有關(guān)ic方面介紹

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1、有關(guān)ic方面的介紹基于MFRC500的非接觸式IC卡讀寫器設(shè)計(jì)文章出處：發(fā)布時(shí)間：2007/06/13

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4、0條留言業(yè)界領(lǐng)先的TEMPO評估服務(wù)Samtec連接器完整的信號來源每天新產(chǎn)品時(shí)刻新體驗(yàn)華南城：中心樞紐連接四方全球認(rèn)證證高性能貼片片保險(xiǎn)絲FRAM鐵鐵電非易失性性隨機(jī)存取存儲儲器分享您的故事，贏取英國FA杯決賽之旅0引言近幾年來，IC卡中非接觸式射頻卡的高度安全保密性和使用簡單等特點(diǎn)，使之在各領(lǐng)域的應(yīng)用中異軍突起，成為當(dāng)今IC智能卡中的流行寵物，應(yīng)用前景十分廣闊。與傳統(tǒng)的接觸

5、式IC卡、磁卡相比，利用射頻識別技術(shù)(radiofrequncyi-dentification)開發(fā)的非接觸式IC識別器，無論在系統(tǒng)壽命、防監(jiān)聽、防解密等性能上都具有很大的優(yōu)勢。為此，本文給出了利用AT89C52、MFRC500、Mifare卡來構(gòu)建非接觸式IC讀寫器，并在該讀寫器基礎(chǔ)上開發(fā)適用各方面自動識別系統(tǒng)。1MFRC500的主要特性MFRC500是應(yīng)用于13.56MHz非接觸式通信中高集成讀卡器IC系列中的一員。該讀卡IC利用先進(jìn)的調(diào)制和解調(diào)概念，完全集成了13.56MHz下所有類型的被動非接觸式

6、通信方式和協(xié)議。MFRC500能夠支持ISO14443A所有的層。其內(nèi)部的發(fā)送器部分不需要增加有源電路就能夠直接驅(qū)動近操作距離的天線(可達(dá)100mm)；MFRC500的接收器部分提供有一個(gè)堅(jiān)固而有效的解調(diào)和解碼電路，可用于ISO14443兼容的應(yīng)答器信號；數(shù)字部分則用于處理ISO14443A幀和錯(cuò)誤檢測(奇偶&CRC)。此外，它還支持快速CRYPTO1加密算法，以用于驗(yàn)證Mifare系列產(chǎn)品。其方便的并行接口可直接連接到任何8位微處理器上，這樣就給讀卡器／終端的設(shè)計(jì)提供了極大的靈活性。MFRC500的主要

7、特點(diǎn)如下：◇帶有高集成度模擬電路以用于卡應(yīng)答的解調(diào)和解碼；◇緩沖輸出驅(qū)動器可使用最少數(shù)目的外部元件以連接到天線；◇近距離操作(可達(dá)100mm)；◇有用于連接13.56MHz石英晶體的快速內(nèi)部振蕩器緩沖區(qū)；◇帶低功耗的硬件復(fù)位功能；◇并行微處理器接口帶有內(nèi)部地址鎖存和IRQ線；◇有易用的發(fā)送和接收FIFO緩沖區(qū)；◇支持MIFAREClasic；◇支持MIRFARE有源天線；◇適合高安全性的終端。MFRC500采用SO32封裝的管腳配置如圖1所示。2IC卡系統(tǒng)組成圖2所示是基于MFRC500的非接觸式IC卡讀

8、寫器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。該系統(tǒng)主要由MCU、MFRC500、看門狗以及232通信模塊組成。系統(tǒng)的工作方式是先由MCU控制MFRC500驅(qū)動天線對Mifare卡(也就是應(yīng)答器PICC)進(jìn)行讀寫操作。然后，根據(jù)所得的數(shù)據(jù)對其它接口器件進(jìn)行響應(yīng)操作。最后，與PC機(jī)之間進(jìn)行通信，并把數(shù)據(jù)傳給上位機(jī)。系統(tǒng)MCU選用AT89C52主要是因?yàn)锳T89C52開發(fā)簡單，運(yùn)行穩(wěn)定。為了防止系統(tǒng)“死機(jī)”，系統(tǒng)中使用X5045作為看門狗。由于此系統(tǒng)的通訊距離要求不是太遠(yuǎn)，故采用RS-232通訊模塊與PC機(jī)進(jìn)行通訊。3天線的設(shè)計(jì)由于M

9、FRC500的頻率是13.56MHz，屬于短波段，因此可以采用小環(huán)天線。小環(huán)天線有方形、圓形、橢圓形、三角形等，本系統(tǒng)采用方形設(shè)計(jì)。其天線示意圖如圖3所示。該天線的最大幾何尺寸同工作波長之間沒有一個(gè)嚴(yán)格的界限。對于13.6MHz的系統(tǒng)來說，天線的最大尺寸在50cm左右。在天線設(shè)計(jì)中，品質(zhì)因數(shù)Q是一個(gè)非常重要的參數(shù)。對于電感耦合式射頻識別系統(tǒng)的PCD天線來說，較高品質(zhì)因數(shù)會使天線線圈中的電流強(qiáng)度大些，由此可改善對PICC的功率傳送。若以f0表示工作頻率，那么通過品質(zhì)因數(shù)就可以很容易計(jì)算出天線的帶寬：B=f0

10、／Q　　(1)從式(1)中可以看出，天線的傳輸帶寬與品質(zhì)因數(shù)成反比。因此，過高的品質(zhì)因數(shù)會導(dǎo)致帶寬縮小。從而減弱PCD的調(diào)制邊帶，這樣可能導(dǎo)致PCD無法與卡通信。因此，一般系統(tǒng)的最佳品質(zhì)因數(shù)應(yīng)為10～30，最大不能超過60。4MFRC500與AT89S52的接口電路圖4為MFRC500與AT89S52的接口電路，圖5為AT89S52與RS-232接口電路。5對Mifare1卡的操作流程整個(gè)系統(tǒng)的工作由對Mifare卡操作和系統(tǒng)后臺處理兩大部分組成。本文只介紹對Mifare卡的操作流程。Mifare卡的操作

11、可以分為以下幾項(xiàng)：(1)復(fù)位請求當(dāng)一張Mifare卡片處在卡讀寫器的天線工作范圍之內(nèi)時(shí)，程序員控制讀寫器向卡片發(fā)出RE-QUESTall(或REQUESTstd)命令。此時(shí)卡片的ATR將啟動，并將卡片Block0中的卡片類型(TagType)號共2個(gè)字節(jié)傳送給讀寫器，從而建立卡片與讀寫器的第一步通信聯(lián)絡(luò)。如果不進(jìn)行該位請求操作，讀寫器對卡片的其它操作將不能進(jìn)行。(2)反碰撞操作如果有多張Mifare卡片處在卡片讀寫器的天線工作