【正文】 例如，目前在 IBM PC 機(jī)上的 COM C。常用物理標(biāo)準(zhǔn)還有有EIA?RS422A、 EIA RS423A、 EIA?RS485。 RS232C 標(biāo)準(zhǔn)（協(xié)議）的全稱是 EIARS232C 標(biāo)準(zhǔn)，其中 EIA Electronic Industry Association）代表美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)， RS（ remended standard）代表推薦標(biāo)準(zhǔn)， 232 是標(biāo)識(shí)號(hào)， C 代表 RS232 的最新一次修改（ 1969），在這之前，有 RS232B、 RS232A。WP 輸入寫保護(hù)：當(dāng) P 為高電平時(shí)，物理地址 A2 1 時(shí)，存儲(chǔ)器的上半部地址的數(shù)據(jù)被保護(hù)，數(shù)據(jù)禁止寫入當(dāng) WP 為低電平時(shí)，所有地址都能寫入，此腳不能懸空時(shí)鐘與 RS232 接口模塊 RS232 接口電路 本智能卡讀寫器采用 RS232 標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)讀卡器和上位機(jī)之間的通信，能實(shí)現(xiàn)RS232 通信協(xié)議的芯片很多，其中 IM 公司生產(chǎn)的 232 一款比較優(yōu)良的 RS232 通信芯片。系統(tǒng)中采用單片機(jī)的兩個(gè) IO 口模擬 C 總線的時(shí)鐘線和數(shù)據(jù)線同 FM24C16 通信完成數(shù)據(jù)的讀寫操作 FM24C16 芯片： SDA I/O 串行數(shù)據(jù)／地址：在兩線協(xié)議中，這是一個(gè)雙向數(shù)據(jù)線，用來送串行數(shù)據(jù)和地址為開漏輸出，需要加上拉電阻。已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于儀器儀表、航空航天、工業(yè)控制系 統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、自動(dòng)取款機(jī)等硬件電路如圖。 鐵電存儲(chǔ)器和 EEPROM 比較起來， FRAM 可以以總線速度寫入數(shù)據(jù)，而且在寫入后不需要任何延時(shí)等待，而 EEPROM 在寫入后一般要 5～ 10ms 的等待數(shù)據(jù)寫入時(shí)間，有近乎無限次寫入壽命。鐵電存儲(chǔ)器不需要定時(shí)刷新，能在斷電情況下保存數(shù)據(jù)。晶體中的每個(gè)自由浮動(dòng)的中心原子只有 2 個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，一個(gè)記為邏輯中的 0，另一個(gè)記為 1。存儲(chǔ)模塊用來存儲(chǔ)系統(tǒng)用戶卡的16 個(gè)扇區(qū) 32 套密碼，以便在驗(yàn)證密碼時(shí)，單片機(jī)從存儲(chǔ)模塊中讀取特定扇區(qū)的密碼，通過射頻模塊校驗(yàn)特定扇區(qū)的密碼，用 RAMTRON INTERNATINAL 公司生產(chǎn)的一種鐵電存儲(chǔ)器 FRAM FM24C16 作為存儲(chǔ)介質(zhì)。 .5 電源與存儲(chǔ)模塊 電源與存儲(chǔ)模塊主要包括電源電路存儲(chǔ)電路。 3 接收電路 圖 47 接收電路 接收電路： MFRC500 內(nèi)部的信號(hào)接收部分使用由子載波的雙邊帶調(diào)制出的信 號(hào)，為了減少干擾，在地和 VMID 間接了一個(gè)電容，接收部分需要在 Rx 和 VMID腳之間接一個(gè)電阻分壓結(jié)構(gòu)。由公式（）可計(jì)算出天線線圈的電感值。 上述天線線圈的電感公式只能作為首次估測(cè)之用，實(shí)際的天線線圈的電感必須通過儀器測(cè)量而定，但偏差不會(huì)很大。 大?。?mm mm） 讀寫距離（ mm） 50 50 7 65 54 10 85 54 12 天線形狀：方形天線天線圈數(shù)：三圈幾何尺寸： 65mm 54mm天線導(dǎo)體直徑： 1mm 天線的電感必須介于 800nH 和 H 之間。天線的直徑必須介于 之間。 1 天線尺寸和讀寫距離 由于 MFRC500 是低功耗設(shè)計(jì)，因此卡和天線之間的耦合系數(shù)必須符合一定的值，卡和天線之間的耦合系數(shù)不能低于 。天線用于產(chǎn)生磁通量 ?，而磁通量用于向應(yīng)答器提供電源并在閱讀器和應(yīng)答器之間傳送信息。圖 EMC濾波電路圖， L L C、 C 組成了 MFRC500 射頻發(fā)送信號(hào)的濾波電路； R RC、 C 組成了接收信號(hào)的濾波電路，為了達(dá)到良好的電磁 兼容，在制作印刷電路板（ PCB）時(shí)，這部分的電路必須緊靠 MFRC500 的天線引腳 RX、 TX TX2。為了防止信號(hào)線上的干擾，使用了 EMC 高頻濾波電路。