【正文】 統(tǒng)的軟件系統(tǒng)是采用的 MCS51 的指令系統(tǒng)來進行編程的。片內(nèi)振蕩器及時鐘電路等等。 128 字節(jié) RAM,32 條 I/O 線。顯示模塊是通過數(shù)碼管 LED 來顯示。 IC 卡接口電路主要由 IC 卡片座構(gòu)成，本系統(tǒng)的 IC 卡卡座是采用帶滑動觸點的卡座 .它有一對常開觸點，用來檢測 IC 卡是否插人卡座。其構(gòu)成框圖如圖 所示。本文所介紹的 IC 卡讀寫器是通過使用智能芯片 AT89C51及其外部接口來實現(xiàn)的。 讀寫終端整體結(jié)構(gòu)設(shè)計 讀寫器相對于 IC 卡來說就是一種外部接口設(shè)備。獨立型讀寫器要求可以脫離上位機獨立工作，所以讀寫器要提供鍵盤和顯示功能作為用戶界面。只有當(dāng) “比較 ”成功，加密存儲器各字節(jié)內(nèi)容 才 可以進行讀出、寫入和擦除。值得注意的是 :這 3 個字節(jié)的內(nèi)容在 PSCEr 較成功前是不可讀的，只能進行比較操作。加密存儲器的第 1， 2，3 字節(jié)為 “參照字 ”存儲區(qū)。只要計數(shù)器的內(nèi)容不全為 0，則芯片的比較 “校驗字 ”操作還允許進行。如果比較結(jié)果一致，密碼錯誤計數(shù)器將允許進行擦除操作 (芯片不能自動進行擦除操作 )，同時打開主存儲器、保護存儲器和加密存儲器，并允許進行擦除和寫入操作。如果還有 “1。這一字節(jié)是可讀的。密碼輸入錯誤計數(shù)器的有效位是低 3 位。 （ 3） 加密存儲器 :加密存儲器是一個 48 位的 EEPROM 型存儲器。當(dāng)輸入的 “校驗字 ”與芯片內(nèi)的 “參照字 ”一致，則可以執(zhí)行后續(xù)的寫入操作。保護存儲器本身的讀出操作不受限制。保護存儲器每個被寫 “0”的單元所對應(yīng)控制的主存儲器的字節(jié)單元將不再接收任何擦除和寫入命令，從而使得改字節(jié)單元的數(shù)據(jù)不可再改變。從出廠到被初始化之前，保護存儲器的狀態(tài)為全 “1。保護存儲器從 032 的每一位對 應(yīng)著住存儲器地址從0 到 31 的每個字節(jié)。 （ 2） 保護存儲器 :保護存儲器是一個 321 位的一次性可編程只讀存儲器 (PROM)。這時整個主存儲器變成一個只讀存儲器。芯片允許在有限的次數(shù)內(nèi)重試比較操作。這個新輸入 的 “校驗字 ”與原來存在在加密存儲器中的 “參照字 ”進行一對一的比較。這部分的數(shù)據(jù) 讀出不受限制，但擦除和寫入受控于加密存儲器數(shù)據(jù)校驗比較結(jié)果的影響。應(yīng)用數(shù)據(jù)區(qū)為主存儲器后 224個字節(jié)。當(dāng)保護存儲器中第 N 位為 0 時，則對應(yīng)主存儲器中第 N 個字節(jié)就不允許進行擦除和寫入操作。其地址是從 0(00H)到 31(1FH)。但主存儲器可分為兩個數(shù)據(jù)區(qū) :保護數(shù)據(jù)區(qū)和應(yīng)用數(shù)據(jù)區(qū)。反之亦然，在被 尋址 的字節(jié)中，如果沒有一個字節(jié)需要從 1 變?yōu)?0,則可以不做寫入處理，寫入或擦除操作一次至少耗費 時間。通常，要改變 數(shù)據(jù)需要先進行擦除，再進行寫入兩項操作。在擦除 時 ，一個數(shù)據(jù)字節(jié)的所有 8 位被全部置 “1”。 （ 1） 主存儲器 :主存儲器為可重復(fù)擦除使用的 EEPROM 型存儲器。 10000 次的擦除 /寫入周期，數(shù)據(jù)保持時間至少為 10 年。 線連接協(xié)議，串行接口滿足 ISO7816 同步傳送協(xié)議。內(nèi)部電壓提升電路保證了芯片能夠以單 5V 電壓供電，較大的存儲器容量 能夠滿足應(yīng)用領(lǐng)域的各種要求， 是目前國內(nèi)應(yīng)用較多的一種 IC 卡芯片。這樣，可以抑制由于線路干擾和邏輯電平變化的邊沿產(chǎn)生抖動畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 6 頁 共 35 頁 所帶來的瞬問過壓，為 IC 卡提供了進一步的保護措施。當(dāng) IC 卡處于供電狀態(tài)時，整個接日電路接通，接口設(shè)備與 IC 卡間構(gòu)成邏輯通路 :而當(dāng) IC 卡處于下電狀態(tài)時，上拉電阻 R 的源端失去了供電，整個與卡接 口 的電路均處于不帶電狀態(tài)。 + 5 vV i nG N D至 I C 卡+ 5 vV i nG N D接 口 設(shè) 備 供 電+ 8 ~ 1 5 V短 路 報 警 指 示I C 卡 上 電 控 制 圖 IC 卡接口設(shè)備的供電回路 IC 卡卡座接口電路 IC 卡的邏輯接口電路一般采用集電極開路 (OC)輸出及非箱位保護式輸入結(jié)構(gòu)，如 圖 所示。如果插入的是一張電源與地?fù)舸┑膲目?，或是一個金屬片之類的物質(zhì)，就會造成供電回路的短路現(xiàn)象，若 IC 卡接口設(shè)備中無過流保護回路，就會干擾整個設(shè)備的正常工作。