RFID射频识别技术 课件 第3章 食堂管理系统

《食堂管理系统》项目3本章学习目标（1）了解什么是T5557芯片（2）了解T5557低频卡数据存储结构（3）理解读写低频卡数据的工作原理（4）理解IC卡和ID卡的区别任务一新建一张食堂饭卡任务要求要求在智慧食堂管理系统中新增一张员工食堂饭卡，饭卡信息要求姓名为员工姓名、部门为技术部、初始密码设置为123456，金额100元，最终的结果要求使用低频卡读写软件读取卡中的数据存储位置。任务一新建一张食堂饭卡了解食堂系统的基本组成了解低频RFID的标签特点理解T5557标签内部结构了解T5557标签内部数据存储结构任务目标任务一新建一张食堂饭卡食堂发展现状和趋势智慧食堂系统功能介绍知识储备任务一新建一张食堂饭卡就餐调查结果食堂就餐回家或外卖15%84%就餐支付方式调查结果企事业食堂信息化手段普及率

2%~3%8%~10%85%~87%微信或支付宝现金一卡通中国企事业员工食堂信息化、智能化水平较低；员工食堂就餐体验差，满意度普遍不高；食堂管理方式粗放，餐补管理不便捷，浪费严重，监管难度大。智慧食堂管理系统背景任务一新建一张食堂饭卡智慧食堂管理系统面临的问题餐补管理不便捷管理粗放就餐效率低缺乏互动安全隐患任务一新建一张食堂饭卡根据学校餐厅的现状，智慧食堂对传统食堂进行如下改造：窗口式改成自选式，用餐者自由选取，出品、选餐相分离，缓解高峰期菜品出品压力；对收银结算通道进行改造，人工结算改成智盘结算，提高结算效率，解决排队拥堵难题；智盘与新中新、新开普、正元智慧等主流一卡通厂商有丰富的对接案例，可与原一卡通无缝衔接；对餐厅动线流程进行优化，保证师生点餐、就餐，出入便捷顺畅，在整个选餐、就餐过程中获得更好的体验。智慧食堂管理系统改进智能结算台主要作用是用餐人员选择自己想要的餐品放在餐盘内，将其放置在智能结算台，结算台通过对芯片的识别以及智能结算统计出整单价格，用餐人员直接通过扫码/刷卡/刷脸的方式完成结算，提升就餐体验，节省人工成本。下图3-1-1所示，为智能结账台。任务一新建一张食堂饭卡智慧食堂管理系统图3-1-1智能结账台智能结算台，采用国际通用的ISO/IEC15693标准的RFID射频技术芯片，餐具进入结算区后，通过在餐具底部RFID射频芯片进行读写操作，数据准确安全可靠，支持联网、脱机任意组合模式，平台扩展性好，支持传统一卡通系统、会员消费管理系统、POS收银系统等系统的对接，实现数据的同步与共享，实现快速结算。无感支付设备智能结算台之所以可以感应到我们的菜品价格，主要是因为碗碟底下带有RFID标签，在使用之前工作人员会先对每一个碗碟进行信息写入，如下图3-1-2所示。任务一新建一张食堂饭卡智慧食堂管理系统图3-1-2智能结账台其实本质上还是通过读写器感应碗碟上面的标签信息，从而获取菜品的价钱。如下图3-1-3所示，为RFID读写器正在感应碗碟的RFID信息。任务一新建一张食堂饭卡智慧食堂管理系统图3-1-3智能结账台任务一新建一张食堂饭卡智慧食堂管理系统通过在保温台嵌入射频读写装置，借助后台控制程序，在不改变原有出品流程的基础上，实现对智能餐具的信息写入操作，能有效节省餐具用量，简化餐具颜色款型，减轻清洗分拣压力，更重要的是让您有了一切饮食数据分析的基础。无感支付设备任务一新建一张食堂饭卡食堂发展的业务流程订餐多样的订餐方式通过支付宝、微信、手机APP，网页，手持PDA，二维码等多样的订餐方式方便就餐支付宝/微信订餐团餐宝APP订餐手持PDA支付灵活的支付方式通过支付宝、微信、银联、饭卡、人脸识别等便捷灵活的支付方式消费触屏订餐机支付宝/微信钱包银联云闪付饭卡支付人脸识别食堂多渠道订餐方式扫码取餐/支付小票取餐刷卡/人脸取餐智能餐柜取餐食堂多渠道取餐方式（1）快捷支付支付是提升就餐体验的重要节点，可提供卡支付、微信支付、支付宝支付、二维码支付和刷脸无感支付等多种支付方式。快捷支付是智慧食堂的一大亮点，确确实实解决了食堂的排队痛点，大幅度提升了学生的支付体验。