【正文】 其一是 中斷方式 ，該方式的優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng)，缺點(diǎn)是要占用微控制器的一個(gè) 外部中斷 源。此外， ZLG7290B 的電路簡(jiǎn)單，使用也很方便。 ZLG7290 可以驅(qū)動(dòng) 8 位共陰數(shù)碼管或者 64 個(gè)獨(dú)立的 LED 以及 64 個(gè)按鍵，并且具有可控掃描數(shù)位，控制任一數(shù)碼管閃爍。 圖 校驗(yàn)碼的時(shí)序圖 鍵盤、顯示部分電路設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用 ZLG7290 鍵盤及數(shù)碼管專用驅(qū)動(dòng)芯片。 密碼校驗(yàn)的過(guò)程如下， 首先將錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器的低三位的某一位寫(xiě) 0，然后連續(xù)校驗(yàn)三字節(jié)的密碼，接著再將錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器清除，再錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器的值，如果低三位都是 l，則校驗(yàn)正確。 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 表 寫(xiě)安全代碼存 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 A7A0 D7D0 Binary 0 0 1 1 1 1 0 1 Address Input Data Hexadecimal 0X39 0x000x03 Input Data g. 校驗(yàn)密碼 校驗(yàn)密碼指令只有與錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器結(jié)合使用才有效。 表 讀安全代碼的指令格式 。 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 表 寫(xiě)保護(hù)存儲(chǔ)器的指令格式 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 A7A0 D7D0 Binary 0 0 1 1 1 1 0 0 Address Input Data Hexadecimal 0X3c 0x000x1F Input Data e. 讀安全存儲(chǔ)器 此指令是讀出 4B 安全碼存儲(chǔ)器的內(nèi)容，與讀保護(hù)存儲(chǔ)器指令類似， 32 個(gè)時(shí)鐘脈沖讀出了 4 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，只額外提供一個(gè)時(shí)鐘脈沖使 I/O 變?yōu)楦咦钁B(tài)。如果輸入的數(shù)據(jù)與要保護(hù)的數(shù)據(jù)一致，則該地址的數(shù)據(jù)不能再次被改寫(xiě)，否則此次操作無(wú)效。保護(hù)存儲(chǔ)器始終可讀。根據(jù)所寫(xiě)數(shù)據(jù)的新老程度，其間將發(fā)生如下幾種內(nèi)部處理模式 (即在指令發(fā)出之后需要延遲時(shí)間，以供芯片進(jìn)行內(nèi)部處理 )。主存儲(chǔ)器的讀取始終是允許的 [13]。在最后一位傳送完之后需要附加一個(gè)時(shí)鐘將 I/O 線置為高阻態(tài)。數(shù)據(jù)處理模式的時(shí)序如圖 所示。在數(shù)據(jù)輸出模式下， RST 信號(hào)必須保持低電平，在時(shí)鐘線為低電平時(shí)， RST 被置為高電平，否則所有的操作都將失敗 [12]。 Start 信號(hào)和 Stop 信號(hào)的時(shí)序如圖 所示。 表 字節(jié) 1 字節(jié) 2 字節(jié) 3 字節(jié) 4 D7…D0 D15…D8 D23…D16 D31…D24 b. 命令模式 在應(yīng)答復(fù)位之后， SLE4442 等待指令輸入。 a. 復(fù)位與復(fù)位應(yīng)答 (ATR) SLE4442 的應(yīng)答復(fù)位符合 IS078163 標(biāo)準(zhǔn)，可以在操作的任何時(shí)候復(fù)位。 表 SLE4442IC 卡的引腳功能 引腳號(hào) 標(biāo)記符號(hào) 功能 C1 VCC +5V電壓輸入 C2 RST 復(fù)位 C3 CLK 串行時(shí)鐘輸入 C4 NC 空 C5 GND 地 C6 NC 空 C7 I/O 串行數(shù)據(jù)輸入 /輸出（開(kāi)漏） C8 NC 空 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 SLE4442 的存儲(chǔ)器編址 SLE4442 的存儲(chǔ)器采用獨(dú)立編址，其地址分配始表 所示。 在校驗(yàn)密碼之前，可以將錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器的某一位寫(xiě) “ 0” 。 SLE4442 采用兩線數(shù)據(jù)傳輸方式，符合IS078163標(biāo)準(zhǔn)。 圖 硬件電路圖 I C 卡接口設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用西門子 SLE4442 邏輯加密型 IC 卡，它與 AT90s8535 的連接如圖 所示。 LED 數(shù)碼全彩燈管可以組成一個(gè)模擬 LED 顯示屏 ，模擬顯示屏可以提供各 種全彩效 果及動(dòng)態(tài)顯示圖像字符，可以采用脫機(jī)控制或計(jì)算機(jī)連接實(shí)行同步控制， 可以顯示各式各樣的全彩動(dòng)態(tài)效果。