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 5 頁 共 35 頁 第二章 SLE4442 卡接口電路和讀寫控制 接觸式 IC 卡的接口電路和一般控制 IC 卡的接口電路是連接 IC 卡與讀寫機具的通路，由它 實現(xiàn)對 IC 卡的供電，并滿足不帶電插拔的要求。 卡在門禁系統(tǒng)、設(shè)備使用等情形中，以鑰匙卡的形式出現(xiàn)，使 “鎖 ”有了新的一個層次定義。用 IC 卡公用電話替代磁卡電話與投幣電話即可杜絕欺詐行為，又可省去攜帶零錢所帶來的麻煩。還可用于公路付費和停車付費等場合。 ，可以用 IC 卡作為優(yōu)惠卡、結(jié)算卡、服務(wù)卡等。 明卡使用，如身份證、駕駛執(zhí)照、會員卡等。 IC 卡三大特點的結(jié)合，構(gòu)成了 IC 卡應(yīng)用的強大優(yōu)勢，它一方面降低了對網(wǎng)絡(luò)的依賴程度，提高了相應(yīng)速度 ； 另一方面對發(fā)行商、應(yīng)用商和持卡者三方面的利益提供了有效的保護手段，解決了以前所難于解決的關(guān)鍵問題，為 IC 卡的廣泛應(yīng)用鋪平了道路。在磁卡系統(tǒng)中，這組檔案存放在中心數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)，持卡人每次使用都需通過終端，以網(wǎng)絡(luò)形式從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中提出那份與自己相關(guān) 的檔案。這些特點使 IC 卡能成為傳導(dǎo)媒體，再加上認(rèn)證和數(shù)據(jù)加密等功能，使卡能夠脫離網(wǎng)絡(luò)使用。應(yīng)用 設(shè)備可以在脫離網(wǎng)絡(luò)的情況下，不需要人工干預(yù)，即可對 IC 卡進行鑒別，以確定該卡是否是本系統(tǒng)所許可的，是否可在該應(yīng)用場合中使用等。 IC卡 在應(yīng)用中的技術(shù)優(yōu)勢在于良好的機器讀寫能力、共同認(rèn)可的安全防范技術(shù)和相對較大的數(shù)據(jù)存儲能力 ： IC 卡是一種電路卡，它在機器讀寫性能上遠(yuǎn)優(yōu)于磁卡和光卡，無需往復(fù)的機械動作即可完成人機卡之間的多次會話過程，使卡在應(yīng)用時更容易進行操作與相互驗證，給卡的應(yīng)用開發(fā)者和使用者都帶來了極大的便利。隨著時間的推移，應(yīng)用范圍還在不斷擴大，使用 IC 卡的數(shù)量呈幾何級數(shù)增長。 IC 卡最初是為了解決金融交易中的安全性問題而設(shè)計的，它帶來全新的交易概念與巨大的優(yōu)勢。 IC 卡雖然有很強的功能，但僅當(dāng) IC 卡加入到應(yīng)用系統(tǒng)中，構(gòu)成發(fā)行商、應(yīng)用系統(tǒng)和持卡人之間的數(shù)據(jù)傳輸媒介時，才能有效地發(fā)揮其優(yōu) 勢。 IC 卡應(yīng)用技術(shù) IC 卡比磁卡存儲容量大，可靠性和安全性高，在應(yīng)用上除了覆蓋磁卡的全部應(yīng)用范圍以外，還提供了許多磁卡所不具備的應(yīng)用特性。預(yù)計在未來的十年中，按金卡工程的總目標(biāo)為 2 億張卡估算，如果到 2020年，在 3 億城市人日中推廣信用卡，若人均一張就是 3 億張卡， IC 卡所需芯片達3 億張。在金融上我國還基本上是使用磁卡，但是由于 IC 卡的諸多優(yōu)點，在不久將來用 IC 卡取代磁卡己經(jīng)是必然趨勢。另外還有大大小小 80 個網(wǎng)絡(luò)支持著300 萬臺閱讀器組成的信用卡 /儲蓄卡網(wǎng)絡(luò)。香港是世界上三大金融中心之一 ，信用卡的發(fā)卡量超過 500萬張，平均每人 張以上。在港臺方面，臺灣發(fā)展 IC卡不僅在于臺灣本身的應(yīng)用，還在于要發(fā)展成為世界上最重要的 IC 卡生產(chǎn)基地。德國的德意志銀行從 93 年 5 月起，為它的 160 萬客戶提供了智能卡，持卡者不僅可以在德意志銀行國內(nèi) 1400 個 ATM 機中提款，還可在 17000 個其他銀行的 ATM 機中提款，并且還適用于全歐 4 萬個 ATM 機。當(dāng)前，金融中已開始用 IC 卡取代磁卡?，F(xiàn)在，法國在 IC 卡應(yīng)用的廣泛程度和普及性方而也都處于先進行列。法國作為 IC 卡的誕生 地，也是 IC 卡應(yīng)用的先驅(qū)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展， IC 卡作為一種先進的信息存儲介質(zhì)，它的應(yīng)用已經(jīng)滲透到各國的經(jīng)濟、社會生活、軍事等各個方而，將來更有著廣闊的發(fā)展空間。 IC 卡不僅改變了現(xiàn)有多種卡的使用方法和功能作用，還不斷開創(chuàng)出新的應(yīng)用領(lǐng)域。 