由于加入了保護(hù)層，使 IC 與卡片上的天線組成的振蕩回路的頻率將發(fā)生變化保護(hù)層給 IC 微晶片增加了一個(gè)輸入只有幾個(gè) p至幾十個(gè) p回路電容對(duì)于要求頻率精度穩(wěn)定度等都很高的非接觸式 IC 射頻卡來說也。 圖 4 RF 接口電路 天線設(shè)計(jì)部分 為了獲得穩(wěn)定、可靠的射頻信號(hào)，天線部分的電路設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵。 RC500 芯片根據(jù)其寄存器的設(shè)定對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制得到發(fā)送的信號(hào)，通過由天線驅(qū)動(dòng)引腳 TX1 和 TX2 驅(qū)動(dòng)的天線以 RF場(chǎng)的負(fù)載調(diào)制進(jìn)行響應(yīng)。 STC89C52RC 內(nèi)置 15K 的 Flash 存儲(chǔ)器和 512 字節(jié)，具有 3 個(gè) 16位計(jì)數(shù)器和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的串行通信口，支持 ISP 程序下載方便程序的調(diào)試，此外它還具有良好的溫度特性、穩(wěn)定性和性價(jià)比。 XTAL1（ 19 引腳）：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。為了執(zhí)行內(nèi)部程 序指令， A 應(yīng)該接 VCC。為使能從 0000H 到 FFFFH 的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令， A 必須接 GND。當(dāng) AT89C5RC 從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)， SEN 在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， SEN 將不被激活。這個(gè) ALE 使能標(biāo)志位（地址位 8EH 的 SFR 的第 0 位）的設(shè)置對(duì)微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。這一位置“ 1” ， ALE 僅在執(zhí)行 MOVX 或 MOV 指令時(shí)有效。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 脈沖將會(huì)跳過。在 Flash 編程時(shí)，此引腳（ ROG）也用作編程輸入脈沖。 DISRTO 默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效?？撮T狗計(jì)時(shí)完成后， RST引腳輸出 96 個(gè)晶振周期的高電平。 P3 口除作為一般 I/O 口外，還有其他一些復(fù)用功能 RST（ 9 引腳）：復(fù)位輸入。 P3 做輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸入一個(gè)電流。 P3 的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式） 4 個(gè) TTL 輸入。在對(duì) Flash ROM 編程和程序校驗(yàn)期間 P2 也接收高位地址和一些控制信號(hào)。在訪問外部 程序存儲(chǔ)器和 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行“ MOVX DPTR”指令）時(shí)， P2 送出高 8 位地址。對(duì)端口寫入 1 時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，這時(shí)可用作輸入口。 P2 端口（ ～ ， 21～ 28 引腳）： P2 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口。P1 口作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部上拉電阻，那些被外部拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流。 P1 的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或者輸出電流方式） 4 個(gè) TTL 輸入。驗(yàn)證時(shí)，要求外接上拉電阻。此時(shí)， P0 口內(nèi)部上拉電阻有效。作為輸出端口，每個(gè)引腳能驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 負(fù)載，對(duì)端口 P0 寫入 每個(gè)引腳能驅(qū)動(dòng)寫入“ 1”時(shí)，可以作為高阻抗輸入。 ISP（在系統(tǒng)可編程） /IAP（在應(yīng)用可編程） ， 無需 專 用 編程 器 ，無 需 專用 仿 真器 ， 可通 過 串 口（ RxD/,TxD/）直接下載用戶程 序，數(shù)秒即可完成一片 8.