下图3-1-4所示，为二维码快捷支付方式。任务一新建一张食堂饭卡趋势食堂发展现状和趋势图3-1-4二维码支付任务一新建一张食堂饭卡食堂发展现状和趋势趋势（2）健康管理“营养成分表”、“饮食健康app”是健康管理功能的重要组成部分。学生在打菜时，可根据嵌入在智能备餐台上的“营养价签”，合理选择食物。饭后，学生也可通过手机或多媒体一体机可获取自身的营养健康报告，报告将展现学生摄入菜品明细、饮食口味偏好及摄入菜品的营养成分情况，并对膳食结构的合理性进行分析，最终通过营养评分和饮食建议的形式展现给学生，提醒学生关注自身的饮食健康。（3）智能备餐智能备餐功能，通过内置的RFID装置，结合自助结算台，完成了摄入菜品信息的数据采集与个人身份的绑定，为健康饮食数据，创造了更多可能。同时，量化的出品、售卖也为就餐预测、生产计划和原料反算提供了数据依据，能有效减少浪费，实现精准备餐。任务一新建一张食堂饭卡食堂发展现状和趋势趋势（4）智能餐具每一件餐具都植入RFID芯片，并以优质密胺粉为原料，718钢为模具，使其更具光泽度和手感，再通过人工的细致抛光、打磨，完整严苛的检测标准，确保每件餐具符合高标准要求。（5）智能排菜智能排菜系统让食堂彻底告别靠经验、凭喜好，大厨手工排菜的方式。综合人、菜品、时令节气、供应链等海量数据，通过科学的分析与运算，实现AI智能排菜。任务一新建一张食堂饭卡食堂发展现状和趋势趋势（6）订餐取餐团餐社会化趋势越来明显，BYOD让就餐者与服务建立了直接的联系。智盘在手机端也推出了订餐、查询、充值、数字化营销、互动点评等服务，能有效避免服务冲突，缓解食堂餐厅运营压力。下图3-1-5所示，为自助终端快捷订餐方式。图3-1-5终端订餐任务一新建一张食堂饭卡食堂发展现状和趋势趋势（7）采购库存智慧食堂云平台是一套基于Web的食堂营运支撑系统，它实现了对平台的集中管控和数据的实时管控。采购、库存实现数字量化，并与生产、售卖实现数字化联通，能有效减少损耗浪费，让食堂运转更高效，决策更科学。（8）收餐洗消集餐具收纳、碗碟分离、食渣处理、碗盘清洁和碗盘收集等多功能于一体的收餐洗消自动化设备，具有操作简便、高度自动化、节省人工，节能高效和安全卫生的特点。下图3-1-6所示，为自动餐盘回收系统。图3-1-6自动清洗机这里我们将认识智慧食堂管理系统软件功能，下图3-1-7所示。是此次项目中用到的智慧食堂系统软件功能拓扑图，该管理软件中涉及到食堂管理软件中最基本也是最重要的4个模块功能，分别是新增、充值、消费和挂失。下面我们一一看下各个模块功能的说明和作用。智慧食堂系统功能介绍任务一新建一张食堂饭卡图3-1-7基本拓扑图分类1）新增用于新增一个员工卡，智慧食堂中消费需提供员工卡进行刷卡结账，这样便于管理和提高员工结账效率。该新增功能模块中涉及到员工姓名、部门、密码和金额，这里新增该模块主要时由食堂管理人员进行操作，设置密码的主要目的是防止不法分子用其它软件对该卡进行违法操作，保障用卡安全。2）充值用于向员工卡中充值金额，消费使用，在充值的过程过无需重新输入密码，因为软件在发送充值信息时，会附带密码信息进行验证任务一新建一张食堂饭卡智慧食堂系统功能介绍分类3）消费每次刷卡都会扣除一定额度的金额，模拟员工消费场景，此时的金额为员工卡中剩余的金额情况。4）挂失模拟员工卡丢失时候的挂失操作，挂失模块中加入密码信息，目的是防止任何人都能对该卡进行挂失操作。任务一新建一张食堂饭卡智慧食堂系统功能介绍本次任务中使用的员工卡为低频射频标签，低频段射频标签，简称为低频标签，其工作频率范围为30kHz-300kHz，典型工作频率有125KHz，133KHz。低频标签一般为无源标签，其工作能量通过电感耦合方式从阅读器耦合线圈的辐射近场中获得。低频标签与阅读器之间传送数据时，低频标签必须位于阅读器天线辐射的近场区内，低频标签的阅读距离一般情况下小于1米。与低频标签相关的国际标准有：ISO11784/11785（用于动物识别）、ISO18000-2（125-135kHz），低频标签的典型应用有：动物识别、容器识别、工具识别、电子闭锁防盗（带有内置应答器的汽车钥匙）等。