IC 卡的發(fā)展和使用情況 卡片是作為個人身份識別的手段而引進的，而作為交易憑證的一片則早在 19世紀(jì) 80 年代就萌芽于英國了， 1950 年，美國商人設(shè)計了第一張現(xiàn)代的塑料信用卡， 1951 年美國富蘭克林銀行作為金融機構(gòu)率先發(fā)行了信用卡，到 60 年代中期，人們在塑料金融交易卡的背面貼上磁條，發(fā)展成為能夠自動讀取信息進行在線處理的磁卡，磁卡因為結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，得到迅速推廠， IC 卡是近年從歐洲開始出現(xiàn)的， IC 卡具有突出的 3S 特點，即 Standard(國際標(biāo)準(zhǔn)化 )、 Smart(靈巧智能化 )、和 Security(安全性 )。正是這些特性，使 IC 卡在脫機業(yè)務(wù)處理和聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)一致性等方面表現(xiàn)出前所未有的優(yōu)勢。 Control system 畢業(yè)設(shè)計（論文） III 目 錄 摘 要 ............................................................................................................................... I ABSTRACT ....................................................................................................................II 目 錄 ........................................................................................................................ III 圖表目錄 ........................................................................................................................ IV 第一章 緒 論 .............................................................................................................. 1 引言 ................................................................................................................. 1 IC 卡的發(fā)展和使用情況 ................................................................................ 1 IC 卡應(yīng)用技術(shù) ................................................................................................ 2 第二章 SLE4442 卡接口電路和讀寫控制 ................................................................. 5 接觸 式 IC 卡的接口電路和一般控制 ........................................................... 5 IC 卡供電電路 ........................................................................................ 5 IC 卡卡座接口電路 ................................................................................ 5 SLE4442 芯 片 ................................................................................................ 6 芯片的特點 ............................................................................................ 6 芯片的引腳配置 .................................................................................... 6 芯片的功能 ............................................................................................ 7 第三章 系統(tǒng)的軟硬件實現(xiàn) ........................................................................................ 10 讀寫終端整體結(jié)構(gòu)設(shè)