【導(dǎo)讀】LF的命令與協(xié)議實驗解析ATMEL2272文檔中API與相關(guān)協(xié)議。HF的命令與協(xié)議實驗解析ISO15693，ISO14443的協(xié)議，并提供實驗驗證程序。整個系統(tǒng)由3530嵌入式網(wǎng)關(guān)通過外部的UART接口進行控制。行控制，也可在沒有網(wǎng)關(guān)的情況下，由外部控制器通過標(biāo)準(zhǔn)RS232接口進行控制。記為JP1、JP2，其中JP1為信號接口。LF模塊將由ATMEL的UR2270為核心組成；HF讀卡器由TI的TRF7970A芯片為核心組成；通過讀卡器獲取指令流，并對ID卡進行讀寫操作。整指示，1個載波使能指示。8．適用于對TEMIC的e5530/e5550/e5560射頻卡進行讀寫操作。通過調(diào)整U2270B的RF引腳所接電阻的大小，可以將內(nèi)部振蕩頻率固定在125kHz，由射頻卡返回的數(shù)據(jù)流可采用對射頻卡天線的負載調(diào)制方式來實現(xiàn)。D2：紅色，ISO14443A協(xié)議指示燈，式，并每隔向串口發(fā)送一個“D”，直到有寫操作為止。

　　

【正文】 X12+X11+X3+X2+X+1 CRC(16 位 ) = X16+X15+X2+1 CRC(CCITT) = X16+X12 +X5+1 CRC(32 位 ) = X32+X26+X23+X16+X12+X11+X10+ X8+X7+X5+X4+X2+X+1 以 CRC(16 位 )多項式為例，其對應(yīng)校驗二進制位列為 1 1000 0000 0000 0101。 注意：這兒列出的標(biāo)準(zhǔn)校驗多項式都含有 (X+1)的多項 式因子；各多項式的系數(shù)均為二進制數(shù)，所涉及的四則運算仍遵循對二取模的運算規(guī)則。 (注：對二取模的四則運算指參與運算的兩個二進制數(shù)各位之間凡涉及加減運算時均進行XOR 異或運算，即： 1 XOR 1=0， 0 XOR 0=0， 1 XOR 0=1， 0 XOR 1=1，即相同為 0，不同為 1)。 實驗十六 ISO15693防沖撞原理 ： 熟悉和學(xué)習(xí) ISO15693 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范第三部分協(xié)議，即防沖撞序列原理。 ： 了解防沖撞序列，及其偽代碼的運算規(guī)則。 設(shè)備 ： RFIDRP 實驗箱中 OURS_HF_EM板子一塊，一針一空的串口線一根， 5V3A電源線一根，ISO15693 標(biāo)簽卡片一張。 ： ISO15693 防 沖撞序列 下面我們將著重為用戶講解 ISO15693 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的防沖撞序列如何在 MSP430F2370（ TI公司 MSP430 系列 16 位超低功耗微控制器）中的實現(xiàn)過程。 與總量請求命令一起， VCD（可以簡單的理解為讀卡器設(shè)備）發(fā)送一個標(biāo)志值的槽數(shù)量。 VICC（可以簡單的理解為卡片標(biāo)簽）將 UID 最低有效位與槽號和標(biāo)志位相比較。如果吻合，她發(fā)送一個響應(yīng)信號。 如果只有一個 VICC 響應(yīng)，那么沒有沖撞發(fā)生， VCD 將接受完整的 UID 碼。如果閱讀器檢測到?jīng)_撞，它標(biāo)記出沖突發(fā)生的槽號。閱讀器發(fā)送一個 EOF信號，并跳轉(zhuǎn)到下一個槽。 VICC在接收到 EOF后增加該槽號。重復(fù) 16 個槽， 在 16 個槽結(jié)束時，槽指針內(nèi)容將會被檢測。如果不為 0，這就意味著沖撞已經(jīng)發(fā)生在一個或者多個槽。新的標(biāo)志值將被計算，帶著新的標(biāo)志值的總量請求命令被發(fā)送。重復(fù)該操作指導(dǎo)無沖撞發(fā)生。 比如 VICC 在 閱 讀 器 閱 讀 范 圍 內(nèi) 有 以 下 UID 值： E00700000000012A ，E00700000000032A， E00700000000045A 和 E007000000000345。