【正文】 智能卡安全與應(yīng)用，楊義先等譯北京 :人民郵 電出版社， 2021 【 19】 Micore Reader IC fa mily Directly Matc hed A nte nna Design. Philips semiconductors, 2021 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 26 致 謝 首先我要感謝我的導(dǎo)師王麗萍老師，老師的教誨是我一生中最寶貴的財(cái)富。 一種實(shí)用的非接觸式 IC 卡讀寫器系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .重慶郵電學(xué)院學(xué)報(bào) ， 2021, (6) 【 15】 劉輝 射頻識(shí)別系統(tǒng)中通信協(xié)議的模塊化設(shè)計(jì) .通信學(xué)報(bào)， 2021, 22(2) 【 11】 劉長(zhǎng)征，熊璋，王劍昆 世界電子元器件， 2021,2:4446. 【 08】 Kla us Finke nzeller 北京：北京航空航天大學(xué)出版社 【 06】 李 戰(zhàn)明 北京 :清華大學(xué)出版社， 2021212217. 【 03】 MF RC500, Highl y Inte grated ISO 14443 A Reader IC. P hilips Semiconductors, 2021 【 04】 余永權(quán) 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 24 參考文獻(xiàn) 【 01】 王卓人，鄧晉鈞，劉宗祥 系統(tǒng) 方 案 設(shè)計(jì)階段，首先研究設(shè)計(jì)出 IC卡管理的系統(tǒng)功能核心，提出了 IC卡“軟卡盒” 的管理概念，通過(guò)分析其流通的各種狀態(tài)和控制點(diǎn)設(shè)計(jì)了基本的主電路，射頻接口電路、寫卡 /讀卡功能 。 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 23 結(jié) 論 要設(shè)計(jì)一套能達(dá)到系統(tǒng)目標(biāo)的收費(fèi)系統(tǒng)，并經(jīng)得起實(shí)踐考驗(yàn)，應(yīng)按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟，從系統(tǒng)的需求分析與設(shè)計(jì)，方案規(guī)劃與設(shè)計(jì)，有邏輯地一步一步系統(tǒng)地做出實(shí)體。當(dāng)啟用監(jiān)視定時(shí)器 WDT 功能時(shí)，需要在主程序的循環(huán)路徑上設(shè)置 WDT 清零指令。 (4)添加監(jiān)視定時(shí)器 WDT 和軟件陷阱來(lái)防止程序失控，可提高系統(tǒng)抗干擾能力。中止 (halt)是將卡置于暫停工作狀態(tài)。如果匹配，才允許進(jìn)一步的讀寫操作。該操作 PCD得到 PICC 的返回值為卡的序列號(hào)?？ㄆ?ATR 將啟動(dòng)，將卡片 Block0 中的卡片類型（ TagType）號(hào)共 2 個(gè)字節(jié)傳送給讀寫器，建立卡片與讀寫器的第一步通信聯(lián)絡(luò)。 RC500 內(nèi)部有 8 個(gè)寄存器頁(yè)，每頁(yè)有 8 個(gè)寄存器，每個(gè)寄存器有8 位數(shù)據(jù)。 模塊硬件主要由中央微處理器（ 89C 52）、 MIFA RE 基站芯片、高頻電路、模塊天線、 RS232 通信電路、復(fù)位電路、 LED 狀態(tài)顯示和喇叭驅(qū)動(dòng)電 路等組成。 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 20 167。每個(gè)扇區(qū)的塊 3 為控制塊，包括了密碼 A、存取控制、密碼 B。 儲(chǔ) 器及 其 接 口電 路 ： 該單 元主 要用 于 存儲(chǔ) 數(shù) 據(jù)， EEPR OM中的數(shù) 據(jù)在 卡片 失掉電 源后 （卡 片離開 讀寫 器天 線的 有效工 作范圍內(nèi)）仍將保持，用戶所要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)存放在該單元中。整個(gè)卡片可以設(shè)計(jì)成 一卡通 形式來(lái)應(yīng)用。河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 19 讀寫器收到的 Size字節(jié)可能為： 88H。 