【正文】 可省去攜帶零錢所帶來的麻煩。l 在交通領(lǐng)域，可以用IC卡取代公交或地鐵月票，可以改變原有對月票的當月有效限制為有效次數(shù)限制。l 可以作為身份證明卡使用，如身份證、駕駛執(zhí)照、會員卡等。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，為IC卡的廣泛應(yīng)用鋪平了道路?，F(xiàn)在IC卡的存儲能力增加了，這份相關(guān)信息可以存放在IC卡中，終端設(shè)備交易的實時性明顯改善，使用的靈活性也大大增加。3. 大容量的數(shù)據(jù)存儲能力使IC卡成為數(shù)據(jù)媒體在一個應(yīng)用系統(tǒng)使用中，系統(tǒng)必須對所有持卡人建立一份身份與使用的檔案。通過持卡人輸入PIN，與卡內(nèi)一組密碼比較，可以確認持卡人的身份。2 良好的安全防范技術(shù)是卡能夠脫離網(wǎng)絡(luò)使用IC卡采用了為國際上各種開發(fā)者與使用者所共同認可的半導(dǎo)體密碼存放于軟件加密技術(shù)，它可以有效地阻止卡的非法復(fù)制與數(shù)據(jù)的篡改。 IC卡的技術(shù)優(yōu)勢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。專家們預(yù)測在未來，金卡工程對電子產(chǎn)品、軟件產(chǎn)業(yè)的需求，將提供1000億元以上的市場，這對我國電子信息產(chǎn)業(yè)既是機遇也是挑戰(zhàn)，更是巨大的推動力。1993年7月我國電子工業(yè)部協(xié)同銀行、郵電及有關(guān)部門提出了命名為“金卡”的專項工程，我國發(fā)展金卡的方針是“兩卡并用，磁卡過渡，發(fā)展IC卡為主”。 IC卡在國內(nèi)的使用情況和發(fā)展前景在我國的一些領(lǐng)域，如電信、交通、醫(yī)療等部門，使用IC卡也已經(jīng)很普遍，很多單位也已經(jīng)使用IC卡來進行人員和財務(wù)管理。香港有兩大ATM自動提款及網(wǎng)絡(luò)，匯豐系統(tǒng)有1300臺ATM機，銀通系統(tǒng)有1000余臺ATM機。金融IC卡將把公共汽車卡、加油卡、停車卡、家庭/企業(yè)銀行卡、自動售貨卡五者結(jié)合成為五合一卡。德國從94年年底開始，還把使用了近100年的醫(yī)療證退役，由智能IC卡取代。在美國，IC卡還成功應(yīng)用在校園，交通部門，身份驗證，作戰(zhàn)指揮等領(lǐng)域。美國是信用卡的發(fā)源地，擁有兩家最大的發(fā)卡組織Master和VISA. ，消費額達8250億美元。據(jù)Innovation國際發(fā)明組織的統(tǒng)計，IC卡及讀寫器產(chǎn)量分別為4200萬張和87700臺，其中法國分別占98%和71%，處于領(lǐng)先地位。 國外和港臺地區(qū)IC卡應(yīng)用概況1C卡的應(yīng)用在國外發(fā)展很快。將IC卡和其他設(shè)備組成系統(tǒng)就能提供非常豐富的服務(wù)功能，把這些功能與生產(chǎn)或流通領(lǐng)域有機地結(jié)合起來，將出現(xiàn)令人意想不到的奇跡，創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟和社會效益。因而發(fā)展迅速，在金融、通訊、交通等眾多領(lǐng)域中后來居上，即使那些磁卡已經(jīng)普及應(yīng)用的范圍也將被取而代之。 IC卡的發(fā)展和使用應(yīng)用情況卡片是作為個人身份識別的手段而引進的，而作為交易憑證的卡片則早在19世紀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，得到迅速推廣。在讀寫器的人機界面(包括顯示和鍵盤)的設(shè)計中，設(shè)計了一種適合本設(shè)備的技術(shù)方案。通過讀寫器插槽與IC卡芯片通信，由51單片機控制數(shù)據(jù)傳輸過程，實現(xiàn)讀卡和寫卡操作。 畢業(yè)設(shè)計（論文）題 目： 基于51單片機的 接觸式IC卡設(shè)計 摘要本文設(shè)計了一個接觸式IC卡讀寫器。所設(shè)計的讀寫器以8051單片機為核心，配以IC卡接口電路、串行通信電路、存儲電路、掉電檢測電路、鍵盤顯示電路等部分。論文從IC卡的國際標準入手，介紹了實現(xiàn)IC卡數(shù)據(jù)存儲的控制方法，并以西門子公司的SLE4442型邏輯加密卡為基礎(chǔ)，詳細分析了單片機控制IC卡數(shù)據(jù)讀寫的軟/硬件實現(xiàn)。