员工卡概述任务一新建一张食堂饭卡低频标签的主要优势体现在：标签芯片一般采用普通的CMOS工艺，具有省电、廉价的特点；工作频率不受无线电频率管制约束；可以穿透水、有机组织、木材等；非常适合近距离的、低速度的、数据量要求较少的识别应用（例如：动物识别）等。低频标签的劣势主要体现在：标签存贮数据量较少；只能适合低速、近距离识别应用；与高频标签相比标签天线匝数更多，成本更高一些。任务一新建一张食堂饭卡员工卡概述优缺点T5557芯片的内部电路组成框图如图3-1-10所示，该图给出了T5557芯片和读写器之间的耦合方式。读写器向T5557芯片传送射频能量和读写命令，同时接收T5557芯片以负载调制方式送来的数据信号。知识拓展T5557芯片知识拓展图3-1-10T5557内部电路组成框图知识拓展T5557芯片由模拟前端、写解码、比特率产生器、调制器、模式寄存器、控制器、测试逻辑、存储器、编程用高压产生器等部分构成。T5557芯片在射频工作时，仅使用Coil1（引脚8）和Coil2（引脚1），外接电感L2和电容器C2，构成谐振回路。T5557内部电路组成图3-1-10T5557内部电路组成框图1）模拟前端（射频前端）模拟前端（analogfrontend，AFE）电路包括所有和线圈相连的电路，提供卡片所需的电能，并且处理与读卡器之间的双向数据通讯，主要包括如下功能块：对线圈交流整流，提供直流电源；提取时钟信号；卡到读卡器的数据传送过程中，在coil1和coil2之间信息的装入；在基站到卡的数据传送过程中，场气隙（gap）的检测；静电保护电路。知识拓展内部电路组成T5557图3-1-10T5557内部电路组成框图2）控制器控制器主要完成4种功能：在上电有效后及读期间，从配置存储器EEPROM区块0的配置数据装载到模式寄存器，以保证芯片设置方式工作；控制对存储器的访问（读、写）；处理写命令和数据、写错误模式；在密码模式中，接收操作码后的32位值与存储的密码进行比较和判别。知识拓展T5557内部电路组成图3-1-10T5557内部电路组成框图3）比特率生成在普通模式通过编程可产生与e5550/e5551/e5554相同的波特率，在扩展模式可产生RF/(2n+2)，n=0,1,2,…,63，即RF/2到RF/128射频之间的数据比特率。4）写解码写解码电路在写操作期间解读有关写操作码，并对写数据流进行检验。5）高压（HV）产生器它在写入时产生对EEPROM编程时所需的18V高电压。知识拓展T5557内部电路组成图3-1-10T5557内部电路组成框图知识拓展T5557内部电路组成6）直流（DC）产生器通过对RF源整流，提供所需的直流电源。7）模式寄存器模式寄存器存储从EEPROM的block0来的配置数据，它在每块读之前连续被刷新，并且在上电复位或复位命令之后被重装。8）上电复位（POR）延时直到一个可靠的电压已经提供，保证可靠工作。图3-1-10T5557内部电路组成框图1）T5557芯片数据存储器T5557芯片存储器EEPROM的结构如表3-1-2所示，它由10块构成，每块33位。第0位为锁存位，共330位，包括锁存位（LOCK位）都是可编程的。页0的块0包含模式/配置数据，在规则读时不被传送。页0的块7可以被使用作为写保护的密码。每块的0位是本块的锁位，一旦上锁，本块数据只读，不能再被改写。低频T5557数据存储结构知识拓展页位0位1~32块Page1H追溯数据1Page1H追溯数据2Page0L配置数据0Page0L用户数据1Page0L用户数据2Page0L用户数据3Page0L用户数据4Page0L用户数据5Page0L用户数据6Page0L用户数据或密码（口令）7知识拓展T5557非接触式R/W辨识芯片的存储容量虽然小了些，除去用户不能使用的页1，实际使用空间只有页0的8个块(264bit),但其配置项以及工作模式特别丰富，是一种名副其实的多功能芯片IC，用户对卡片的访问模式也辨识芯片的存储容量虽然小了些，除去用户不能使用的页1，实际使用空间只有页0的8个块(264bit),但其配置项以及工作模式特别丰富，是一种名副其实的多功能芯片IC较为灵活，