通過(guò)電腦下 flash、動(dòng)畫(huà)、文字等文件，或使用動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)個(gè)性化動(dòng)畫(huà)，播放各種動(dòng)感變色的圖文效果；可放在 PCB 電路板 上按紅綠蘭順序呈直線排列，以專用 驅(qū)動(dòng)芯片 控制，構(gòu)成變化無(wú)窮的色彩和圖形。 綜合考慮實(shí)際的使用情況和價(jià)格，本設(shè)計(jì)采用矩陣掃描鍵盤進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入 [8]。每個(gè)字節(jié)為一楨，包含 11 位 (一位起始位、 8 位數(shù)據(jù)位、一位奇偶校驗(yàn)位和一位停止位 )。掃描碼分為兩種不同的類型， 通碼和斷碼。 PS/2 接口鍵盤 PS/2 接口是由 IBM 公司開(kāi)發(fā)的一種計(jì)算機(jī)接口。行列通過(guò)上拉電阻接到 +VCC上。 矩陣掃描鍵盤 矩陣掃描鍵盤有行線和列線組成。 鍵盤 選型 獨(dú)立型按鍵 獨(dú)立型按鍵的一腳通過(guò)電阻接電源端或者地，而另一腳接單片機(jī)的 I/O 口，其結(jié)構(gòu)如圖 所示。這才是真正的所謂 “ 智能卡 ” 。常見(jiàn)的如兩門子的 SLE4442 卡，如果連續(xù)三次輸入密碼錯(cuò)誤，卡微就報(bào)廢。如 Atmel 公司 AT24C01 卡，具有 128B(1Kbit)，典型擦寫(xiě)壽命 10 萬(wàn)次，數(shù)據(jù)保存時(shí)間 100 年。 b. 射頻卡 射頻卡沒(méi)有金屬觸點(diǎn)，而是在卡內(nèi)置有天線和射頻卡處在讀寫(xiě)卡器一定距離內(nèi)時(shí)，讀寫(xiě)卡器通過(guò)發(fā)射射頻信號(hào)對(duì)卡進(jìn)行讀寫(xiě)操作。 (3)安全性高 ， IC 卡從硬件和軟件等幾個(gè)方面實(shí)施其安全策略 ，可控制卡內(nèi)不同區(qū)域的存取特性。近年來(lái) ，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展， 促使 IC 卡向著多品種高層次方向發(fā)展 ，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)展， IC卡市場(chǎng)不斷拓寬 ， 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更加激烈。我國(guó)的 “金卡工程 ”其目的也在于推廣 IC 卡 ，使其逐步成為各個(gè)行業(yè)的通用信息載體。雖然 IC 卡本身并不創(chuàng)造任何價(jià)值 ， 但是 ， 如果將 IC 卡和其它設(shè)備組成系統(tǒng)就能夠提供非常豐富的服務(wù)功能。 IC 卡又稱集成電路卡 (Integrated Circuit Card)或叫智能卡 Smart Card， 它是將集成電路芯片鑲嵌于塑料基片之中 并被封裝成卡片的形式，其外形與普通信用卡完全相同， 尺寸大小符合 ISO7816 標(biāo)準(zhǔn)。于是， 人們開(kāi)始尋求一種具有支付、查詢、密碼查驗(yàn)等多功能及攜帶方便、安全可靠的 “ 卡 ” 。采用高級(jí)語(yǔ)言編程能有效的進(jìn)行系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和程序的移植 [3]。 Atmel公司在 AVR高端產(chǎn)品 ATmega系列的部分單片機(jī)中還集 成了在線調(diào)試單元，通過(guò) JTAG 即可實(shí)習(xí)在線調(diào)試和程序下載功能。 AVR 單片機(jī)采用哈佛總線結(jié)構(gòu)，程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是分開(kāi)的。這 32 個(gè)通用寄存器全部直接與運(yùn)算邏輯單元 (ALU)相連，每一個(gè)寄存區(qū)都可以代替累加器工作。 RISC 相對(duì)于 CISC(Complex Indtruction set Computer， 復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī) )而言的。 d. 修復(fù)階段 此階段對(duì)損壞的就餐卡進(jìn)行修復(fù)。 c. 初始化階段 初始化階段是為卡的發(fā)行做準(zhǔn)備。如果就餐卡出現(xiàn)故障，售飯機(jī)給出報(bào)警音，提示就餐者需要修卡，食堂售飯窗口不具備對(duì)卡進(jìn)行修復(fù)的功能，就餐者必須到指定的地方修復(fù)。在 IC 卡插入售飯機(jī)后，系統(tǒng)能讀出 IC 卡里面預(yù)先存儲(chǔ)的金額，并能在面對(duì)就餐者和售飯員兩方面雙屏進(jìn)行顯示。 IC 卡食堂售飯機(jī)適用于就餐人數(shù)密集的食堂微機(jī)收費(fèi)系統(tǒng) ，西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 4 從根本上解決了餐券流通過(guò)程中的偽造、丟失、病菌交叉感染等一系列弊端 ， 節(jié)約了食堂管理過(guò)程中的大量人力、財(cái)力。 f. 對(duì) SLE4442 卡系統(tǒng)進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì)，用相關(guān)軟件畫(huà)出電路圖，模擬仿真。 b. 認(rèn)真分析研究對(duì)象， 主要掌握并學(xué)會(huì)運(yùn)用 SLE4442 卡的讀寫(xiě)功能。 使用單片機(jī) AVR 單片機(jī) AT90s8535作為電路主要芯片； 讀寫(xiě)器在發(fā)行、增款及查詢時(shí)，用于對(duì) IC 卡進(jìn)行讀寫(xiě)操作。第四代， 1984年，法國(guó)的 PTT（ Posts,Telegraphs andTelephones）將 IC 卡用于電話卡，由于 IC卡良好的安全性和可靠性，獲得了意想不到的成功。