我們?yōu)榱朔奖闫鹨?，分別使用 x12A， x32A， x45A和 x345 來代替上述的 UID 碼。 下面表中的第一行表示槽號，他們的 1016 進制碼在括號內(nèi)表示。 第 1 輪：標(biāo)志值 =0，標(biāo)志長度 =0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 x345 x12A x32A x45A 閱讀器發(fā)送出一個帶標(biāo)志值和長度均為 0的總量請求命令。 VICC 將 UID的最低位和槽數(shù) +標(biāo)志相 比較。一旦在第 1 輪中標(biāo)志值為 0，那么 VICC只比較他們的 UID和槽號。因此，在閱讀器閱讀范圍內(nèi)的每個 VICC 將會被找到并相應(yīng) 16 個槽中的一個槽。 在該例子中，槽 5， UID 嘛為 x345 的 VICC 相應(yīng)，一旦只有一個 VICC 在該槽時響應(yīng)，那么說明沒有沖撞發(fā)生并且閱讀器完全接收了該 UID 碼。閱讀器將在 TRF7960 的中斷狀態(tài)寄存器中置起一個帶有 RX 結(jié)束的中斷標(biāo)志位。 在槽 10 時，一旦 UID 碼的最后四位匹配 10（ A）， UID 碼為 x12A， x32A 和 x45A 的VICC 響應(yīng)。該沖撞被閱讀器識別到并且在中斷狀態(tài)寄存器中設(shè)置 了沖撞標(biāo)志位。當(dāng)沖撞發(fā)生時，微控制器響應(yīng)中斷并且記錄了該槽號。 在所有其他槽中， VCD 不接受任何來自 VICC 的響應(yīng)。閱讀器在發(fā)送 EOF 跳轉(zhuǎn)到下一個槽之前，等待預(yù)先設(shè)置的時間，閱讀器置起一個無響應(yīng)中斷標(biāo)志位，并通知微控制器發(fā)送“傳輸下一個槽”命令。 注意：閱讀器在每個槽結(jié)束后跳轉(zhuǎn)到下一個槽是，須發(fā)送一個 EOF，不考慮 VICC的響應(yīng)。閱讀器可以通過一個直接命令來實現(xiàn)。 第 2 輪：標(biāo)志值 =A，標(biāo)志長度 =4 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 x12A x32A x45A 在第 1 輪中，閱讀器識別到了沖撞發(fā)生在槽 10。因此，新的標(biāo)志位 =10（新的標(biāo)志值 =槽號 +舊的標(biāo)志值）并且新標(biāo)志的長度被增加到了 4 位。 VCD 發(fā)送出另外一個帶有標(biāo)志值為A，標(biāo)志長度為 4 的總量請求命令。 VICC 將 UID的低有效位與槽號 +標(biāo)志值（ A）相比較。如此，在槽 2時，一旦她們的最低有效位匹配 2A， x12A和 x32A的 VICC 響應(yīng)。 UID碼為x45A在第 5 個槽時響應(yīng)。 第 3 輪：標(biāo)志值 =2A，標(biāo)志長度 =8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 x12A x32A 一旦另外一個重轉(zhuǎn)子第 2 輪槽 2時發(fā)生，閱讀器發(fā)送出另外一個帶有標(biāo)志值 =2A（沖撞槽號 +舊標(biāo)志位）和標(biāo)志長度 =8（增加 4 位）的總量請求命令。 UID 為 x12A的 VICC 在槽 1時響應(yīng)么 UID 為 x32A的 VICC 在槽 3 時響應(yīng)。如果在該輪中沒有檢測到?jīng)_撞，那么防沖撞序列將結(jié)束。 ISO15693 防 沖撞的偽代碼運算規(guī)則 上電啟動后， ISO15693 協(xié)議的默認配置為：單副載波、高數(shù)據(jù)比特率 、 1/4操作。低級可選寄存器（ 0x020x0B）被自動設(shè)置成適應(yīng)電路的最有協(xié)議需求。 （ 1）檢測總量請求命令中的 B5 位標(biāo)志位。