非接触式IC卡技术PPT课件

非接触式IC卡技术,电子与信息工程学院,提纲,非接触式IC卡概述系统构成/分类/国际标准非接触式IC卡工作原理能量传递/信息传递/防冲突非接触式IC卡芯片技术MIFARE1非接触式IC卡接口技术MIFARE1,为什么要使用非接触式IC卡?,在频繁操作的场合，如门禁、考勤、小额电子钱包（公交收费、食堂收费、高速公路收费、停车场收费）、身份认证等场合，接触式IC卡越来越明显的暴露出其弊端：,容易磨损操作速度慢使用不方便,什么是非接触式IC卡？ContactlessICC,非接触式IC卡是在卡中敷设天线，利用天线的接收发射，与读写器的天线交换信号，实现一种无线通讯，非接触式IC卡又被称为射频卡（RFCRadioFrequencyCard），简称RF卡，非接触式IC卡系统被称为射频识别系统（RFIDRadioFrequencyIdentification）。,非接触式IC卡系统构成,非接触式IC卡：数据载体，应答器非接触式IC卡读写器：卡接口设备，阅读器，寻呼器,非接触式IC卡的基本构成,非接触式IC卡：芯片+天线+卡基,非接触式IC卡读写器的构成,高频模块（发送器和接收器）、控制单元耦合元件（天线）,非接触式IC卡的特点,可靠性高、寿命长。非接触式IC卡与读写器之间无机械接触，避免了由于接触读写而产生的各种故障。非接触式ID卡表面无裸露的芯片，无须担心芯片脱落、静电击穿、弯曲、损坏等问题，既便于卡片的印刷，又提高了卡片使用的可靠性。操作快捷便利。动态处理。成本较高。,非接触式IC卡的分类,按片内IC：存储卡、逻辑加密卡、CPU卡按工作距离：密耦合卡、近耦合和疏耦合卡按工作频率的高低：125kHz的低频卡（30kHz300kHz），13.56MHz的高频或射频卡（3MHz30MHz），915MHz、2.45GHz的超高频卡（300MHz3GHz）、5.8GHz的微波卡（3GHz）。按卡内芯片供电方式：卡内带电池的有源卡和卡内无电池、由读写器以无线感应方式供电的无源卡按使用过程中的读写方式：只读卡（ID卡）和读写卡（带EEPROM）,EMID厚卡,EMID薄卡,PHILIPSMIFARE1卡,TI（德州仪器）Tag-it电子标签,手表卡与钥匙扣卡,不同频段射频卡的特点,非接触式IC卡的国际标准,注释：ICC集成电路卡CICCClose-CoupledICC，紧密（密耦合）卡；PICCProximityICC，称为接近（近耦合）卡；VICCVicinityICC，称为邻近（疏耦合）卡。CDCouplingDevice，是读写器中发射电磁波的部分,ISO/IEC14443国际标准现阶段ISO/IEC14443（草案）主要有两个体系并存：ISO/IEC14443-TypeA、ISO/IEC14443-TypeB。TypeA：以PHILIPS公司为代表，包括SIEMENS、HITACHI、GEMPLUS、GSENDCODEMOVR0,#00HMOVXR0,AMOVA,#addr；SENDBLOCKADDRMOVR0,#00HMOVXR0,A,MOVA,#0AH;SETTOC=1msMOVR0,#06HMOVXR0,AD_wait_value:；读STACON，判断DV=1？MOVR0,#01HMOVXA,R0JNBACC.7,D_wait_valueMOVR6,AMOVA,#00H；清零TOCMOVR0,#06HMOVXR0,AMOVA,R6；出错判断JBACC.6,DEC_TE_ERRJBACC.3,DEC_BE_ERRAJMPDEC_CONTIDEC_TE_ERR:；NOTAGERRMOVB,#01HAJMPDEC_EXITDEC_BE_ERR:MOVB,#02HAJMPDEC_EXIT,DEC_CONTI:MOVR0,#00H；读入ACK/NAK，MOVXA,R0ANLA,#0BH；仅检查0，1，3位CJNEA,#00H,D_N1MOVB,#07H;NOTAUTHERR（应答为00000000）SJMPDEC_NEXTD_N1:CJNEA,#0AH,D_N2；收到ACK应答（00000101），表示可以DECSJMPDEC_NEXTD_N2:MOVB,#03H;其他错误应答（00000011），CODEERAJMPWRITE_EXIT,WRITE_NEXT:；开始写数据MOVA,#32；SENDBCNTS=32bits（4BVALUE）MOVR0,#03HMOVXR0,AMOVA,#04H；SENDBCNTR=4bits（ACK/NAK）MOVR0,#04HMOVXR0,AMOVR5,#4;送4B值MOVR0,#00HMOVR1,#D_BUFDEC_VALUE:MOVA,R1MOVXR0,AINCR1DJNZR5,DEC_VALUE,MOVA,#0AH；SETTOC=1msMOVR0,#06HMOVXR0,ADEC_end:；DV=1？