le ct Applicatio n 模塊 :當(dāng)卡片與讀寫器完成了上述的二個(gè)步驟，程序員控制的讀寫器要想對(duì)卡片進(jìn)行讀寫操作，必須對(duì)卡片進(jìn) 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 18 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 5 J u n 2 0 07 S he e t o f F i l e : I : \ 圖 \ 圖一 . d db D r a w n B y:P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST9RXD/P3.010TXD/P3.111INT0/P3.212INT1/P3.313T0/P3.414T1/P3.515WR/P3.616RD/P3.717XTAL218XTAL119P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427P2.7/A1528PESN29ALE/PROG30EA/VPP31P0.7/AD732P0.6/AD633P0.5/AD534P0.4/AD435P0.3/AD336P0.2/AD237P0.1/AD138P0.0/AD039A T 89 C 5 2C 1 81 5p FC 1 91 5p FC 2 00 . 1 u FC 2 11 5p FC 2 56 8p FC 2 36 8p FC 2 26 8p FC 2 46 8p F1 5. 3 6M H zR28 20R35 60L50 . 1 u HL4I u HDVDD25DVSS12A022A123A224D013D114D215D316D417D518D619D720NRD11NWR10NCS9ALE21IRQ2RST31XOUT32XIN1VMID30RX29AVSS28AVDD26TX27TX15TVSS8TVDD6L?M F R C 5 00+ 5V+ 5V 圖 31 射頻電路原理 圖 行 Select操作，使卡片真正地被選中。被選中的卡片將直接與讀寫器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，未被 選 擇 的 卡 片 處 于 等 待 狀 態(tài) ， 隨 時(shí) 準(zhǔn) 備 與 卡 片 讀 寫 器 進(jìn) 行 通 信 ?？ㄆ念愋停?Ta gT ype ）號(hào)共 2 個(gè)字節(jié)，可能為： 0004H。它可將卡片讀寫器上的 z 的無(wú)線電調(diào)制頻率接收，一方面送調(diào)制 /解調(diào)模塊，另一方面進(jìn)行波形轉(zhuǎn)換，將正弦波轉(zhuǎn)換為方波，然后對(duì)其整流濾波，由電壓調(diào)節(jié)模塊對(duì)電壓進(jìn)行進(jìn)一步的處理，包括穩(wěn)壓等，最終將輸出電壓供給卡片上各電路。首先介紹了 AT89C52 的管腳及其管腳功能，可以了解它在射頻電路中的作用。而且由于受到卡形狀的限制，卡中不可能封裝很大的天線，使得接收的能量較小，從而決定了讀卡器天線讀寫距離很短，一般在100mm 以內(nèi)。與之相反，天線的傳輸帶寬剛好與品質(zhì)因數(shù)值成反比例變化，選擇的品質(zhì)因 數(shù)過(guò) 高會(huì) 導(dǎo)致帶 寬縮 小。為了獲得最佳性能，必須通過(guò)無(wú)源的匹配回路將線圈阻抗轉(zhuǎn)換為源阻抗。天線拾取的信號(hào)經(jīng)過(guò)天線匹配電路送到 RX 腳 ， MF R C500 的內(nèi)部接收器對(duì)信號(hào)進(jìn) 行檢測(cè)和河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 15 解調(diào)并根據(jù)寄存器的設(shè)定進(jìn)行處 理 。 167。 通訊模塊負(fù)責(zé)上位機(jī) (PC 端 )與下位機(jī) (閱讀器 )的通訊，本系統(tǒng)采用了 R S232 通訊，它應(yīng)用于 PC 機(jī)對(duì)一臺(tái)閱讀器的操作；可將 PC機(jī)的命令傳達(dá)給閱讀器。 閱讀器也稱鄰近耦合設(shè)備 PCD(Pro xi mity Co upling Device)，具有讀 /寫功能。在閱讀器的響應(yīng)范圍之外，應(yīng)答器處于無(wú)源狀態(tài)。 管腳排列及其功能 其管腳 圖 排列如入 22 所示： 管腳功能： D7～ D0:數(shù)據(jù)地址總線 ,用于傳送命令和數(shù)據(jù) . A2～ A0:寄存器地址位 2～ 0. NWR/N RD:寄存器寫入 /讀出數(shù)據(jù)選通 . OSCIN/O SCO UT:晶體振蕩器輸入與輸出 ,同時(shí) OSC IN 也作為外 部時(shí)鐘 (fosc=) MF IN/MF O UT:接口輸入接受 和輸出 發(fā)送符合 IS O14443A 的數(shù)字串行數(shù)據(jù)流 . TX1/TX 2:發(fā)送經(jīng)過(guò)調(diào)制的 z 能量載波 . IRQ:中斷請(qǐng)求輸出中斷事件請(qǐng)求信號(hào) . 