低频T5557数据存储结构该任务需要用到低频RFID读写器和RFID卡，将低频RFID读写器的usb口连接至电脑usb口，如下图3-1-8所示。1、任务环境准备任务实施图3-1-8设备连接图任务一新建一张食堂饭卡2、新增任务卡使用智慧食堂管理系统软件，如下图3-1-9所示，新增一张姓名为学生姓名、部门为班级名称、初始密码设置为123456，金额100元的用户卡。任务实施任务一新建一张食堂饭卡图3-1-9智能结账台3、获取卡中信息使用低频卡读写工具，读取低频卡中每个区的数据，填入下表3-1-1中。任务实施任务一新建一张食堂饭卡任务一新建一张食堂饭卡块页位1~320Page0

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E0150A849Page1575AA85E表3-1-1低频RFID卡数据存储THANKS！任务二修改饭卡中的数据任务二修改饭卡中的数据要求使用低频卡读写软件完成饭卡信息的修改，使用低频RFID读写器软件对饭卡中的信息进行读取出来，将饭卡中的金额修改为200元。任务要求掌握如何判断IC卡和ID卡了解ID卡和IC卡的特点区别了解T5557追溯块中的数据存储格式理解T5557系列卡片的数据读写方法任务目标任务二修改饭卡中的数据认识ID卡和IC卡ID卡和IC卡特性对比T5557电子标签低频RFID卡厂商可追溯数据空间RFID低频卡初始化操作原理低频读写IC卡读写知识储备任务二修改饭卡中的数据认识IC卡和ID卡光从卡的外观看，ID卡上有卡号且厚一点，IC卡则没有那么厚，也没有卡号。当然光这样也看不出太大的区别。下图3-2-1所示，ID卡和IC卡的外观对比。任务二修改饭卡中的数据图3-2-1ID卡和IC卡对比任务二修改饭卡中的数据认识IC卡和ID卡区别最重要的有以下区别：1）ID卡全称身份识别卡，ID卡即为只读式非接触IC卡，它靠读卡器感应供电并读出存储在芯片EEPROM中的唯一卡号，含固定的编号，主要有台湾SYRIS的EM格式、美国HID、TI、MOTOROLA等各类ID卡。频率是125KHz，属于低频。一般用于门禁ID厚卡钥匙卡ID薄卡IC薄卡任务二修改饭卡中的数据认识IC卡和ID卡区别3）在比较黑暗的地方用手电筒照向卡，观察卡片里面的线圈，可以根据线圈的线径区别是IC卡还是ID卡，一般ID卡的线径为3-8mm,IC卡的线径为1-2mm，具体如下图3-2-2所示：ID厚卡线圈IC薄卡线圈ID薄卡线圈非接触式IC卡又称射频卡，由IC芯片、感应天线组成，封装在一个标准的PVC卡片内，芯片及天线无任何外露部分。是世界上最近几年发展起来的一项新技术,它成功的将射频识别技术和IC卡技术结合起来,结束了无源(卡中无电源)和免接触这一难题,是电子器件领域的一大突破.卡片在一定距离范围(通常为5—10mm)靠近读写器表面，通过无线电波的传递来完成数据的读写操作。认识IC卡⑴可靠性高非接触式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。⑵操作方便由于非接触通讯，读写器在10CM范围内就可以对卡片操作，所以不必插拨卡，非常方便用户使用。⑶防冲突非接触式卡中有快速防冲突机制,能防止卡片之间出现数据干扰，因此，读写器可以“同时”处理多张非接触式IC卡。这提高了应用的并行性，,无形中提高系统工作速度。⑷可以适合于多种应用非接触式卡的序列号是唯一的，制造厂家在产品出厂前已将此序列号固化,不可再更改。非接触式卡与读写器之间采用双向验证机制，即读写器验证IC卡的合法性，同时IC卡也验证读写器的合法性。⑸加密性能好非接触式IC卡由IC芯片，感应天线组成，并完全密封在一个标准PVC卡片中，无外露部分。