MOVR0,#01HMOVXA,R0JNBACC.7,DEC_endMOVA,#00H；清零TOCMOVR0,#06HMOVXR0,AJudge_answer:MOVR0,#01H；出错判断MOVXA,R0JNBACC.6,DEC_error_TEMOVB,#00HDEC_ANSWER:；读入ACK/NAKMOVR0,#00HMOVXA,R0ANLA,#0FHCJNEA,#04H,D_ERR1；（00000100为VALUEOVERFLOW）MOVB,#0FEHSJMPDEC_EXITD_ERR1:MOVB,#0FFH；其他错误DEC_EXIT:RET,TRANSFER入口:块地址T_addr出口:ACK/NAKTRANS:NOPNOPMOVA,#10H；SENDBCNTS（16bits：命令码+块地址）MOVR0,#03HMOVXR0,AMOVA,#04H；SENDBCNTR（4bits：ACK/NAK）MOVR0,#04HMOVXR0,AMOVA,#0B0H;SENDCODEMOVR0,#00HMOVXR0,AMOVA,#T_addr；SENDBLOCKADDRMOVR0,#00HMOVXR0,A,MOVA,#10H；SETTOC=1.5msMOVR0,#06HMOVXR0,AT_end:；DV=1？MOVR0,#01HMOVXA,R0JNBACC.7,T_endMOVA,#00H；清零TOCMOVR0,#06HMOVXR0,AJudge_answer:；出错判断MOVR0,#01HMOVXA,R0JBACC.3,T_error_BEJBACC.6,T_error_PEMOVB,#00HAJMPNEXT_TRANST_error_BE:；出错处理MOVB,#03HSJMPNEXT_TRANST_error_PE:MOVB,#05HSJMPNEXT_TRANS,NEXT_TRANS:MOVA,#95D；SETTOC=9msMOVR0,#06HMOVXR0,AT_Toc_end:；DV=1？（EEPROM写入结束否？）MOVR0,#01HMOVXA,R0JNBACC.7,T_Toc_endMOVR6,AMOVA,#00H；CLEARTOCMOVR0,#06HMOVXR0,AMOVA,R6；出错判断JBACC.6,T_TAG_ERRJBACC.3,T_BIT_ERRMOVB,00HSJMPNEXT_ANSWERT_TAG_ERR:；出错处理MOVB,#09HAJMPT_EXITT_BIT_ERR:MOVB,#0BHAJMPT_EXIT,NEXT_ANSWER:；读入ACK/NAKMOVR0,#00HMOVXA,R0ANLA,#0FHCJNEA,#0AH,T_ERR1；（00000101为ACK，TRANSFEROK）MOVB,#00HSJMPT_EXITT_ERR1:CJNEA,#04H,T_ERR2；（00000100为NAK）MOVB,#02HSJMPT_EXITT_ERR2:CJNEA,#05H,WRITE_EXIT；其他错误MOVB,#04HT_EXIT:RET,实训6非接触式IC卡的读写控制,实训程序将读写器MCU片内RAM中的16个数据写入卡的一个数据块，然后将该数据块中的数据读出并存入读写器MCU的片内RAM中。MCU采用查询方式与MCM通信。实训程序说明：mode选择密码集KEYSET0、1、2及密码A、Bsector_nr认证扇区号（015）R_H_BUF读入数据缓冲区首地址R_E_BUF读入数据暂存区首地址W_H_BUF写入数据区首地址R_addr被读取的块地址（063）W_addr被写入的块地址（063）,实训步骤,用非接触式IC卡读写软件MWRF向MCM中下载密码，读出并记录MIFARE1卡的TAGTYPE、SN、SIZE，读出并记录卡中某数据块（如扇区1块0）的数据。用镊子取出非接触式IC卡开发板上的MCU芯片，将仿真头插入MCU的IC座。编译实训程序，设置断点。打开片内RAM及寄存器窗口，在写数据区（首地址为10H的16个单元）设置要写入卡中的数据。天线范围内无卡时运行程序，记录程序停在断点处的相关数据。说明是否能正确读/写卡，如不能，根据现象定位故障点。将卡置入天线范围内，运行程序，记录程序停在断点处的相关数据。说明是否能正确读/写卡，如不能，根据现象定位故障点。,实训程序：modeEQU00H；设置KEYSET=KEYSET0，使用密码Asector_nrEQU01H；设置认证扇区为扇区1R_H_BUFEQU40H；读入数据缓冲区R_E_BUFEQU50H；读入数据暂存区W_H_BUFEQU10H；写入数据区R_addrEQU04H；被读取的块地址（扇区1的块0）W_addrEQu05H；被写入的块地址（扇区1的块1）,ORG0000HAJMPMAINORG0050HMAIN:MOVSP,#60H；重新设置堆栈CLREA；关闭所有中断CLRP3.4SETBP3.3；关闭MCM200NOPNOPCLRP3.3；激活MCM200NOPLCALLD500MSSTART:NOPNOPMOVA,#80H；SOR软件复位MOVR0,#01HMOVXR0,ANOPNOPLCALLD500MSCLRP3.3；再次激活MCM200CLRP3.3,MOVR2,#01H；选择REQUESTALL指令LCALLREQUEST；请求响应REQUESTSETBp3.4；断点,查看TAGTYPE（20H）（21H）LCALLANTICOLLISION；防冲突ANTICOLLISIONSETBP3.4；断点,查看SN（30H）（34H）LCALLSELECT；选择卡片SELECTSETBP3.4；断点,查看SIZE（22H）LCALLLOAD_KEY；下载密码SETBP3.4LCAL