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【正文】 據(jù)的正誤向應用程序報告此命令的執(zhí)行情況。 2) 在 PC 寫數(shù)據(jù)時，遵循“寫命令一等回應一報告”，即 PC 下達一寫命令 (此時所要寫的數(shù)據(jù)含于此命令中 )，等待單片機發(fā)來的“已正確接收”的回應信號，并向應用程序報告此命令執(zhí)行完畢。 3) 如果在轉輸過程中其間 PC 或 MCU 所接收任何一幀信號出現(xiàn)錯誤時，均會向對方發(fā)送重發(fā)此幀信號的請求，如果連續(xù)三次轉輸失敗則退出通信并向應用程序報告。 數(shù)據(jù)幀格式 通信協(xié)議包括傳輸方式和數(shù)據(jù)幀格式兩個方面。傳輸方式在前面已經提到，這里采論文寫作指導： 625880526 論文資源網(wǎng) 最專業(yè)的畢業(yè)設計資源分享、下載平臺 . 用異步傳輸方式 :9600bps, 8 位數(shù)據(jù)位， 1 位停止位，無校驗。這是由硬件實現(xiàn)的。而數(shù)據(jù)幀格式是指對數(shù)據(jù)的打包和解包，是由軟件實現(xiàn)的。我們考慮如圖 51 所示的數(shù)據(jù)幀格式 :： 圖 51 通信傳輸協(xié) 議的數(shù)據(jù)幀格式 “幀頭” (Head)和“幀尾” (Tail)長度各為 1 byte，即一個字符。可用在數(shù)據(jù)信息中不會出現(xiàn)的特殊字符來表示，如 “ amp?！?， “ @” 等。 “數(shù)據(jù) ID”長度為 l byte，用于標識傳輸數(shù)據(jù)的類型，給傳輸時間、卡號等信息賦以不同的標識。如：“ 0”表示傳送時間信息，“ 1”表示傳送卡號信息等。 “信息長度”的長度為 1~2 byte，具體視傳輸信息的多少而定。若只用數(shù)字表示，則1 byte 可表示最多傳輸信息 9 bytes，而 2 bytes 則可表示最多傳輸 99 bytes a “信息”表示需傳輸?shù)?有用數(shù)據(jù)信息。 “校驗位”在通信誤碼要求不是特別高的場合可不用。按照校驗要求和實現(xiàn)方法的不同，該位長度可以有 1 位到幾位?，F(xiàn)采用 CRC 校驗碼，長度 2 byte 。 CRC 校驗算法 傳統(tǒng)的差錯檢測法有 :奇偶校驗法，校驗和法，行列冗余碼校驗法等，這些方法都是在數(shù)據(jù)信息后面增加一定數(shù)量的冗余位同時發(fā)送出去，在接收端通過對數(shù)據(jù)信息進行比較、判別或簡單的求和運算，然后將所得結果同接收到的冗余位比較，若二者相同則認為接收正確，否則就判定有誤碼出現(xiàn)。由于所加冗余位僅僅能夠反映數(shù)據(jù)信息行與列的奇偶情況，所以這 類檢測方法對于行或列的偶數(shù)個錯誤不敏感，漏判的幾率很高。 循環(huán)冗余校驗 CRC(Cycle Redundancy Code)是一種強有力的錯誤檢測技術。在傳送信息時，發(fā)送方根據(jù)所發(fā)送的信息的具體內容計算出一個稱為 CRC 的值，并連同信息串一起發(fā)送 。而接收方則對收到的信息串用同樣的方法生成一個 CRC 值，若與收到的 CRC值一致，則可認為信息傳送正確。 CRC 法的指導思想是增加冗余位，但它的冗余位是通過將傳送的數(shù)據(jù)流多項式除以 CRC 多項式得到的，在實際應用中 CRC 多項式預先給定，數(shù)據(jù) 1 和 0 就是被除多項式的系數(shù)，除法用模 2 減 (無借位 )實現(xiàn)，而且余數(shù)作為冗余位。使用 CRC 不能保證 100%檢測到錯誤，但它不需花費試圖獲得完善檢測的巨大開銷，事論文寫作指導： 625880526 論文資源網(wǎng) 最專業(yè)的畢業(yè)設計資源分享、下載平臺 . 實上，用 CRC 校驗技術可極大地增加發(fā)現(xiàn)錯誤的機會。所以， CRC 校驗是一種倍受青睞的檢錯算法。 1) CRC 碼的多項式表示及其基本運算 A．多項式表示 循環(huán)碼是一種典型的二元分組碼。為便于了解碼的結構和編譯碼算法的研究，通常用多項式來表示循環(huán)碼。循環(huán)碼是一個長度為 n 的碼字，可以用一個次數(shù)為 n1 的多項式表示，多項式的系數(shù)取自碼的字母表中的符號。而碼字可用式 (51)表示 : c(x)=c0 +c1x+c2x2 +...+1xn1 ( 51) 其中 co, c1, ,..., 1，分別為 0 或 1. 若以 k 表示信息碼元的位數(shù)，以 r=n k 表示校驗碼位數(shù)，則有 : c(x)=p1+p2x+? +prxr1+i1xr+? +ikxn1 (52) 其中 1 是信息碼元 p 是校驗碼元。 