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 13 RX:接收器輸入卡應(yīng)答輸入腳 ,該應(yīng)答為經(jīng)過(guò)天線電路耦合的調(diào)1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 4 J u n 2 0 07 S he e t o f F i l e : G : \圖 \圖一 . d db D r a w n B y:DVDD25D V S S12A022A123A224D013D114D215D316D417D518D619D720N R D11N W R10N C S9A L E21I R Q2R S T31XOUT32X I N1V M I D30RX29A V S S28AVDD26T X 27T X 15T V S S8T V D D6R C 5 00 圖 22 MF RC500 管腳圖 制 載波 . VMID:內(nèi)部參考 電壓 ,該 腳輸 出內(nèi) 部參考 電壓 .(注 :必須接一個(gè)100nF 電容 .) RSTPD:復(fù)位和掉電當(dāng)為高時(shí)內(nèi)部灌電流關(guān)閉振蕩器停止輸入端 與外部斷開 ,該管腳的下降沿啟動(dòng)內(nèi)部復(fù)位 . ALE:地址鎖存使能為高時(shí)將 A D0～ A D5 鎖存為內(nèi)部地址 . NCS: 片選選擇和激活 MF RC500 的微處理器接口 . A UX:輔助輸出模擬測(cè)試信號(hào) ， 通過(guò) TestA naO utSel 寄存器選擇 . 167?？ㄆ蠠o(wú)源（無(wú)任何電池），工作時(shí)的電源能量由卡片讀寫器天線發(fā)送無(wú)線電載波信號(hào)耦合到卡片上天線而產(chǎn)生電能，一般可達(dá) 2V以上，供卡片上 IC 工作。它確定了卡片的特性心以及卡片讀寫器的諸多性能。 讀寫芯片的選 擇 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 167。在 FLA SH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。在由 外部 程序存 儲(chǔ)器 取指令 期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSE N 有效。此時(shí)， A LE 只有在執(zhí)行 MO VX， MO VC 指令是 A LE 才起作用。在平時(shí)， A LE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 RST：復(fù) 位輸入。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，在FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。 167。 靈活的 ISP 字節(jié) 和分 頁(yè)編 程 中斷喚醒省 電模 式 全雙工 UART 串 行中 斷口線 32 個(gè)雙向 I/O 口 AT89C52 的特點(diǎn) AT89C52 具有如下特點(diǎn)： 40 個(gè)引腳 ,8 k B ytes Flash 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器 ,256 b ytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RA M） ,32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口 ,5 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí) 2 層中斷嵌套中斷 ,2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2 個(gè)全雙工串行通信口 ,看門狗（ WD T）電路 ,片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。 在此筆者也提醒用戶和業(yè)界 ,應(yīng)該引起足夠的重視 ,及時(shí)調(diào)整策略 。 其具有以下特性 高集成度模擬電路用于卡應(yīng)答的解調(diào)和 解碼； 緩沖輸出驅(qū)動(dòng)器使用最少數(shù)目的外部元件連接到天線； 近距離操作（可達(dá) 100mm）； 用于連接 石英晶體的快速內(nèi)部振蕩器緩沖區(qū)； 時(shí)鐘頻率監(jiān)視； 帶低功耗的硬件復(fù)位； 軟件實(shí)現(xiàn)掉電模式； 并行微處理器接口帶有內(nèi)部地址鎖存和 IRQ 線； 自動(dòng)檢測(cè)微處理器并行接口類型； 易用的發(fā)送和接收 FIF