【正文】 環(huán)境，這里所選擇 IC 卡應該滿足如下的條件： (1) IC 卡工作溫度在 20℃ ～ 60℃ 之間 (2) IC 卡工作電壓在 5V～ 12V 西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文） 9 (3) IC 卡內(nèi)的存儲器適合本設計所設計的數(shù)據(jù)存儲 (4) IC 卡內(nèi)有一定的保密性以防非法復制 (5) IC 卡成本應該控制在一定范圍內(nèi) 綜合上述考慮，本系統(tǒng)選用西門子 SLE4442 邏輯加密型 IC 卡進行數(shù)據(jù)的存儲和身份識別。這樣通過檢測 I/O 口的電平狀態(tài)即可判斷哪個按鍵被按下了。 圖 矩陣掃描鍵盤的結(jié)構原理 一個 3*3 的矩陣結(jié)構就可以構成一個含有 9 個按鍵的鍵盤。這樣行列線配合起來進行適當?shù)奶幚?，即可確定按鍵的位置 [7]。 PS/2 鍵盤為每一個按鍵分配唯一的編碼。這樣通過查找掃描碼表就可以確定是哪一個按鍵，PS/2 的掃描碼共有三套，現(xiàn)在廣泛使用的是第二套掃描碼。在使用串行數(shù)據(jù)傳輸技術時，僅需要使用兩個 I/O 端口即可 (由于程序設計的原因，其中一個端口通常用；還要占用一個外部中斷端口 )，但成本較高，而且不易集成在系統(tǒng)內(nèi)部。 顯示器選型 LED 數(shù)碼管以 發(fā)光二極管 作為發(fā)光單元，顏色有單紅，黃，藍，綠，白，黃綠等效果。 LED 數(shù)碼管具有功耗小、無熱量、耐沖擊、長壽命等優(yōu)點，配合控制器，即可實現(xiàn)流水、漸變、跳變、 追逐等效果。數(shù)碼管、控制器以及電源等以標準公母插頭連接，方便快捷，并具有獨特的外形設計，全新的戶外防水結(jié)構 [9]。 SLE4442 是西門子公司的一款具有可編程安全代碼 (PSC)和寫保護功能的智能型存、儲芯片。 SLE4442 具有一個安全邏輯，用以控制存儲器的讀寫操作。 A G N D31X113X212R E S E T9P D 2 ( I N T 0)16P D 3 ( I N T 1)17P D 4 ( O C 1B )18P D 5 ( O C 1A )19P B 0 ( T 0 )1P B 1 ( T 1 )2P B 2 ( A I N 0)3P B 3 ( A I N 1)4P B 4 ( S S )5P B 5 ( M O S I )6P B 6 ( M I S O )7P B 7 ( S C K )8( A D C 0) P A 040( A D C 1) P A 139( A D C 2) P A 238( A D C 3) P A 337( A D C 4) P A 436( A D C 5) P A 535( A D C 6) P A 634( A D C 7) P A 733P C 022P C 123P C 224P C 325P C 426P C 527( T O S C 1) P C 628( T O S C 2) P C 729P D 7 ( T O S C 2)21P D 6 ( I C P )20A V C C30A R E F32P D 1 ( T X D )15P D 0 ( R X D )14GND11VCC10U1A T 90S 85 35_D I P 40V C CD i g 713D i g 612D i g 521D i g 422D i g 33D i g 24D i g 15D i g 06S D A20S C L19/ I N T14GND11S e g A23S e g B24S e g C1S e g D2S e g E7S e g F8S e g G9S e g D P10VCC16O S C 218O S C 117/ R E S15U2Z L G 729 0V C CR 1110KR 1210KV C CR 13100 KC5470 pV C C12MC322pC422PD i g 0D i g 1D i g 2D i g 3D i g 4D i g 5D i g 6D i g 7 S e g 0S e g 1S e g 2S e g 3S e g 4S e g 5S e g 6S e g 7S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8S9 S 10 S 11 S 12 S 13 S 14 S 15 S 16R3 KR4 KR5 KR6 KR7 KR8 KR9 KR 10 KDig0Dig1Dig2Dig3Dig4Dig5Dig6Dig7S e g 0S e g 1A11B7C4D2E1F10G5Dp3C312C29C28C16X I A N S H I 1A11B7C4D2E1F10G5Dp3C312C29C28C16X I A N S H I 2A11B7C4D2E1F10G5Dp3C312C29C28C16X I A N S H I 3A11B7C4D2E1F10G5Dp3C312C29C28C16X I A N S H I 4R 14R 15R 16R 17R 18R 19R 20R 21Dig0Dig1Dig2Dig3Dig4Dig5Dig6Dig7Dig0Dig1Dig2Dig3Dig4Dig5Dig6Dig7N P NB U Z Z E R8MC2 22pC1 22pR210K+ uFR110KV C CV C C 前端顯示屏 后端顯示屏1 2 3 4 5 6 7 89 0 . + 初始化 修復 確定V C C D2D1V C C V C C1G N D5NC4NC8NC6I / O7C L K3R S T2S L E 4442C om pon e nt _1S 17W P BT1T R A N S 11234D5B R I D G E 1D4D I O D ED3D I O D E uFC7 uFC8V i n1GND2V o ut3U3L M 7805F1F U S E 1+ C6100 uF / 15 v+ C9100 u/ 15vV C C + 5 VS 18S W P BR 22R E S 2D6L E DV C C~ 2 2 0 v / 5 0 H Z ~ 9 v電源電路U4N O TU3N O TR 2410KR 2310K西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文） 13 圖 IC 卡連接電路 SLE4442 IC 卡的引腳配置 SLE4442IC 卡采用兩線數(shù)據(jù)傳輸方式，其引腳配置如圖 所示。 