【正文】 表51 操作指令指令名稱控制信號R/W RS指令代碼DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0功能顯示開關0 0 0 0 1 1 1 1 1 1/0DB0=1開顯示DB0=0關。LPC22l0ARM通過13個通用I/0口與液晶模塊的數據引腳、控制引腳相連。此時各管腳的狀態(tài)決定液晶顯示模塊所要執(zhí)行的操作，具體的操作指令如表51所示。LCD顯示模塊與LPC2210AMR的硬件連接如圖56所示。CS2 — 片選信號，低電平選擇后46列顯示。RS — 數據/指令選擇，高電平時數據將送入顯示RAM，低電平數據送入指令寄存器 。其中6條控制線分別為：E — 讀寫使能腳，高電平有效，下降沿鎖定數據。其中，接收到的第8個字節(jié)是操作成功與否的標志，若接收到的第8個字節(jié)為0x66為操作成功，若為0xff則操作失敗，同時返回相應的數值。else if(receiveBuff[7]==0xff) //操作失敗返回2return(2)。 //查詢是否收到數據receiveBuff[m]=UORBR。m++) //共接收12個字節(jié)的應答{while((UOLSRamp。for(m=0。接收應答函數如下：uint8 receiveBuff[12]。0x20)==0)。a++) //操作指令為13個字節(jié){UOTHR=*str++。for(a=0。串行口其它寄存器的設置只需按公式計算將值寫入即可。}函數用宏定義的形式進行波特率的設置，當需要設置其它波特率時只需修改宏定義即可。UODLL=Fdiv%256。 //DLAB=1，可設置波特率Fdiv=(Fpclk/16)/UART_BPS。指紋識別模塊的接口程序依據以上四步進行程序的編寫，串行初始化程序如下：define UART_BPS 9600Void UART_Ini(){uintl6 Fdiv。接收操作應答。接收應答。發(fā)送操作指令。將LPC2210AMR 的波特率設置為96O0bps。指紋識別模塊接口程序是系統(tǒng)應用軟件的最底層，它直接與硬件接觸，上層應用軟件通過調用指紋識別模塊的接口程序來驅動模塊進行指紋采集、比對等操作。刪除成功M04應答格式：OOH，66H，OOH，OOH，00H，00H。存儲成功MO4應答格式：00H，66H，00H，OOH，00H，OOH口比對失敗應答格式：OOH，F(xiàn)FH，OOH，OOH，00H， OOH。比對失敗應答格式：OOH，F(xiàn)FH，OOH，OOH，00H，00H。M04的操作指令格式如下：比對指紋指令格式：00H，AH，00H，AAH，55H，AAH，F(xiàn)FH，03H，指紋空間首地址(高位)，指紋空間首地址“氏位)，指紋空間尾地址(高位)，指紋空間尾地址(低位)，0H。微處理器以此通信格式發(fā)送操作指令，M04接收到命令后，先發(fā)送應答指令，然后再進行相應的操作。MO4指紋處理模塊的指紋處理板與微處理器通信采用標準AURT異步串行通信格式。指紋處理板是整個模塊的核心，其內嵌指紋圖像算法，能夠在指令的控制下，完成指紋圖像的采集、比對、刪除等功能。M04指紋識別模塊由光學指紋采集儀和指紋處理板兩部分組成。 指紋識別模塊接口程序設計本系統(tǒng)的指紋識別功能由長春鴻達光電子與生物識別技術有限公司生產的M04型指紋識別模塊完成。寫入后等待卡片的應答。addr ：表示塊地址(0一36)；*_data： 表示輸出數據指針。(8)charM500PiccRead(unsigned char addr，unsigned char*_data)：功能是完成讀取卡片的指定地址的16個數據。(7) char M500PiccAuthKey(unsigned char auth_mode，nusigned char *snr，unsigned char*keys，unsigned char sector)：這個功能完成直接對微處理器加載進行的密碼進行認證，在執(zhí)行這條命令前，M500HostCodeKey命令必須先執(zhí)行。(6)char M500HostCodeKey(unsigned char*nucoded，unsigned char *coded)：這個功能是完成為了認證在的過程，完成將RC500密碼緩沖器中主存密碼的非編碼信息(6字節(jié))進行編碼(12字節(jié))。(5) char M500PiccAuthE2(unsigned char auth_mode，unsigned char *snr，unsigned char key_sector，unsigned char sector)：對存儲在EEPROM中的密碼進行論證，要認證的密碼必須事先存放在EEPROM的指定位置。