非接触式IC卡的读写过程，通常由非接触型IC卡与读写器之间通过无线电波来完成读写操作。认识IC卡与接触式IC卡相比较,非接触式卡具有以下优点:当然ID卡和IC卡都可以做小做薄，还可以做成钥匙扣或者手环相当方便。可参考下图3-2-3所示。任务二修改饭卡中的数据非接触式IC卡与非接触式ID卡区别图3-2-3ID卡和IC卡外观1）安全性IC卡的安全性远大于ID卡。ID卡内的卡号读取无任何权限，易于仿制。IC卡内所记录数据的读取、写入均需相应的密码认证，甚至卡片内每个区均有不同的密码保护，全面保护数据安全，IC卡写数据的密码与读出数据的密码可设为不同，提供了良好分级管理方式，确保系统安全。2）可记录性ID卡不可写入数据，其记录内容(卡号)只可由芯片生产厂一次性写入，开发商只可读出卡号加以利用，无法根据系统的实际需要制订新的号码管理制度。IC卡不仅可由授权用户读出大量数据，而且亦可由授权用户写入大量数据(如新的卡号、用户的权限、用户资料等)，IC卡所记录内容可反复擦写。任务二修改饭卡中的数据IC卡和ID卡特性对比3）存储容量ID卡仅仅记录卡号；而IC卡(比如Philipsmifare1卡)可以记录约1000个字符的内容。4）脱机与联网运行由于ID卡卡内无内容，故其卡片持有者的权限、系统功能操作要完全依赖于计算机网络平台数据库的支持。而IC卡本身已记录了大量用户相关内容(卡号、用户资料、权限、消费余额等大量信息)，完全可以脱离计算机平台运行，实现联网与脱机自动转换的运行方式，能够达到大范围使用、少布线的需求。5）一卡通扩展应用ID卡由于无记录、无分区，只能依赖网络软件来处理各子系统的信息，这就大大增加对网络的依赖；如果在ID卡系统完成后，用户欲增加功能点，则需要另外布线，这不仅增加了工程施工难度，而且增加了不必要的投资。所以说，使用ID卡来做系统，难以进行系统扩展，难以实现真正的一卡通。任务二修改饭卡中的数据IC卡和ID卡特性对比市面上低频RFID卡中使用最广泛的就是美国Atmel公司生产的多功能非接触式R/W辨识集成电路T5557芯片，其适用于125KHz频率范围。芯片需要连接一个天线线圈，该线圈被视为芯片电路的电力驱动补给和双向信息的沟通接口。天线和芯片一起构成感应卡片或标签。T5557主要升级替换早期的E5550/5551芯片，现在的升级替代产品为T5567，该卡片被广泛应用于多种形式的身份识别，如交通旅游、医疗通信、教育娱乐等多样化的应用场合，如酒店门锁卡、健康保险卡、校园一卡通、企业/工厂考勤卡、加油卡、上网卡、就餐卡、游戏卡、学生成绩卡、电话卡、戏院卡、娱乐卡等。T5557电子标签T5557芯片任务二修改饭卡中的数据T5557卡具有以下主要特性：非接触能量供给和读写数据；工作频率范围为100~150kHz；小容量，其结构与ISO/IEC11784/785相容；与e5550产品兼容并扩展的应用模式；在芯片上有75pF的谐振电容器（掩模选项）；包括32bit密码区在内的7x32bit的EEPROM数据存储空间；单独的64bit存储区为厂商可追溯的数据区；具有块写保护；采用请求应答（AnswerOnRequest，AOR）实现防碰撞；可编程选择传输速率（比特率）、编码调制方式；可工作于密码（口令）方式。任务二修改饭卡中的数据T5557电子标签T5557芯片的内部电路组成框图如图3-2-5所示，该图给出了T5557芯片和读写器之间的耦合方式。读写器向T5557芯片传送射频能量和读写命令，同时接收T5557芯片以负载调制方式送来的数据信号。T5557芯片任务二修改饭卡中的数据图3-2-5T5557内部电路组成框图任务二修改饭卡中的数据T5557芯片由模拟前端、写解码、比特率产生器、调制器、模式寄存器、控制器、测试逻辑、存储器、编程用高压产生器等部分构成。T5557芯片在射频工作时，仅使用Coil1（引脚8）和Coil2（引脚1），外接电感L2和电容器C2，构成谐振回路。在测试模式时，VDD和VSS引脚为外加电压正端和地，通过测试引脚实现测试功能。