SLE4442 的 I/O 腳是開漏型的，需要外接上拉電阻以提供高電平。一般在 IC 卡出廠時，應答復位讀出的前 4 個字節(jié)為0XA0131091[11]。 Start 信號：在 CLK 線為高電平是送 I/O 口一個下降沿。 c. 數(shù)據(jù)輸出模式 在這種模式下，時鐘脈沖的第一個下降沿之后 I/O口輸出有效數(shù)據(jù)的 第一位，在最后一位數(shù)據(jù)后的一個額外的時鐘脈沖使 I/O口 變?yōu)楦咦钁B(tài)并等待接 受新的指令。 圖 數(shù)據(jù)輸出模式時序圖 d. 數(shù)據(jù)處理模式 這種模式是 SLE4442 的內(nèi)部處理，在第一個時鐘的下降沿之后， I/O 口由高阻狀態(tài)轉(zhuǎn)換為低電平。每個指令都有三字節(jié)組成，其格式如表 所示。 表 SLE4442 的指令表 控制字（ Byte1） 地址（ Byte2） 數(shù)據(jù)（ Byte3） 操作 模式 B7B6B5B4B3B2B1B0 A7A0 D7D0 00110000 地址 無效 讀主存儲器 輸出 00111000 地址 輸入數(shù)據(jù) 寫保護存儲器 處理 00110100 無效 無效 讀保護存儲器 輸出 00111100 地址 輸入數(shù)據(jù) 寫保護存儲器 處理 00110001 無效 無效 讀保護存儲器 輸出 00111001 地址 輸入數(shù)據(jù) 寫保護存儲器 處理 00110011 地址 輸入數(shù)據(jù) 校驗密碼 處理 a. 讀存儲器 此指令讀取存儲器從指定地址 N(N=0255)開始知道主存儲 器最后地址的存儲區(qū)的內(nèi)容， 每個字節(jié)的最低位最先被讀出。 西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文） 17 表 讀主存儲器的指令格式 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 A7A0 D7D0 Binary 0 0 1 1 0 0 0 0 Address No effect Hexadecimal 0X30 0x000xFF No effect 圖 是讀主存儲器的時序圖。 表 寫主存儲器的指令格式 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 A7A0 D7D0 Binary 0 0 1 1 1 0 0 0 Address Input Data Hexadecimal 0X38 0x000xFF Input Data 如圖 是寫主存儲器的時序圖。 表 讀保護存儲器的指令格式 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 A7A0 D7D0 Binary 0 0 1 1 0 1 0 0 No effect No effect Hexadecimal 0X34 No effect No effect 如圖 是讀保護存儲器的時序圖。寫保護存儲器即將保護存儲器的對應位由 1 變?yōu)?0。錯誤計數(shù)器的初始值為 0X07。 圖 讀安全代碼存儲器時序 f. 寫安全代碼存儲器 只有在安全代碼校驗正確之后才能對安全存儲器進行修改，否則只能把錯誤計數(shù)器的各位由 l 該為 0，所需時間和時鐘脈沖與主存儲器相同。因此，此指令要連續(xù)執(zhí)行三次。校驗密碼的指令格式如表 所示。 西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文） 21 圖 ZLG7290 鍵盤和數(shù)碼管接口電路設計 ZLG7290 芯片特點 ZLG7290是廣州周立功單片機公司設計的一款鍵盤及數(shù)碼管專用驅(qū)動芯片。 ZLG7290 的核心是一塊 ZLG7290B 芯片，它采用 I2C 接口，能直接驅(qū)動 8位共陰式數(shù)碼管，同時可掃描管理多達 64 只按鍵，實現(xiàn)人機對話的功能資源十分豐富。正常情況下，微控制器只需要判斷 INT引腳 就可以得到鍵盤輸入的信息。 D i g 713D i g 612D i g 521D i g 422D i g 33D i g 24D i g 15D i g 06S D A20S C L19/ I N T14GND11S e g A23S e g B24S e g C1S e g D2S e g E7S e g F8S e g G9S e g D P10VCC16O S C 218O S C 117/ R E S15U2Z L G 7 2 9 0V C CR 1 110KR 1 210KV C CR 1 31 0 0 KC54 7 0 pV C C12MC322pC422PD i g 0D i g 1D i g 2D i g 3D i g 4D i g 5D i g 6D i g 7 S e g 0S e g 1S e g 2S e g 3S e g 4S e g 5S e g 6S e g 7S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8S9 S