如果這一組密碼與Mifare卡片上的密碼匹配，則這一次的操作就被允許。(4) char M500PiccAuth(unsigned char auth_mode，unsigned char*snr，unsigned char key_sector，unsigned char block)：在MCU將運算獲得的數據，準備存儲到卡片上的存儲器之前，或MCU希望能讀取Mifare卡片上的數據之前，程序員必須證明他的讀、寫請求操作是被允許的。select_code：表示模式選擇93H (95H或97H)；*snr： 表示由微處理器控制RC500向IPCC發(fā)出四個字節(jié)的序號，然后等待卡片的回應。(3) char M5O0PiccCascSelect(unsigned char select_code，unsigned char *snr，unsigned char*sak)：為了允許在Select指令以后對卡片能進行讀、寫等指令的操作，Select指令是很重要，必須首先被使用。select_code：表示模式選擇，標準的應為93H；bt： 表示讀入多少個位，一般來說為23位，即四個有效字節(jié)；*ns： 表示輸入或輸出四個字節(jié)。此函數指令開始于一個Anticollision loop(防重疊循環(huán))。只要有一張卡片進入天線的有效的工作范圍(距離)內，Request指令將始終連續(xù)地進行讀卡操作；*atq： 表示16位的ATQ字節(jié)，atq[0]，低位，atq[1]，高位。入口參數：req_code：52H表示當某一張卡片在天線的有效的工作范圍〔距離)內，Request指令在成功地讀取這一張卡片之后，將一直等待卡片的使用者拿走這一張卡片，直到有新的一張卡片進入天線的有效工作范圍(距離)內。程序員可以根據TAGTYPE來區(qū)別卡片的不同類型。下面介紹一下主程序中涉及到的子程序：(l)尋卡子程序是由下面的函數實現(xiàn)的：char M500PiccRequest(nusigend char req_code，unsigned char*atq)：Request指令將通知讀卡器在天線有效的工作范圍(距離)內尋找Mifare卡片。就連一條最簡單的停機(Halt)指令也必須首先對MF RC 500內部的諸多寄存器進行設置。單片機對MF RC5OO的某一指令操作不是簡單的一條指令所能完成的，必須有一個程序的序列來完成，其中有對MF RC5000硬件內核寄存器的讀、寫以及根據讀出的硬件內核寄存器的內容進行語言軟件上的判斷和設置。讀卡器主程序框圖如圖55所示：單片機對Mifare非接觸式智能卡的控制是通過MFRC50來實現(xiàn)的，MF RC 500是單片機和MIFARE非接觸式智能卡之間的通信載體。為了保證對卡片操作的合法性，在對卡片進行操作之前必須在卡片和讀卡器之間進行認證操作。而其它卡片處于等待狀態(tài)。如果有Mifare卡片存在，這一操作將分別與每一張Mifare卡片進行通信，讀取MIFARE卡片上的卡片類型號TAGTYPE(兩個字節(jié))，由MFRC50 傳遞給MCU，進行識別處理。 本次設計主要完成硬件設備的設計與實現(xiàn)，上位機軟件功能并不完善主要用于驗證硬件設備的各項功能，實現(xiàn)指紋圖像的讀取、圖像處理、特征點提取、匹配及讀寫IC卡等操作。主程序流程圖如圖51所示 指紋識別模塊軟件設計按操作流程或系統(tǒng)職能，上位機軟件主要完成指紋圖像的采集、指紋圖像的處理、讀/寫IC卡等功能。在檢測過程中，將A/D轉換器采集到的電壓信號經數據軟件濾波后存入內部RAM 以30H為首址的數據存儲器中，然后將此數據磯和基準電壓進行比較，二者差值U存放在單片機RAM地址為22H的存儲器中。經過數據軟件濾波之后將其存放在單片機RAM 21H中，作為基準電壓。采用中斷方式，可大大節(jié)省CPU時間。然后通過檢測RAM中21H中數值的值來判斷是否采集基準電壓，如果未采集過，則啟動ADC0809對模擬輸入量進行A/D轉換。LPC2210AMR有一個內置的JTAG調試接口，通過這個接口可以實現(xiàn)暫停或恢復程序的運行、檢查和修改微處理器內核的內部狀態(tài)、檢查存儲器系統(tǒng)的狀態(tài)等功能，從而更方便的進行系統(tǒng)軟硬件的調試。JTAT接口通常具有5個引腳：TCK為測試時鐘輸入腳；TDI為測試數據輸入腳，數據通過TDI 輸入JTAG口；TDO為測試數據輸出腳，數據通過TDO從JTAG 口輸出；TMS為測試模式選擇腳，TMS用來設置JTAG口處于某種特定的測試模式。