T5557内部电路组成任务二修改饭卡中的数据1）模拟前端（射频前端）模拟前端（analogfrontend，AFE）电路包括所有和线圈相连的电路，提供卡片所需的电能，并且处理与读卡器之间的双向数据通讯，主要包括如下功能块：对线圈交流整流，提供直流电源；提取时钟信号；卡到读卡器的数据传送过程中，在coil1和coil2之间信息的装入；在基站到卡的数据传送过程中，场气隙（gap）的检测；静电保护电路。内部电路组成T5557任务二修改饭卡中的数据2）控制器控制器主要完成4种功能：在上电有效后及读期间，从配置存储器EEPROM区块0的配置数据装载到模式寄存器，以保证芯片设置方式工作；控制对存储器的访问（读、写）；处理写命令和数据、写错误模式；在密码模式中，接收操作码后的32位值与存储的密码进行比较和判别。T5557内部电路组成任务二修改饭卡中的数据3）比特率生成在普通模式通过编程可产生与e5550/e5551/e5554相同的波特率，在扩展模式可产生RF/(2n+2)，n=0,1,2,…,63，即RF/2到RF/128射频之间的数据比特率。4）写解码写解码电路在写操作期间解读有关写操作码，并对写数据流进行检验。5）高压（HV）产生器它在写入时产生对EEPROM编程时所需的18V高电压。T5557内部电路组成任务二修改饭卡中的数据T5557内部电路组成6）直流（DC）产生器通过对RF源整流，提供所需的直流电源。7）模式寄存器模式寄存器存储从EEPROM的block0来的配置数据，它在每块读之前连续被刷新，并且在上电复位或复位命令之后被重装。8）上电复位（POR）延时直到一个可靠的电压已经提供，保证可靠工作。任务二修改饭卡中的数据T5557芯片页1的块1和块2包含可追溯数据，并且被Atmel在制造测试期间进行其数据规划并且锁定，即锁存位为“1”，其结构如表3-2-1所示。这些可追踪数据是Atmel在生产制造测试过程所保留的众多识别数据，可供查证，如图3-2-6所示。其中，块1的最重要字节固定为“E0h”，是在标准ISO/IEC15963-1定义的分类级别；第二个字节也因此被定义为ATMEL的厂商ID“15h”；接下来的8位(ICR)被作为IC的参考字节，高3位被定义为IC和/或制造厂的版本，低5位默认“00h”，也可以是客户特殊要求的设定。接下来的40位是唯一串码，分为5位十进制lotID和20位DPW。低频RFID卡厂商可追溯数据空间任务二修改饭卡中的数据页位0位1~32块Page1H追溯数据2Page1H追溯数据1表3-2-1存储器EEPROM的结构任务二修改饭卡中的数据低频RFID卡厂商可追溯数据空间任务二修改饭卡中的数据图3-2-6追溯数据结构低频RFID卡厂商可追溯数据空间其中：ACL：分类级别，ISO/IEC15693-1=E0H；MFC：制造商代码，Atmel公司所定义的ISO/IEC7816-6=15H；ICR：IC涉及的硅材料及标签制造商的集成电路参考，高3位定义集成电路版本，低5位可能包含一个正在请求的用户代码；MSN：制造商序列号组成；LotID：5个数字划分为一组代码，例如，“38765”DPW：20位编码作为连续晶圆序列号（高5位=晶圆#）其中：ACL：分类级别，ISO/IEC15693-1=E0H；MFC：制造商代码，Atmel公司所定义的ISO/IEC7816-6=15H；ICR：IC涉及的硅材料及标签制造商的集成电路参考，高3位定义集成电路版本，低5位可能包含一个正在请求的用户代码；MSN：制造商序列号组成；LotID：5个数字划分为一组代码，例如，“38765”DPW：20位编码作为连续晶圆序列号（高5位=晶圆#）任务二修改饭卡中的数据低频RFID卡厂商可追溯数据空间任务二修改饭卡中的数据动动手，使用低频卡读写工具读取页1中的数据，并填入下表中，将表中的数据和T5557中的追溯数据格式进行对比，分析数据是否相同。页块位1~32Page12