、具有 EEPROM 功能 具有 看門狗功能 共 3 個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器。單片機(jī)包括 CPU、 4KB 容量的 ROM（ 8031 無）、 128 B 容量的 RAM、 2 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器、 4 個(gè) 8 位并行口、全雙工串口行口 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，實(shí)現(xiàn)模塊化； 單片機(jī)可靠性高，可工作到 106 ~107 小時(shí)無故障； 處 理功能強(qiáng)，速度快 低電壓，低功耗，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品 控制功能強(qiáng) STC89C52RC 單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代高速 /低功耗 /超強(qiáng)抗干擾的單 片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051 單片機(jī)， 12 時(shí)鐘 /機(jī)器周期和 6 時(shí)鐘 /機(jī)器周期可以任意選擇。 程序通常是順序執(zhí)行的，所以程序中的指令也是一條條順序存放的，單片機(jī)在執(zhí)行程序時(shí)要能把這些指令一條條取出并加以執(zhí)行，必須有一個(gè)部件能追蹤指令所在 的地址，這一部件就是程序計(jì)數(shù)器 PC（包含在 CPU 中），在開始執(zhí)行程序時(shí)，給 PC 賦以程序中第一條指令所在的地址，然后取得每一條要執(zhí)行的命令，PC 之中的內(nèi)容就會(huì)自動(dòng)增加，增加量由本條指令長度決定，可能是 2 或 3，以指向下一條指令的起始地址，保證指令順序執(zhí)行。為使單片機(jī)能自動(dòng)完成某一特定任務(wù)，必須把要解決的問題編成一系列指令（這些指令必須是選定單片機(jī)能識(shí)別和執(zhí)行的指令），這一系列指令的集合就成為程序，程序需要預(yù)先存放在具 有存儲(chǔ)功能的部件――存儲(chǔ)器中。例如，80C51 類 單片機(jī)既是通用型又是總線型，還可以作工控用。一般而言，工控型尋址范圍大，運(yùn)算 能力強(qiáng)；用于家電的單片機(jī)多為專用型，通常是小封裝、低價(jià)格，外圍器件和外設(shè)接口集成度高?？偩€型單片機(jī)普遍設(shè)置有并行地址總線、 數(shù)據(jù)總線、控制總線，這些引腳用以擴(kuò)展并行外圍器件都可通過串行口與單片機(jī)連接，另外，許多單片機(jī)已把所需要的外圍器件及外設(shè)接口集成一片內(nèi)，因此在許多情況下可以不要并行擴(kuò)展總線，大大減省封裝成本和芯片體積，這類單片機(jī)稱為非總線型單片機(jī)。例如， 80C51 是通用型單片機(jī)，它不是為某種專用途設(shè)計(jì)的；專用型單片機(jī)是針對(duì)一類產(chǎn)品甚至某一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)的，例如為了滿足電子體溫計(jì)的要求，在片內(nèi)集成 ADC 接口等功能的溫度測(cè)量控制電路。根據(jù)目前發(fā)展情況，從不同角度單片機(jī)大致可以分為通用型 /專用型、總線型 /非總線型及工控型 /家電型。從眾多的八位微處理器中選了意法半導(dǎo)體公司 STMicroelectronics）的 STC89C52RC 單片機(jī)作為系統(tǒng)的 MC，它是 MC51 單片機(jī)的擴(kuò)展型號(hào)，其指令與 MCS51 系列單片機(jī)完全兼容是目前所有內(nèi)部集成 Flash 存儲(chǔ)器產(chǎn)品中功耗最低的一種。單片機(jī)在硬件資源方面的利用率必須很高才行，所以匯編雖然原始卻還是在大量使用。一個(gè)不是很復(fù)雜的功能要是用美國 50 年代開發(fā)的 74 系列，或者 60 年代的 CD4000 系列這些純 硬件來搞定的話，電路一定是一塊大 PCB 板但是如果要是用美國 70 年代成功投放市場(chǎng)的系列單片機(jī)，結(jié)果就會(huì)有天壤之別只因?yàn)閱纹瑱C(jī)的通過你編寫的程序可以實(shí)現(xiàn)高智能，高效率，以及高可靠性由于單片機(jī)對(duì)成本是敏感的，所以目前占統(tǒng)治地位的軟件還是最低級(jí)匯編語言，它是除了二進(jìn)制機(jī)器碼以上最低級(jí)的語言了，既然這么低級(jí)為什么還要用呢？很多高級(jí)的語言已經(jīng)達(dá)到了可視化編程的水平為什么不用呢？原因很簡單，就是單片機(jī)沒有家用計(jì)算機(jī)那樣的 CPU，也沒有像硬盤那樣的海量存儲(chǔ)設(shè)備。單片機(jī)是靠程序運(yùn)行的，并且可以修改。