使用IN節(jié)點2和IN節(jié)點4兩個上傳節(jié)點，CPU內核和上位機分別交替使用IN節(jié)點2和IN節(jié)點4。如果采用一個IN節(jié)點進行傳輸，那么CPU內核讀64個字節(jié)指紋信息并寫入IN節(jié)點后，要等到上位機讀走信息后，CPU內核才能再使用IN節(jié)點，效率很低。使之重新具有接收主機下行數據的能力；(8) 下一個OUT指令到來；(9) USB內核接收下個數據包。(1) 主機發(fā)出OUT指令；(2) 主機發(fā)送數據包到端點緩沖寄存器中；(3) USB內核響應該指令，清除OUTTnCS狀態(tài)寄存器的BUSY位，并發(fā)出中斷請求。當主機發(fā)出下一個IN指令時；(8) USB內核向主機傳送下一個數據包。(1) 主機發(fā)出IN指令；(2) USB內核響應該指令，把端點緩沖寄存器中的數據發(fā)送到主機；(3) 主機傳來正確應答ACK。IN07BUF或OUT07BUF是數據緩沖寄存器，INnBC或OUTnBC是計數寄存器?？刂苽鬏斢糜谥鳈C對設備進行配置、命令和查詢狀態(tài)，每個USB設備至少具有一個控制管道來進行控制傳輸。EndPoint IN6BULK：用來從USB設備讀取IC卡內數據。Endpoint OUT2BULK：用來發(fā)送IC卡的寫入數據。在EZ—USB芯片中，每個Endpoint可以定義有64個字節(jié)的緩沖區(qū)。計算機檢測到有設備插入，自動發(fā)出查詢請求，USB設備口應這個請求，送出設備的Vendor ID和ProdUct ID，計算機根據這兩個ID裝載相應的設備驅動程序，完成枚舉過程。只有深入掌握了該協(xié)儀才能進行程序的開發(fā)。USB總線是一種串行數據通訊方式，它是基于網絡的思想的，在USB總線上可同時掛接多個設備。USB有很多很好的特性，包括：：USB提供了一套低成本的解決方案；：可以帶電插拔又支持即插即用，使得設備安裝、連接都很方便；：便于多個設備擴展連接；：理論上可以支持127個設備；、中、高速設備：可以滿足不同傳輸速度的應用；：可以解決現(xiàn)行總線的資源沖突問題；：有完善的錯誤檢測和恢復機制；：節(jié)省電能。USB是“Universal Serial Bus”的縮寫，即通用串行總線。該過程中發(fā)送的任何命令都被忽略。編程操作一旦啟動，將在2Ous內完成。數據在CE或WE的上升沿鎖存。第二步，裝載字地址和字數據。編程操作分三步。SST39VF16O以字形式進行編程。OE是輸出控制信號，用來控制輸出管腳數據的輸出。SST39VF16O的讀操作由CE和OE控制，只有兩者都為低電平時，系統(tǒng)才能從器件的輸出管腳獲得數據。地址總線上的地址在WE或CE的下降沿被鎖存。命令通過標準微處理器寫時序寫入器件。存儲器連接使用了16位方式，所以LPC2210ARM數據引腳用D0—D15，地址引腳使用了Al—A20。其存儲容量為2M字節(jié)，16位數據寬度，—。LPC2210ARM微處理器內部不含有FLASH存儲器，因此必須外擴FLASH芯片作為其程序存儲器。具有極高的單元密度，可以達到高存儲密度，并且寫入和擦除的速度也很快。應用程序可以直接在FLASH上運行，不必再把代碼讀到系統(tǒng)RAM中。FLASH存儲器又分兩種，一種為NOR型FLASH，另一種為NAND型FLASH。在本課題設計的非接觸式CI卡讀卡器中，C2值如表42所示：表42 C2電容值表電容值（pf）C32150C2418C26150C2722 FLASH模塊FLASH存儲器又稱閃存，是一種可在線多次擦除的非易失性存儲器，即掉電后數據不會丟失。不同類型的卡和不同的使用環(huán)境都將影響讀卡器的性能表現(xiàn)，這就需要在確定了卡的類型之后，在實際的使用環(huán)境中進行試驗，確定不同的C2值，使讀卡器具有最好的性能表現(xiàn)。(3)天線藕合電路圖天線藕合電路圖如圖47所示：圖47 天線藕合電路圖圖中電容C2C2C2C27 (通稱C2)的值是由天線的電感值決定的，并且需要根據天線的形狀進行調整。(2)天線電感的計算?！?1)天線大小和讀寫距離由于MF RC5000是低功耗設計，因此卡和天線之間的耦合系數必須滿足一定的值。此外，由于Mifare卡是無源非接觸式IC卡，其能量是通過天線感應來的。與之相反，天線的傳輸帶寬與品質因數Q值成反比。因此，對讀卡器天線的構造就有三個基本要求：首先是使天線線圈的電流最大，用于產生最大的磁通量；其次是功率要匹配，以最大程度地利用產生磁通量的可用能量；最后是要有足夠的帶寬，以無失真地傳送用數據調制的載波信號。根據SP708芯片的數據手冊，本系統(tǒng)設計的帶手動復位