如果設(shè)置成 1，那么槽數(shù)數(shù)量為 1 個；否則槽數(shù)數(shù)量為 16 個；如果槽數(shù)量為 16 個，那么使能中斷響應(yīng)。 （ 2）初始化標(biāo)志長度和標(biāo)志值為 0。 （ 3）初始化槽數(shù)量指針為 0。 （ 4）發(fā)送總量帶有標(biāo)志長度和標(biāo)志值的請求命令。 （ 5）等待傳輸中斷結(jié)束。 （ 6）等待下個中斷。該中斷可能由以下引起： A. RX 結(jié)束 B. 沖撞發(fā)生 C．無響應(yīng) 檢查 IRQ 狀態(tài)寄存器去判定引起中斷的原因。 如果中斷時 有 RX結(jié)束引起的，這意味著沒有任何錯誤和沖撞， UID已經(jīng)接收到了 FIFO 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中。讀 FIFO 緩沖區(qū)可得到完整的 UID 值。 如果中斷是由沖撞引起，槽數(shù)量指針記錄了槽號。并增加槽號指針。 如果中斷是由于來自 VICC 的無響應(yīng)引起，忽略。 （ 7）復(fù)位 FIFO。 （ 8）如果槽號是 16，發(fā)送 EOF。如果槽號為 1，則退出。 （ 9）對于所有 16 個槽，重復(fù)第 5 和 6 步驟。才 16 個槽結(jié)束時，禁止無響應(yīng)中斷。 （ 10）檢查槽號指針。如果不為 0，計算新標(biāo)志值。如果為 0，退出。 A． 增加標(biāo)志長度 4 位。 B． 計算新標(biāo)志值 =槽 號（沖撞發(fā)生的那個槽） +舊標(biāo)志。 （ 11）跳轉(zhuǎn)到第 4 步（新標(biāo)志值和長度）。 （ 12）槽指針增加 1。 （ 13）跳轉(zhuǎn)到第 10 步。 附錄 TI 2Kbit 標(biāo)簽卡片存儲空間定義 名稱 鎖定 高位 低位 頁 UID 碼 是 64 位只讀 比如 EOO7111112345678 DSFID 數(shù)據(jù)存儲格式碼 否 8 位 AFI 應(yīng)用族 否 8 位 IC 信息 是 24 位 用戶數(shù)據(jù) 1 否 32 位可讀可寫 0 用戶數(shù)據(jù) 2 否 32 位可讀可寫 1 用戶數(shù)據(jù) 3 否 32 位可讀可寫 2 用戶數(shù)據(jù) 4 否 32 位可讀可寫 3 … 否 用戶數(shù)據(jù) 63 否 32 位可讀可寫 62 用戶數(shù)據(jù) 64 否 32 位可讀可寫 63 說明：以上鎖定標(biāo)志位標(biāo)記為“是”的存儲空間，在標(biāo)簽卡片出廠時，已經(jīng)被鎖定，用戶不能對其進行更改操作。而標(biāo)記為“否”的存儲空間，用戶可對其進行鎖定操作，但是注意，一旦鎖定，則該存儲空間數(shù)據(jù)，無法再次被改寫。其操作范圍為 32*64=2048 字節(jié)。 UID 格式 標(biāo)簽是根據(jù)一個 64 位的唯一標(biāo)識符來被閱讀器識別的。被用來在防沖撞循環(huán)中尋址每一個唯一、 單個的標(biāo)簽，并且在閱讀器和標(biāo)簽之間實現(xiàn)一對一通信。 UID 格式如下所示： 位 64 到 57 位 56 到 49 位 48 到 1 EO 制造商代碼 IC 序列號 UID 有以下 3 點組成： 8 高位字節(jié)為 EO 8 位 IC 制造商代碼 唯一的被 IC 制造商設(shè)計好的 48 位序列號。 標(biāo)簽存儲結(jié)構(gòu) 標(biāo)簽存儲器被組成字節(jié)塊來操作。尋址只能靠塊來實現(xiàn)。沒有單個字節(jié)的讀或?qū)?；只能以整塊存儲或讀取。其類似于電子表格有行有列，當(dāng)尋址時，會操作所有的行。 標(biāo)簽存儲格式如下： 位 64 到 57 位 56 到 49 位 48 到 1 RFU 在字節(jié)中的塊大小 塊數(shù)量 塊大小用 5 位表示，允許達到 32 個字節(jié)（ 256 位）。它比實際字節(jié)數(shù)小一。比如： 1F值表示 32 字節(jié)； 00 表示 1 字節(jié)。 塊數(shù)量用 8 位定義，允許達到 256 塊。