【正文】 電路 感應(yīng) 天線 IC卡讀寫器 顯示 電路 電源電路 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 6 又考慮到卡是作為一卡通系統(tǒng)的信息載體，一卡通系統(tǒng)所涉及的子系統(tǒng)又非常多，因此就要求這種卡必須 是有多分區(qū)，并具有分區(qū)密碼校驗(yàn)，具有多用性、兼容性、安全性、可靠性的智能卡。 基于 匯編語言的 編程方式，實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)軟件的設(shè)計。 4 高效原則 :軟硬件性能充分發(fā)揮 ,資源利用率高 ,性能好。 3 收集公交運(yùn)營數(shù)據(jù) ,建立可供管理分析的數(shù)采集系統(tǒng) 。 金融 IC 卡 、 個人身份證等應(yīng)用要求IC 卡具有高安全性 ,要求應(yīng)用程序在一個安全 環(huán)境中裝載和運(yùn)行 。 從技術(shù)角度看 ,在 IC 卡應(yīng)用過程中有以下幾個發(fā)展趨勢 。 IC 卡的英文全名是 Integrated Circuit Card,IC 卡將具有存儲 ,加密 ,數(shù)據(jù)處理能力的一個或多個集成電芯片鑲嵌于塑料卡片之中的 ,既具有智能性 ,又 便于攜帶的卡片 。 (7)有效制止了假幣的流通。所以 如何 建立整個城市范圍內(nèi)的公交車收費(fèi)系統(tǒng)，并利用現(xiàn)代計算機(jī)和通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)乘客 IC 卡系統(tǒng)的集中化及現(xiàn)代管理， 改善 公交車 、售卡充值點(diǎn)和公交公司之間的數(shù)據(jù)通訊能力，促進(jìn)各級內(nèi)部處理手段和辦公效率的全面提高，已 成為公交企業(yè) 當(dāng)前 急待解決的 問 題 。因此， IC卡應(yīng)用的推廣，可以改變城建系統(tǒng)企業(yè)傳統(tǒng)的管理服務(wù)方式，提高企業(yè)勞動效率，使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和服務(wù)水平明顯提高，并對提高城市形象起到了極大的推動作用。 關(guān)健詞 : 讀寫器； 非接觸式 IC 卡；系統(tǒng)安全； 中心管理 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 II Abstract With the deepening reform and opening up,traditional bination of public traffic charging system use manualobserved bination of public traffic monitoring system is not suit for the the development of electronic technology and munication technology,the bination of public traffic system and IC card technology bees inevitable request for automatic meter charging systems have emerged as the times says as designed object is for the RF reader of the contactless IC card,according to the design needs of the controlling system which is owned for public traffic IC card,the overall technical blue print is used 8051 as the core,adopted RFID technology and some information security the hardware and software design of the RF interface coprocessor has been ,The research on the information security of the design has been paper puts emphasis on the analysis and design of system center administration. Keywords: RF Reader and Writer。本文以非接觸式 IC 卡讀寫器為設(shè)計 對象，研究了 系統(tǒng)的 總體結(jié)構(gòu) 。手工的傳統(tǒng)的低效率的工作方式已經(jīng)不能適應(yīng)城市公共交通事業(yè)的發(fā)展。因此， 隨著 智能公交概念的提出和智能卡的深入發(fā)展，公交系統(tǒng)與 非接觸 IC 卡技術(shù)相結(jié)合成為發(fā)展的必然要求。 (4) 可以節(jié)省無人售票點(diǎn)鈔工作人員的費(fèi)用 。 提高城市 市政 交通的 信息化管理水平 ， 響應(yīng)國家促進(jìn)城市信息化建 設(shè)的號召，提升當(dāng)?shù)?