第一代， IC 卡的最初設(shè)想是由日 本人提出來(lái)的， 1969 年 12 月，日本的有村國(guó)孝（ KunitakaArimura）提出一種制造安全可靠的信用卡方法，并 1970 年獲得專利，那時(shí)叫 ID 卡（ IdentificationCard）。隨著國(guó)家對(duì)智能卡行業(yè)的支持和智能卡行業(yè)的迅速發(fā)展和逐步成熟， 國(guó)內(nèi) IC 卡的 生產(chǎn)和應(yīng)用呈現(xiàn)突飛猛進(jìn)的發(fā)展勢(shì)頭。 1993 年，以電子貨幣應(yīng)用為重點(diǎn)的 “金卡工程 ”在我國(guó)正式啟動(dòng)。 歸結(jié)起來(lái)， “ 感應(yīng)式 IC 卡 ” 食堂收費(fèi)系統(tǒng)方案就實(shí)現(xiàn)用電子手段把往常繁瑣，海量的有形消費(fèi)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成能存放在一塊小晶體片中的電子信息 ，再利用電腦的高速運(yùn)算，軟件的靈活控制，網(wǎng)絡(luò)通訊的便利對(duì)電子消費(fèi)信息進(jìn)行快速可靠 地處西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 2 理和監(jiān)控，從而把食堂收費(fèi)管理在簡(jiǎn)化過(guò)程，強(qiáng)化管理，杜絕貪污作假和節(jié)省資源各方面從傳統(tǒng)的水平提高到全新的檔次 [1]。用戶在食堂、餐廳用餐消費(fèi)時(shí)只需要在 POS 機(jī)感應(yīng)區(qū)有效距離內(nèi)刷卡， POS 機(jī)認(rèn)可后便可完成消費(fèi)；無(wú)須現(xiàn)金交易，避免找零錢帶來(lái)的不方便和現(xiàn)金交易交叉感染衛(wèi)生問(wèn)題，既方便用戶消費(fèi)，又方便管理人員統(tǒng)計(jì)和管理消費(fèi)情況，實(shí)現(xiàn)消費(fèi)數(shù)據(jù)的采集統(tǒng)計(jì)和信息過(guò)程自動(dòng)化。它是當(dāng)今社會(huì)實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的自動(dòng)識(shí)讀、自動(dòng)輸入后臺(tái)計(jì)算機(jī)從而進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的重要方法，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。s card. When the user wants to eat in the canteen, he just needs to insert his IC card into the canteen meal sale machine. Both sides of the machine facing the canteen workers and the repast personnel will show the amount of the card. The amount is input by the Canteen workers. The canteen meal sale machine will minus the amount which should be paid automatically and show the remaining sum in the card immediately. In the whole process of meal selling, the repast personnel and the canteen workers can supervise each other and correct the amount if there is a error. If the money in the card is beyond the specified minimum amount, the machine will beep to remind the user to add the amount in the card in the designated locations so that the IC card can be used again. The IC card canteen meal sale machine can work independently and doesn’t have to link the Inter which can save the cost of linking the Inter. The staff just needs to insert the acquisition card into the meal sale machine when summarizing the total amount. The machine will write the amount collected into the acquisition card. This paper gives an account of the shortings of the traditional canteen meal sale machine and introduces the singlechip microputer meal sale system which has IC cards as the medium. The whole system is designed and made from the hardware design to the software design. The system is controlled by AVR singlechip microputer. Through the overall test, the system is proved to be safe, accurate stable and reliable. Key Words： Dining Hall Machine； IC Card； AVR Microcontroller； ZLG7290 III 目 錄 1 緒論 .................