(dòng)態(tài)掃描個(gè)數(shù)為1～8。 (5)停機(jī)寄存器(地址XCH)。當(dāng)D0=0時(shí),MAX7219處于停機(jī)狀態(tài)，所有顯示器消隱，寄存器數(shù)據(jù)保持不變，當(dāng)D0=1時(shí)，處于正常工作狀態(tài)。 (6)顯示測(cè)試寄存器(地址XFH)。當(dāng)D0=0時(shí)，正常工作；當(dāng)D0=1時(shí)，處于測(cè)試狀態(tài)，在該狀態(tài)下不管MAX7219處于什么模式，全部LED將按最大亮度顯示。內(nèi)部RAM地址X1H～X8H分別對(duì)應(yīng)于DIG0～DIG7。 MAX7219與單片接口電路 MAX7219在驅(qū)動(dòng)8位以下LED顯示器時(shí)，它的DIN、CLK、LOAD端分別接單片機(jī)P0～P3口中的任意三條口線，注意在三條線上對(duì)地應(yīng)接幾十至幾百pF電容。在P0口作為DIN、CLK、LOAD信號(hào)線時(shí)還應(yīng)接10k217。左右的上拉電阻。在顯示器與微處理器連接線較長(zhǎng)時(shí)還應(yīng)考慮干擾的影響。MAX7219和單片機(jī)的連接如圖34所示。圖34 MAX219與單片機(jī)連接圖167。 WBL500UG模塊 概述 射頻讀寫(xiě)模塊是采用MIFARE技術(shù)的微型嵌入式非接觸式IC卡讀寫(xiě)模塊[13]。內(nèi)嵌ISO14443 TYPE A協(xié)議解釋器，并具有射頻驅(qū)動(dòng)和接收功能?？梢院?jiǎn)單實(shí)現(xiàn)對(duì)MIFARE卡的讀寫(xiě)操作，讀寫(xiě)距離可達(dá)100mm。 只要通過(guò)PC機(jī)發(fā)送相應(yīng)的通訊指令就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的操作。 基本參數(shù)u 工作電壓：5v DCu 工作電流：100mAu 通訊接口：rs232接口 TTL電平 u 適用卡型：MIFARE ONEu 數(shù)據(jù)通訊：106K BPSu 射頻頻率：u 操作距離：100mmu 工作溫度：2065度 引腳定義 該模塊尺寸為標(biāo)準(zhǔn)DIP32封裝，天線配合模塊一起使用，如圖35所示： 天線模塊： 圖35 WBL500模塊引腳圖 編程說(shuō)明 在一次卡片的操作流程一定要按一下順序執(zhí)行：尋卡、密碼校驗(yàn)、讀或?qū)懣ā㈥P(guān)閉卡片，如果任何一個(gè)操作出現(xiàn)錯(cuò)誤，就應(yīng)該立即關(guān)閉卡片。 尋卡模式（00或者01），如果00模式，在執(zhí)行了關(guān)閉指令之后，卡片必須離開(kāi)感應(yīng)區(qū)再進(jìn)入感應(yīng)區(qū)才能尋卡成功，如果01模式，那么在執(zhí)行了停機(jī)指令之后，即時(shí)卡片未離開(kāi)感應(yīng)區(qū)也能感應(yīng)成功： 對(duì)卡片控制區(qū)的讀寫(xiě)與數(shù)據(jù)讀寫(xiě)相同，只是控制方式不同，同時(shí)要注意一定不要寫(xiě)錯(cuò)或者記住所寫(xiě)內(nèi)容，否則有可能無(wú)法再對(duì)該區(qū)進(jìn)行操作： 在每一個(gè)命令執(zhí)行后在執(zhí)行下一個(gè)命令前應(yīng)該有15ms的延時(shí)； 在剛開(kāi)始編程時(shí)，為了不寫(xiě)錯(cuò)卡片造成不能讀寫(xiě)的環(huán)區(qū)，在對(duì)卡片密碼區(qū)進(jìn)行讀寫(xiě)之前要將密碼區(qū)的16個(gè)字節(jié)先寫(xiě)入一個(gè)數(shù)據(jù)塊，再讀出，如果寫(xiě)入正確，說(shuō)明寫(xiě)入操作正確，就可以對(duì)密碼區(qū)進(jìn)行寫(xiě)操作了； 命令延時(shí)最好10ms至20ms。 通訊命令（1）通訊測(cè)試： 下傳命令：3C 04 00 60 00 00 BCC 0D(BCC為58) 成功返回：3C 01 01 BCC 0D(BCC為3C) 錯(cuò)誤返回：3C 01 00 BCC 0D (2) 尋卡 下傳命令：3C 04 01 70 00(尋卡模式00或者01) 00 BCC OD 成功返回：3C 05 四字節(jié)卡號(hào) 00 BCC 0D 錯(cuò)誤返回：3C 01 FF BCC 0D（3）密碼驗(yàn)證 下傳命令：3C 0E 01 6C 六字節(jié)密碼 認(rèn)證模式 絕對(duì)塊號(hào) 四字節(jié)卡號(hào) 校驗(yàn)位 0D 成功返回：3C 02 00 00 BCC 0D 錯(cuò)誤返回：3C 01 FF C2 0D (4) 讀卡：3C 04 01 66 00 00 BCC OD 成功返回：3C 11 00 DATA0DATA15 BCC 0D 錯(cuò)誤返回：3C 01 FF BCC 0D (5) 寫(xiě)卡：3C 13 01 67 00 DATA0DATA15 BCC 0D 成功返回：3C 02 00 00 BCC 0D 錯(cuò)誤返回：3C 01 FF BCC 0D（6）發(fā)光管亮一次：3C 03 01 6D 55 BCC 0D（7）蜂鳴器響一聲：3C 03 01 6B 55 BCC 0D (8) 關(guān)閉卡片：3C 04 01 68 00 00 51 0D 正確返回：3C 02 00 3E 0D 錯(cuò)誤無(wú)返回。167。 蜂鳴器、工作狀態(tài)指示燈與單片機(jī)接口 蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路 由于單片機(jī)的I/O口驅(qū)動(dòng)能力有限，一般不能直接驅(qū)動(dòng)壓電式蜂鳴器，因此選用NPN型晶體管組成晶體管驅(qū)動(dòng)電路。蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路如圖3－6所示： 圖3－6 蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路 工作狀態(tài)指示燈電路 要是指示燈亮只需要送低電平。指示燈電路如圖3－7所示 圖