我們現(xiàn)在用的全自動(dòng)滾筒洗衣機(jī)、排煙罩、 VCD 等等的家電里面都可以看到它的身影，它主要是作為控制部分的核心部件。同時(shí)，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。概括的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。單片機(jī)又稱單片微控制器， 它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。而個(gè)人電腦中也會(huì)有為數(shù)不少的單片機(jī)在工作。現(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件電子和機(jī)械產(chǎn)品中都會(huì)集成有單片機(jī)。單片機(jī)比專用處理器更適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了最多的應(yīng)用。當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機(jī)環(huán)境下開發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上。而傳統(tǒng)的 8位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高，處理能力比起 80 年代提高了數(shù)百倍。 90 年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了巨大提高 ?；谶@一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。其中最成功的是 INTEL 的 8031，因?yàn)楹唵慰煽慷阅懿诲e(cuò)獲得了很大的好評(píng)。 INTEL 的 Z80 是最早按照這種思想設(shè)計(jì)出的處理器，從此以后，單片機(jī)和專用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣。單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有 CPU的專用處理器發(fā)展而來。圖 1 硬件系統(tǒng)組成 MCU 主控 MCU 主控是射頻卡讀寫器的核心部分，主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)上電后對(duì)各個(gè)模塊的初始化、控制通信模塊完成與上位機(jī)進(jìn)行串行數(shù)據(jù)通信控制顯示模塊顯示數(shù)據(jù)、聲光報(bào)警、控 制射頻模塊通過天線完成對(duì)射頻卡的各種操作等，保證系統(tǒng)能夠有序、穩(wěn)定的工作單片微型計(jì)算機(jī)簡稱單片機(jī)，是典型的嵌入式微控制器（ Microcontroller Unit），常用英文字母的縮寫 MCU 表示單片機(jī)，它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。 讀卡器用 STC89C52RC 作為單片機(jī)主控制器。讀卡器的工作過程如下 : （ 1）讀卡器將載波信號(hào)經(jīng)天線向外發(fā)送； （ 2）卡進(jìn)入讀卡器的工作區(qū)域后卡發(fā)射的載波信號(hào)射頻接口模塊將其轉(zhuǎn)換成電源電壓、復(fù)位信號(hào)，使卡片激活； 3）存取控制模塊將存儲(chǔ)器中信息調(diào)制到載波上，經(jīng)卡上天線送給讀卡器； （ 4）讀卡器對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、解碼后送至后臺(tái)計(jì)算機(jī)； （ 5）后臺(tái)計(jì)算機(jī)根據(jù)卡號(hào)的合法性，針對(duì)不同應(yīng)用做出相應(yīng)的處理和控制。在這個(gè)電容另一端，接有一個(gè)單向?qū)щ姷碾娮颖?，將電容?nèi)的電荷送到另一個(gè)電容內(nèi)存儲(chǔ)。這是與智能IC 卡實(shí)現(xiàn)無線通信的核心模塊，也是讀寫器讀寫智能 IC 卡的關(guān)鍵接口芯片。 讀寫器的基本原理簡介 非接觸式 IC 卡讀寫器以射頻識(shí)別技術(shù)為核心，讀寫器內(nèi)主要使用專用的讀寫處理芯片，它是讀 /寫操作的核心器件，其功能包括調(diào)制、解調(diào)、產(chǎn)生射頻信號(hào)、安全管理和防碰撞機(jī)制。輸出高電平有效。 ALE（ 21 腳）：地址鎖存允許引腳，輸入，高電平有效。 NWR（ 10 腳）：寫信號(hào)線，輸入低電平有效。 NCS（ 9 腳）：片選信號(hào)，選擇 RC500 的并行微控制器接口。 并行接口 MFRC500有 16個(gè)引腳用于控制并行接口 AD0～ AD7（ 13腳至 20腳）：8 位雙向數(shù)據(jù)總線（也可復(fù)用為地址線）。電源振蕩器緩沖輸出 1356MHz 晶振通過快速片內(nèi)緩沖區(qū)連接到 OSCIN 和 SCOUT，如果器件采用外部時(shí)鐘，可從 OSCIN