它比實際塊數(shù)小一，比如： FF 值表示 256 塊；00 值表示 1 塊。 3 個最重要的位是預(yù)留給將來使用的，并且被設(shè)置為 0. 注意：尋址方案限制了整個標(biāo)簽的存儲只能到達 8K 字節(jié)。 標(biāo)簽定義 高數(shù)據(jù)比特率：默認數(shù)據(jù)比特率被用為最大的探測范圍。如果高數(shù)據(jù)比特率在標(biāo)志位Flags 窗口被選擇，那么與標(biāo)簽通信將更快，但是范圍會減小。 AFI 存在： AFI 的 默認設(shè)置（應(yīng)用標(biāo)識符）是關(guān)閉的。如果 AFI 存在標(biāo)志位 Flags 串口被選擇。 FI 在命令和響應(yīng)中被使能。 單個槽：軟件定義中的草數(shù)量，可能在某一時間被接收到的標(biāo)簽數(shù)量，默認是 在標(biāo)簽 flags 窗口中選擇僅一個槽，探測到一個標(biāo)簽的運算將會加快，但是在探測到第一個標(biāo)簽后。其它的在閱讀器范圍呢標(biāo)簽被忽略。 錯誤代碼 錯誤碼 含義 01 請求不被支持，比如：請求碼不被識別 02 請求不被師表，例如：一個格式錯誤引起 03 請求選擇不被支持 0F 帶無信息的錯誤被給出或一個指定碼不被支持 10 指定塊不是有效的（不存在） 11 指定塊已被上鎖并且因此不能再被上鎖 12 指定塊被上鎖并且它的內(nèi)同不能被改變 13 指定塊被安排不成功 應(yīng)用標(biāo)識符（ AFI）定義 AFI 高半字節(jié) AFI 低半字節(jié) VICCs 的響應(yīng)方式 舉例 /注釋 0 0 所有族和子族 無可用預(yù)選 X 0 所有 X 族的子族 寬可用預(yù)選 X Y X 族的僅第 Y 個子族 0 Y 僅子族 Y 個子族 1 0， Y 運輸 批量運輸、公交、航空 2 0， Y 金融 IEP、銀行、零售 3 0， Y 標(biāo)志 進入控制 4 0， Y 無線 電通訊 公共電話、 GSM 5 0， Y 醫(yī)療 6 0， Y 多媒體 互聯(lián)網(wǎng)服務(wù) 7 0， Y 游戲 8 0， Y 數(shù)據(jù)存儲 便攜文件 9 0， Y 條款管理 A 0， Y 快遞包裹 B 0， Y 郵政服務(wù) C 0， Y 航空運輸 D 0， Y RFU E 0， Y RFU F 0， Y RFU 注 ： X=1 到 F， Y=1 到 F 系統(tǒng)運行簡要及 API 調(diào)用說明 一：系統(tǒng)運行簡要說明： 1：上電后， 430先通過并口訪問 7970芯片，在沒有讀到卡時，程序運行在串口讀寫模式，并每隔 串口發(fā)送一個 “D”，直到有寫操作為止。 2：當(dāng)有卡讀寫時，針對相應(yīng)的卡，程序進入不同的協(xié)議中，并且點亮相應(yīng)的 LED燈。 二： API調(diào)用說明 1：上電后，配置完內(nèi)部寄存器，程序進入串口讀寫程序，可以進行人機交互。 2：當(dāng)讀到不同協(xié)議的卡時，程序退出串口讀寫程序，進入相應(yīng)的協(xié)議子程序中（目前支持14443A協(xié)議和 15693協(xié)議）。讀完卡后，退出相應(yīng)的協(xié)議子程序，進入串口讀寫程序。 《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用》實驗任務(wù)書 《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用》 實驗一 —— RFID標(biāo)簽讀寫實驗 ： 熟悉和學(xué)習(xí) ISO15693 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范第三部分協(xié)議和指令內(nèi)容 ，掌握 RFID 高頻標(biāo)簽的讀寫等相關(guān)操作要點 。 ： （ 1） 在 HF 板上， 尋找標(biāo)簽卡片； 分析 在 Inventory， Stay quiet， Read single block，Write single block， Read multiple block， G