關(guān)鍵詞：IC卡、SLE4442芯片、讀寫系統(tǒng)AbstractIn this paper, the design of a contactless IC card reader. The reader is designed with 8051 as the core, together with the IC card interface circuit, serial munication circuitry, memory circuits, powerfail detection circuit, display circuit, such as the keyboard part. Through the reader slot with the IC card chip munications, from 51 singlechip microputer to control data transmission process, the realization of card reader and write operations.Papers from the international standards for IC cards start to introduce IC cards to achieve the control of data storage methods, and Siemens SLE4442 logic encryption card type based on a detailed analysis of the singlechip IC card data read and write control of the hardware/software to achieve. In the reader of the humanmachine interface (including the display and keyboard), design a suitable program for the equipment.Keywords: IC card, SLE4442 chip, Read and write system目 錄摘要 IABSTRACT II目 錄 III第一章 緒 論 1 IC卡的發(fā)展和使用應(yīng)用情況 1 國外和港臺地區(qū)IC卡應(yīng)用概況 1 IC卡在國內(nèi)的使用情況和發(fā)展前景 2 IC卡應(yīng)用技術(shù) 3 IC卡的技術(shù)優(yōu)勢 3 IC卡的應(yīng)用范圍 4 IC卡讀寫器市場流行產(chǎn)品介紹和性能分析 4 課題中IC卡讀寫器的設(shè)計目標 6 第二章 IC卡國際標準和設(shè)計要求 8 ISO78161，接觸式集成電路卡的物理特性 8 ISO78162，接觸式集成電路卡的觸點尺寸和位置 9 ISO78163中規(guī)定的各觸點電壓和電流值 10 第三章 單元電路方案選擇 14 IC卡芯片選擇 14 芯片特點 14 芯片的引腳配置 15 芯片功能 15 SLE4442芯片傳送協(xié)議 17 芯片的操作命令 19 存儲芯片的選擇 21 串口通信電路 22 鍵盤電路選擇 23 顯示電路 23 第四章 硬件電路設(shè)計 24 接觸式IC卡的接口電路和一般控制 25 串行通信電路 28 關(guān)鍵信息存儲電路 28 掉電檢測電路 29 工作狀態(tài)提示電路 30 鍵盤電路 30 顯示電路 31 第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 34 主程序 34 插卡子程序 35 鍵盤掃描子程序 36 顯示子程序 39 比較校驗數(shù)據(jù)程序 39 總結(jié) 41 致謝 42 參考文獻 43 部分程序清單 44 整機原理圖 51 第一章 緒 論本章介紹了IC卡的發(fā)展歷史和應(yīng)用情況，說明了現(xiàn)代IC卡技術(shù)的基礎(chǔ)知識，最后分析了目前常見的IC卡讀寫器終端，并提出了本課題中IC卡讀寫器的設(shè)計目標。 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(國際標準化)、Smart(靈巧智能化)、和Security(安全性)。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。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)用己經(jīng)滲透到各國的經(jīng)濟、社會生活、軍事等各個方面，將來更有著廣闊的發(fā)展空間。法國作為IC卡的誕生地，也是IC卡應(yīng)用的先驅(qū)。現(xiàn)在，法國在IC卡應(yīng)用的廣泛程度和普及性方面也都處于先進行列。當前，金融中己開始用IC卡取代磁卡。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。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。香港是世界上三大金融中心之一，信用卡的發(fā)卡兩超過500萬張。另外還有大大小小80個網(wǎng)絡(luò)支持著30萬臺閱讀器組成的信用卡/儲蓄卡網(wǎng)絡(luò)。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卡取代磁卡已經(jīng)是必然趨勢。