Page11T5557卡的配置寄存器用于控制卡的各种操作特性，如：同步信号、数据流格式、数据流长度、加密、口令唤醒和停止发射等功能的启用关闭等。配置寄存器位于EEPROM的第0块数据区，可进行编程控制(用户向卡发送写命令给该区写入一定格式的数据即可)。一般一个应用系统的卡的模式块的值是统一的，在发卡时建议写入数据后将该块的LOCK位置“1”，这样可以防止对控制块的误修改引起卡的操作不正常。配置存储器各位的编码含义如表3-2-2所示。RFID低频卡初始化操作原理任务二修改饭卡中的数据任务二修改饭卡中的数据表3-2-2配置存储器的配置数据编码在T5557卡中配置寄存器的第0位是锁定位：置0，模式寄存器的第1位至32位都可以改写；置1，模式寄存器的各位都不能更改。第1位至第4位的值为6，测试模式就被禁止。第5至第11位之间为保留位，没有被使用，可以写入任何值，一般写入“0”用来和其他功能位区别。从第12位至第14位为比特率(BitRate)设置位，设置这三位的值可以决定卡发射数据时的比特率。配置寄存器中的第15位和第24位必须写入“0”，否则卡将不能正常工作。第16至20位以及21-22位结合在一起设定卡发射数据的编码及调制方法。设置16，17位为“00”时18-20位的设置有效，如果18-20位设置为“001”、“010”、“011”时可继续使用第21-22位设置在PSK调制方法下的频率变化。分类任务二修改饭卡中的数据RFID低频卡初始化操作原理具体的编码和调制方式如下：编码(1)曼彻斯特码：逻辑0为倍频率NRZ码的10（下降沿），逻辑1为倍频率NRZ码的01（上升沿）；(2)Biphase：每个位的开始电平跳变，数位0时位中间附加一跳变。调制方式PSK调制的脉冲频率为RF/2，RF/4或RF/8，RF为载波频率fc。它的相位变化情况有以下：PSK1：相位输入变换，即数位从1变为0或从0变为1时，相位改变180；PSK2：在时钟输入高时相位变化，即每当数位1结束时，相位改变180；PSK3：数位从0变为1（上升沿）时，相位改变180；任务二修改饭卡中的数据RFID低频卡初始化操作原理FSK调制有以下4种：FSK1：数位1和0的脉冲频率为RF/8和RF/5；FSK1a：数位1和0的脉冲频率为RF/5和RF/8；FSK2：数位1和0的脉冲频率为RF/8和RF/10；FSK2a：数位1和0的脉冲频率为RF/10和RF/8。第23位用来控制是否启动AOR(Answer-On-Request)功能。该位设置为“1”时启动AOR功能，这时T5557卡进入射频区域后不主动发射数据，而要由阅读器给T5557卡发射唤醒命令后再发射数据。该功能要求首先启动口令加密功能，也就是说阅读器要唤醒一个T5557卡时必须在唤醒命令序列中向T5557卡发射口令密码，T5557卡检测到包含合法口令的唤醒命令时才恢复发送数据。任务二修改饭卡中的数据RFID低频卡初始化操作原理要启动口令加密功能就要求将配置寄存器的第28位设置为“1”。启动口令加密功能后，第7块数据区将保存T5557卡的口令密码，所以启动加密功能之前应该事先写入密码。如果允许修改密码，则不用锁定BLOCK7；如果密码永久有效，则要在写入密码的同时锁定BLOCK7，这样密码将不能被修改。在加密模式下用户对卡中数据进行任何修改，均要求提供密码验证，密码正确时修改操作有效，密码不正确则修改无效。为了保护密码不被未知用户截获，在启动加密功能后还应该对配置寄存器的第25-27位进行设置。这三位设置的为T5557卡发射数据时发射的最大数据块数(MAXBLK)。任务二修改饭卡中的数据RFID低频卡初始化操作原理当MAXBLK设置为“0”时T5557卡只发射BLOCK0的数据给阅读器；当MAXBLK设置为“1”时T5557卡只发射BLOCK1的数据给基站；当MAXBLK设置为“2”时T5557卡发射BLOCK1和BLOCK2的数据给阅读器；当MAXBLK设置为“3”时T5557卡发射BLOCK1至BLOCK3的数据给阅读器；其他的设置依次类推；当MAXBLK设置为“7”时T5557卡发射BLOCK1至BLOCK7的数据给阅读器。