碼字多項式 C(x)可由 (53)式得到 : c(x)=[xri(x) mod g(x)]+xri(x) (53) 其中 i(x)是表示 k 位信息碼元的多項式 。g(x)是最高次數(shù)為 r 的生成多項式。 B．基本運算 生成碼字時所用的基本運算是模 2 運算。模 2 運算的加減法都采用異或運算，沒有進位或借位。 加法 :0+0=0, 0+1=1, 1+0=1, 1+1=0。 減法 :00=0, 01 =1, 10=1, 11=0。 2） CRC 碼的生成算法 查表算法是 CRC 碼生成算法的比較常用的一仲算法，查表算法的思路是先離線構造一個單字節(jié)信息的余式編碼表，根據(jù)此編碼表進行查表及異或運算即可求得多字節(jié)信息的余式。因單字節(jié)信息共 8 個二進制碼元，總共 256 種不同組合。事實上，人們己經找到了許多周期足夠大的標準生成多項式，如 : CRC9=X9+X6+X5+X4+X3+1, CRC12=X12+X11+X4+X2+X+1 CRC16=X16+X15+X2+1, CRCCCITT=X16+X12+X5+1 CRC32=X32+X26+X24+X22+X16+X12+X11+X10+X8+X7+X5+X4+X2+X+I 以應用最廣的 CCITT 建議的生成多項式 G(X)= X16+X12+X5+1 為例，每種組合經生成多項式 G(x)除，就產生兩個字節(jié)的校驗值，所以單字節(jié)余式編碼表共占 512 個字節(jié) .8論文寫作指導： 625880526 論文資源網(wǎng) 最專業(yè)的畢業(yè)設計資源分享、下載平臺 . 位信息碼元的 CRC 碼可由特定生成多項式生成。設生成多項式為 g(x) = X16+X12+X5+1,其 8 位信息碼元的 CRC 碼表 即 表 51。表中數(shù)據(jù)采用十六進制表示， Ox是前綴。我們以10011101 為例說明碼表的用法。將 10011101 倒序得 10111001，換算成十六進制為 b9，以 b9 為序號查表得 Oxb2cl 轉換成二進制后，再倒序得 CRC 碼為1000101101001101。 表 51 生成多項式 G(X)= X16+X12+X5+1 的 CRC 碼表 數(shù)據(jù)表達方式 TEMIC 系列射頻卡 和 U2270B 匹配使用時，根據(jù)兩者的基本特性，其調制方式只可能在曼碼和雙相位碼中擇一。不失一般性，選擇曼碼調制。 采用曼碼調制的數(shù)據(jù)表達方式由圖 52 可知，位數(shù)據(jù)的傳送周期（ 1P）規(guī)定了每傳送 1 位數(shù)據(jù)的時間是固定的，它由 RF/n 決定。其物理 實質是微控制器通過基站與應答器中的存儲器（ EEPROM）進行數(shù)據(jù)的讀寫操作。若載波頻率 fosc＝ 125kHz，位數(shù)據(jù)傳送率選 RF/32，則每傳送一位的時間（周期）為振蕩周期的 32分頻，故位傳送周期為： 1P=1/(125kHz32)=256 us 論文寫作指導： 625880526 論文資源網(wǎng) 最專業(yè)的畢業(yè)設計資源分享、下載平臺 . 圖 52 采用曼碼調制的數(shù)據(jù)表達方式 根據(jù) 本設計 的器件，采用曼碼調制的數(shù)據(jù)，位數(shù)據(jù) 1對應著電平下跳，位數(shù)據(jù) 0對應著電平上跳。在一串傳送的數(shù)據(jù)序列中，兩個相鄰的位數(shù)據(jù)傳送跳變時間間隔應為1P。若相鄰的位數(shù)據(jù)極性相同，則在該兩次位數(shù)據(jù)傳送的電平跳變之間，有一次非數(shù)據(jù)傳送的、預備性的（電平） 空跳 。 電平上跳、電平下跳和兩個相鄰的同極性位數(shù)據(jù)之間的預備性空跳是確定位數(shù)據(jù)傳送特征的判據(jù)。本判據(jù)被 定義為判據(jù)一（位數(shù)據(jù)檢測指標）。 非接觸 IC 卡在讀操作時，另一須關注的問題是傳送的位數(shù)據(jù)序列起始標志和結束標志。廠商并未提供有關的資料，通過摸索，已基本掌握了其特征，為便于說明，請參見圖 53。 圖 53 曼碼調制的數(shù)據(jù)串起始 /結束標志的時序 圖 在 曼碼調制的數(shù)據(jù)串起始 /結束標志的時序特征圖 53中， step_t 為讀操作步序，其確切含義見表 2。 論文寫作指導： 625880526 論文資源網(wǎng) 最專業(yè)的畢業(yè)設計資源分享、下載平臺 . 