未來的發(fā)展趨勢必將是IC卡逐步取代磁卡。目前正值中國IC卡行業(yè)大變革、大發(fā)展的時代，在當前經(jīng)濟形勢下，研究開發(fā)IC卡的使用，無論是對于中國IC卡行業(yè)的長遠發(fā)展，還是對IC卡行業(yè)在具體工作中的突破都具有積極的指導(dǎo)作用。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。一個好的IC卡應(yīng)用系統(tǒng)，應(yīng)具備良好的應(yīng)用特性和性能價格比，還要有好的安全特性。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、共同認可的安全防范技術(shù)和相對較大的數(shù)據(jù)存儲能力：1. 良好的機器讀寫性能便于人—機—卡之間的會話IC卡是一種電路卡，它在機器讀寫性能上遠優(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。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。這些特點使IC卡能成為傳導(dǎo)媒體，再加上認證和數(shù)據(jù)加密等功能，使卡能夠脫離網(wǎng)絡(luò)使用。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。 IC卡的應(yīng)用范圍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。IC卡應(yīng)用范圍相當廣泛，這里僅根據(jù)現(xiàn)有的應(yīng)用提供部分應(yīng)用領(lǐng)域:l 應(yīng)用于金融領(lǐng)域，可以作為信用卡、現(xiàn)金卡、證券卡或電子資金轉(zhuǎn)賬卡等。l 在醫(yī)療、保健等領(lǐng)域，IC卡可以用于健康卡、少兒疫苗卡、就診卡等.l 在商業(yè)及服務(wù)領(lǐng)域，可以用IC卡作為優(yōu)惠卡、結(jié)算卡、服務(wù)卡等。還可用于公路付費和停車付費等場合。l IC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。 IC卡讀寫器市場流行產(chǎn)品介紹和性能分析IC卡的出現(xiàn)已經(jīng)有了30年左右的時間，人們根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的需要，設(shè)計了各種各樣的IC卡讀寫器，隨著科學(xué)技術(shù)和制造工藝的進步，IC卡讀寫器性能越來越好，功能也越來越強。1)現(xiàn)在市場上主要讀寫器產(chǎn)品介紹l 通用型IC卡讀寫器這類讀寫器又分為聯(lián)機型和脫機型。聯(lián)機型通用讀寫器需要和上位控制微機一起使用。北京握奇公司還專門設(shè)計了IC卡讀寫器專用芯片WATCHCORE用于制造讀寫器，他們生產(chǎn)的CRWV系列外置式讀寫器更加小巧。這時如果只采用單個8位通用的單片機做控制，在響應(yīng)用戶輸入和處理數(shù)據(jù)時實時性不好，速度會比較慢。生產(chǎn)通用性IC卡讀寫器產(chǎn)品的廠家同時還提供高級語言二次開發(fā)包，由用戶根據(jù)需求自行開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)。通用型IC卡讀寫器使用比較靈活，價格相對比較便宜，但使用還需要進行二次開發(fā)，一般有開發(fā)能力的公司可以考慮選擇這種讀寫器。除了提供基本的IC卡讀寫功能和數(shù)據(jù)傳輸功能外，一般還根據(jù)需要提供適當?shù)逆I盤、顯示人機接口，它同設(shè)計廠家提供的管理系統(tǒng)一起提供給用戶，用戶也可以根據(jù)需要向生產(chǎn)廠家定制。這類產(chǎn)品是為某一功能專門設(shè)計的，使用方便，功能強大，但一般價格相對比較高，也只能應(yīng)用于特定領(lǐng)域。如蘇博泰克的56760型收費機是一種專用非接觸式IC卡讀寫器，根據(jù)使用的環(huán)境不同，可提供聯(lián)網(wǎng)型和無線型兩種。無線型既可以通過專用的GSM MODEM與服務(wù)器做實時的連接也可以通過連接手持式數(shù)據(jù)傳遞匯總機完成數(shù)據(jù)的非實時交換。l 生物識別技術(shù)把多媒體技術(shù)和IC卡數(shù)據(jù)存儲技術(shù)聯(lián)系在一起，使用指紋或聲音識別用戶，進一步方便了使用者，保證了系統(tǒng)安全。并可通過該產(chǎn)品從卡內(nèi)讀取指紋信息。讀寫器一般還要求和信息網(wǎng)絡(luò)中的上位機進行通訊，把IC卡中的數(shù)據(jù)融入到上層數(shù)據(jù)庫。本文是就設(shè)計IC卡讀寫器展開的，課題的設(shè)計目標是一種通用的接觸式IC卡讀寫終端，要求讀寫器能夠單獨工作。在信息技術(shù)領(lǐng)域，I