注意：在启动口令模式后MAXBLK的值应小于“7”，这样T5557卡将不发射存放在第7块中的数据。除了设置以上各项设置项以外，还可以配置第29位（序列终止符SequenceTerminator），设置T5557卡发射数据时的同步信号类型，序列终止符在每个数据循环开始时出现。此外，配置数据的默认配置为十六进制数：00148000，即连续通信模式、曼彻斯特编码、RF/64调制速率。任务二修改饭卡中的数据RFID低频卡初始化操作原理初始化操作T5557上电后，要进行读写操作，必须进行初始化，具体的工作过程如下：在电压达到门限电平以前，T5557芯片上电复位电路都一直处在激活状态，并触发默认的启动延时。在接下来的192个时钟的配置周期内，T5557用EEPROM的block0中存储的配置数据完成初始化，如图3-2-7所示。任务二修改饭卡中的数据RFID低频卡初始化操作原理图3-2-7T5557初始化操作时序如果POR延迟位（EEPROM的块0第32位）被复位，那么配置周期完成以后就没有附加延时，T5557卡经过大约3ms，进入规则读模式；如果POR延迟位被置位，那么T5557会保持在持续阻尼状态，持续8190个时钟周期（在125KHz工作频率下约为67ms），再进入规则读模式。TINIT=(192+8192·POR延时)·TC=67ms;在125KHz时，TC=8us在初始化期间，任何时钟空隙（gap）都会引起上面过程的重新开始。经过初始化过程后以后，T5557进入规则读状态，并自动开始启用配置寄存器的设置进行通讯。任务二修改饭卡中的数据RFID低频卡初始化操作原理任务二修改饭卡中的数据动动手，使用低频卡读写工具读取页0中块0的数据，并填入下表中，分析该卡的比特率、调制模式、卡加密方式的初始状态是怎样？页块位1~32Page00在T5557卡与读写器进行通信时：通常由卡将存贮在EEPROM中的数据以负载调制方式循环送至读写器，并且这种调制能被读卡器检测到。1）负载调试技术负载调制是电子标签经常使用的向读写器传输数据的方法。负载调制通过对电子标签振荡回路的电参数按照数据流的节拍进行调节，使电子标签阻抗的大小和相位随之改变，从而完成调制的过程。负载调制技术主要有电阻负载调制和电容负载调制两种方式。这里我们对电阻负载调制的工作原理进行讲解。低频读写IC卡读写任务二修改饭卡中的数据任务二修改饭卡中的数据图3-2-8电阻负载调制的电路原理图在电阻负载调制中，负载RL并联一个电阻R2，R2称为负载调制电阻，该电阻受开关S的接通和断开进行控制，开关S的通断由处理器发送的控制信号控制。电阻负载调制的特性如下。（1）当处理器发送的数据编码为"1"时，开关S接通，电子标签的负载电阻为R2和RL的并联；当二进制数据编码为"0"时，开关S断开，电子标签的负载电阻为RL。这说明，开关S接通时，电子标签的负载电阻比较小。（2）上述分析说明，开关S接通或断开，会使电子标签谐振回路两端的电压发生变化。（3）当电子标签谐振回路两端的电压发生变化时，由于线圈电感耦合，这种变化会传递给读写器，表现为读写器线圈两端电压的振幅发生变化，因此产生对读写器电压的调幅，从而达到信号的传递目的。任务二修改饭卡中的数据低频读写IC卡读写下图3-2-9为电阻负载调制的波形变化过程。图中波形a为电子标签数据的数据编码信号；图中波形b为电子标签线圈两端的电压信号；图中波形c为读写器线圈两端的电压信号；图中波形d为读写器线圈解调后的电压。可以看出，图3-2-9中波形a和d的二进制数据编码一致，表明电阻负载调制完成了信息传递的工作。任务二修改饭卡中的数据低频读写IC卡读写任务二修改饭卡中的数据图3-2-9电阻负载调制的波形变化过程2）数据发送方式根据低频卡T5557的传送数据循环组织方式的不同分为规则读模式、块读模式和序列终止符模式。（1）规则读模式在规则读模式，存储器中的数据被连续传送，开始时block1的bit1，直到最后一块（如block7）的第