表 52 參數(shù) step_t 的含義 含 義 置 step_t 尚未進入讀操作 0 測到上跳后，經 后又測到下跳 1 置 step_t=1 后，經 測到上跳 2 根據(jù)圖 的條件判據(jù)，已開始接收數(shù)據(jù) 3 收到第二個 ，前一個上跳存入的位指針bit_ptr=0，則為結束數(shù)據(jù)的接收 4 假定非 接觸 IC 卡的存儲器內存放的位數(shù)據(jù)序列為一非空集，則在若干位數(shù)據(jù)的跳變后，檢測到一電平上跳，經過 發(fā)生電平下跳，再經過 又發(fā)生電平的上跳，則該上跳即為起始標志。 起始標志即為結束標志。這意味著非接觸 IC 卡的存儲器內存放的數(shù)據(jù)包括起始標志（即結束標志）和位數(shù)據(jù)序列。讀操作時，是首尾相接、循環(huán)執(zhí)行的。 識別數(shù)據(jù)起始標志和數(shù)據(jù)結束標志，是通過參數(shù) stept進行的順序化判別，故 stept為讀操作的判據(jù)二（首尾檢測指標）。 非接觸 IC 卡在讀操作時，第三個須要關注的問題是，如何 確定 、 1P 和 三個特征判據(jù)？ e5550 和 U2270B 的射頻振蕩頻率范圍在 100～ 150kHz，當位傳送率選擇RF/32 時，即 fOSC 經過 32 分頻后，上述的三個參數(shù)在不同的 fOSC 時，處于什么樣的范圍內呢？請見表 53。 表 53 、 1P 和 三個特征判據(jù)所對應的 以 2us 為單位的計數(shù)值 fosc/Khz 100 110 125 140 150 tosc 10 9 8 7 32 分頻后的位傳送周期 /us 320 288 256 224 213 時間間隔參數(shù) 以 us/2us 為單位的計數(shù)值 160/80 144/72 128/64 112/56 106/53 論文寫作指導： 625880526 論文資源網(wǎng) 最專業(yè)的畢業(yè)設計資源分享、下載平臺 . 320/160 288/144 256/128 224/112 213/107 480/240 432/216 384/192 336/168 319/160 由上可知，只要 、 1P和 。根據(jù)采用 100～ 150kHz和 110～140kHz 兩組數(shù)據(jù)的對比可見，使用后者更合適。另一個辦法是：通過試驗，找到合適的間期指數(shù)，即可依此作為電平躍變的判別閾。這 樣，在確保識別能力的前提下，又從工藝上降低了對于振蕩回路的頻率精度要求。 根據(jù)上述振蕩頻率的變化范圍 110～ 140kHz，將編碼變化的不同間隔轉化成相應的間期指數(shù)，具體如表 54 所列 ： 表 54 delta 隨頻率變化的間期指數(shù) delta Delta 的變化范圍（ 2us 為單位的計數(shù)值） 間期指數(shù) prd_t 56r72 0 112r144 1 168r216 2 r=216 或 r=56 3 由表 可知 、 1P 和 是識別數(shù)據(jù)起始標志、位數(shù)據(jù)序列和數(shù)據(jù)結束標志的間期特征值 。 系統(tǒng) 軟件 工作的流程 復位 AT89C52 單片機與其他微處理器一樣，在啟動時都需要復位，使 CPU 及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開始工作。 復位的主要功能是把 PC 初始化為 0000H，使單片機從 0000H 單元開始執(zhí)行程序。除 PC 之外，復位操作還對其他一些寄存器有影響，它們的復位狀態(tài)如表 55 所列。 論文寫作指導： 625880526 論文資源網(wǎng) 最專業(yè)的畢業(yè)設計資源分享、下載平臺 . 表 55 各特殊功能寄存器的復位值 即在 SFR 中，除了端口鎖存器、堆棧指針 SP 和串行口的 SBUF 外，其余的寄存器全部清 0，端口鎖存器的復位值為 0FFH，堆棧指針值為 07H， SBUF 內為不定值。內部RAM 的狀態(tài)不受復位的影響，在系統(tǒng)上電時， RAM 的內容是不定的。除了進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當由于程序運行出錯或操作錯識使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，也須控復位鍵重新啟動。 狀態(tài)初 始 化 對于系統(tǒng)復位之后， 要進行計時器中的特殊功能寄存器和串口通行的特殊功能寄存器進行初始化。初始化的工作就是根據(jù)串行通信的波特率還有 所用的通信方式對相關的特殊功能寄存器進行設置初始值。 由于本非接觸式 IC 卡讀卡器與 PC 機進行的串口通信采用方式 1 的異步通信，且波特率為 9600b/s。 因此要對以下的幾個特殊功能寄存器進行付值。 SP=0060H SCON=0050H TMOD=0000