的城市面貌，為城市的發(fā)展帶來新的商機(jī) 。 IC 卡的產(chǎn)生現(xiàn)代信息的處理和傳遞提供了一種全新的手段 ,它一出現(xiàn)就備受關(guān)注和重視 。 非接觸式 IC 卡十分適用于地鐵、公交、自來水、燃?xì)獾仁召M(fèi)的日常生活消費(fèi)領(lǐng)域 ,在我國已開始使用 。 系統(tǒng) 設(shè)計目標(biāo)及原則 系統(tǒng)的設(shè)計 目標(biāo) 公交汽車 IC 卡控制系統(tǒng)采用了先進(jìn)的 非接觸式 IC 技術(shù)和計算機(jī)技術(shù) ,以公交售卡充值 IC 卡讀寫器為設(shè)計對象的主體 ,以計算機(jī)系統(tǒng)為信息處理方法的現(xiàn)代 化管理系統(tǒng) ,充分利用了 非接觸式 IC交易時間短 ,快捷 ,方便的特點(diǎn) ,作為公交汽車控制系統(tǒng)的一種全新的現(xiàn)代化管理手段 ,提高了公交車輛的運(yùn)營服務(wù)水平 ,使城市 公交管理開放 ,不僅取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益 ,同時還取得了良好的社會效益 。同時也使公交公司能在最大限度保護(hù)其投資的前提下利用迅速發(fā)展的新技術(shù)和產(chǎn)品。根據(jù) 公交汽車 IC 卡 控制系統(tǒng)所要達(dá)到的性能指標(biāo)，進(jìn)行總體方案設(shè)計。對于 公交汽車 接觸式 IC 卡 控制系 統(tǒng)和非接觸式 IC 卡 控制系 統(tǒng)，控制電路主要不同在 IC 卡接口上，接觸式 IC 卡采用卡座，非接觸式 IC 卡采用接收線圈加專用 的讀卡 接收 芯片。接觸式 IC 卡己經(jīng)走過十幾年的歷程并得到廣泛的應(yīng)用，但隨著應(yīng)用規(guī)模的擴(kuò)大，其本身不可克服的缺點(diǎn)，如具有接觸磨損、卡的壽命小、使用不便、信息傳送速度慢、難以維護(hù)、基礎(chǔ)設(shè)施投入大等就成了它進(jìn)一步發(fā)展的絆腳石。 非接觸式 IC卡，由于卡與讀寫器間無機(jī)械接觸，而是借助“空間媒介”電磁波進(jìn)行通訊，故在保留接觸式智能卡原有優(yōu)點(diǎn)的同時，又具備如下諸多長處 : (1) 可靠性高、壽命長 卡與讀寫器間無機(jī)械接觸，故不存在接觸式讀寫器可能出現(xiàn)的各種故障，卡和讀寫器均無裸露觸點(diǎn)，則無須擔(dān)心觸點(diǎn)損壞或脫落所致之卡片失效。 (5) 一卡多 用 用戶可根據(jù)需要，靈活定義各存儲扇區(qū)的密碼和訪問條件，以便互不影響地分別滿足不同場合、不同用途的要求。 因此本設(shè)計中應(yīng)用最為廣泛的 MCS51 系列 8 位單片機(jī) 8051。 5) 并行 I/O 口 MCS51 共有 4 個 8 位的 I/O 口（ P0、 P P P3），以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行輸入 /蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 9 輸出。系統(tǒng)允許的晶振頻率一般為 6 MHz 和 12 MHz。當(dāng)單片機(jī)掉電時，此引腳上可接備用電源，由 VPD 向片內(nèi) RAM 提供備用電源，一保持片內(nèi) RAM 中的數(shù)據(jù)不丟失。 對于 EPROM 型單片機(jī)，在 EPRAM 編程期間，此引腳接上加 21V EPROM 編程電源VPP。對于各種型號的芯片，其引腳的第一功能信號是相同的，所不同的只在引腳的第蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 11 二功能信號。在訪問片外擴(kuò)展存儲器時，低 8 位 地址和數(shù)據(jù)由 P0 口分時傳送，高 8位地址由 P2 口傳送。晶體振蕩頻率高，則系統(tǒng)的時鐘頻率也高，單片機(jī)運(yùn)行速度也就快。單片機(jī)復(fù)位的條件是：必須使 RST/VPD 或 RST 引腳加上持續(xù)兩個機(jī)器周期（即 24 個振蕩周期）的高電平。 (3) P0~P3 口值為 FFH。由于它們的功能及使用不作預(yù)先規(guī)定，因此稱之為通用寄存器，有時也叫工作寄存器。 MCS51 具有布爾處理機(jī)功能，這個位尋址區(qū)可以構(gòu)成布爾處理機(jī)的存儲空間。051 的片外最多能擴(kuò)展 64 KB 程序存儲器，片內(nèi)外的 ROM 是統(tǒng)一編址的。其中： 0003H～ 000AH 外部中斷 0 中斷地址區(qū) 000BH～ 0012H 定時 /計數(shù)器 0 中斷地址區(qū) 0013H～ 001AH 外部中斷 1 中斷地址區(qū) 001BH～ 0022H 定時 /計數(shù)器 1 中斷地址區(qū) 0023H～ 002AH 串行中斷地址區(qū) 中斷響應(yīng)后，按 中斷種類，自動轉(zhuǎn)到各中斷區(qū)的首地址去執(zhí)行程序，因此在中斷地址區(qū)中理應(yīng)存放中斷服務(wù)程序。它既可用于存放操作數(shù)，也可用來存放運(yùn)算的中間結(jié)果。 (4) 程序狀態(tài)字 PSW：序狀態(tài)字是一個 8 位寄存器，用于存放程序運(yùn)行中的各種狀態(tài)信息。 AC（ ） —— 輔助進(jìn)位標(biāo)志位。 這兩個選擇位的狀態(tài)是由軟件設(shè)置的，被選中的寄存器組即為當(dāng)前通用寄存器組。如果 A 中有奇數(shù)個 “1” ，則 P 置 “1” ，否則置 “0” 。 (6) 堆棧指針（ SP— Stack Pointer）。 注意： MCS51 系列單片機(jī)有 21 個可尋址的專用寄存器 ，其中有 11 個專用寄存器是可以位尋址的。 ⑷ T1:定時 /計數(shù)器 1溢出中斷，對外部脈沖計數(shù)由 。 ⑥ IT0 —— 外中斷觸發(fā)方式控制位 其意義和功能與 IT1相似。 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 19 3 中斷入口地址 8051的五個中斷入口地址： INT0： 0003H； T0： 000BH； INT1： 0013H T1： 001BH； 串行口： 0023H 4 中斷優(yōu)先控制和中斷嵌套 （ 1） 中斷優(yōu)先控制 8051中斷優(yōu)先控制首先根據(jù)中斷優(yōu)先級，此外還規(guī)定了同一中斷優(yōu)先級之間的中斷優(yōu)先權(quán)。 ③ TR1:定時 /計數(shù)器 T1運(yùn)行控制位。 高四位控制 T1 低四位控制 T0 門控位 計數(shù) /定時方式選擇 工作方式選擇 門控位 計數(shù) /定時方式選擇 工作 方式選擇 G C/T M1 M0 G C/T M1 M0 ① M M0：工作方式選擇位 M1 M0 工作方式 功能 00 方式 0 13位計數(shù)器 01 方式 1 16位計數(shù)器 10 方式 2 兩個 8位計數(shù)器，初值自動裝入 11 方式 3 兩個 8位計數(shù)器，僅適用 T0 ② C/T：計數(shù) /定時方式選擇位 C/T=1,計數(shù)工作方式 ,對外部事件脈沖計數(shù) ,用作計數(shù)器。 （ 2） 工作方式 1 16位計數(shù)器，最大計數(shù)值為 216 = 65536。 REN=1，允許接收。 （ 1） 串行工作方式 0（同步移位寄存器工作方式） 以 RXD（ ）端作為數(shù)據(jù)移位的輸入 /輸出端， 以 TXD（ ）端輸出移位脈沖。 單片機(jī)的工作過程 單片機(jī)的工作過程實(shí)質(zhì)上是執(zhí)行用戶編制程序的過程，一般程序的機(jī)器碼都已固化到存儲器中，因此開機(jī)復(fù)位后，就可以執(zhí)行指令。機(jī)器一直重復(fù)上述過程直到程序中的所有指令執(zhí)行完畢，這就是單片機(jī)的基本工作過程。讀寫控制線記為 WPR的芯片與上面情況相反。用線選法擴(kuò)展 8051外部數(shù)據(jù)存儲器的電路如圖 35 所示 。 A L E0A7A0D7D0 . 7P0 . 0PR DW RppP S E N5A L EABC0Y1Y2Y3YAG2BG21GO E3 7 37 4 L S0A7A0D7D8A1 2A。這樣 ,既充分利用了存儲空間 ,又克服了空間分散的缺點(diǎn)。 EPROM 在正常使用中只能讀出 ,不能寫入 ,故 EPROM 芯片沒有寫信號線 ,只有讀信號線。 MCS51 單片機(jī)的片內(nèi)結(jié)構(gòu)由 8個部件組成 ,即微處理器 (CPU)、數(shù)據(jù)存儲器(RAM)、程序存儲器 (ROMPEPROM)、 IPO 口 ( P0 口、 P1 口、 P2 口、 P3 口 )、串行口、定時器 P計數(shù)器、中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器 (SFR)。假設(shè)機(jī)器碼 74H、 E0H 已存在 0000H 開始的單元中，則此表示把 E0H 這個值送入 A 累加器。 （ 2）串行工作方式 1 方式 1是一幀 10位的異步串行通信方式，包括 1個起始位， 8個數(shù)據(jù)位和一個停止位。 ⑤ RB8 —— 方式 2和方式 3中要接收的第 9位數(shù)據(jù)。 （ 4） 工作方式 3 方式 3僅適用于 T0， T1無方式 3。 ③ GATE：門控位 GATE=0，運(yùn)行只受 TCON中運(yùn)行控制位 TR0/TR1的 控制。TR1=0,T1停。 （ 2） 中斷嵌套 當(dāng) CPU正在執(zhí)行某個中斷服務(wù)程序時，如果發(fā)生更高一級的中斷源請求中斷，CPU可以 “ 中斷 ” 正在執(zhí)行的低優(yōu)先級中斷 ,轉(zhuǎn)而響應(yīng)更高一級的中斷，這就是中斷嵌套。 IE的結(jié)構(gòu)、位名稱和位地址如下： IE D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 位名稱 EA ES ET1 EX1 ET0 EX0 位地址 AFH ACH ABH AAH A9H A8H ① EA —— CPU中斷允許控制位 EA=1， CPU開中； EA=0， CPU關(guān)中，且屏蔽所有 5個中斷源。 2 中斷寄存器 8051單片機(jī)中涉及中斷控制的有 3個方面 4