21-电子-李剑-文献综述

延边大学本科毕业论文文献综述二〇〇九年三月题目：单片机实现非接触式IC卡读写学生姓名：李剑学院：工学院专业：电子信息工程班级：2005级指导教师：李政学讲师学校代码：10184学号：20540203141单片机实现非接触式IC卡的读写作者：李剑摘要：非接触式IC卡是最近几年发展起来的一项新技术，它成功地解决了无源和免接触难题，是电子器件领域的一大突破。本文介绍一种基于德国ACG公司的H6152的射频识别读写器的设计，该读写器能完成对非接触IC卡的所有读写及控制操作，并可以方便的嵌入到其他系统（如考勤、门禁等），受控于主控模块，成为用户系统的一部分。关键词：非接触式IC卡；AT89C52；H6152；Mifare卡一、研究目的及意义非接触式IC卡与传统的接触式IC卡相比，它在继承了接触式IC卡大容量、高安全性等优点的同时，又克服了接触式IC卡所无法避免的读写故障率高，由于触点外露而导致的污染、损伤、磨损、静电以及插卡不便等缺点，非接触式IC卡完全密封的形式及无接触的工作方式，使之不受外界不良因素的影响，从而使用寿命完全接近IC芯片的自然寿命，因而卡本身的使用频率和期限以及操作的便利性都大大的高于接触式IC卡[1]。非接触式IC卡与读写设备无电路接触，它通过射频电磁感应从读写设备获取能量和交换数据，读写操作只需将卡片放在读写器附近一定的距离之内就能实现数据交换，使用方便快捷，不易损坏。而且非接触式IC卡的加密性好、适合于多种应用。可见，非接触式IC卡不仅代表着卡技术发展多年的结晶，也是象征着IC卡的应用又提高到一个新阶段的里程碑[2]。二、国内外研究现状非接触式IC卡，又名感应卡，诞生于90年代初，由于存在与磁卡和接触式IC卡不可比拟的优点，使之一经问世，便立即引起广泛的关注，并以惊人的速度得到推广应用。同时，非接触式IC卡国际标准ISO14443的诞生，将使之兼容接触式IC卡从而为非接触IC卡带来了无穷无尽的潜力。毫无疑问，集众家之大成的非接触式IC卡将在身份识别、金融、电子货币、公共交通、智能楼宇、小区物业、社会保障诸多领域独领风骚。自德国西门子公司在1996年推出比较成熟的SLE44R35系列芯片以来，国内外的许多从事于IC卡应用开发的部门，都先后展开了非接触式IC卡应用系统方面的研究，例如门禁系统、考勤系统，会务报到系2统[1]。荷兰Philips公司的Mifare技术是当今非接触式IC智能射频卡的主流技术，由于其自身优越的性能和极高的安全性，自推出之日起就得到了业界一致认同并得到了广泛的应用．现在，Mifare技术已经被指定为非接触式IC卡的国际标准——ISO/IEC14443TYPEA标准[3]。非接触式IC卡的核心是集成电路芯片，是利用现代先进的微电子技术，将大规模集成电路芯片嵌在一块小小的塑料卡片之中。其开发与制造技术比磁卡复杂得多。非接触式IC卡主要技术包括硬件技术、软件技术及相关业务技术等。硬件技术一般包含半导体技术、基板技术、封装技术、终端技术及其他零部件技术等；而软件技术一般包括应用软件技术、通信技术、安全技术及系统控制技术等。现在非接触式IC卡的主要技术是RFID技术。射频识别RFID(RadioFrequencyIdentification)技术是一种利用电磁波进行信号传输的识别方法，被识别的物体本身应具有电磁波的接收和发送装置[4]。非接触式IC卡是一种使用电磁波和非触点来与终端通信的IC卡。一般来说，通信距离在几厘米至一米范围内。非接触式IC卡有主动式和被动式之分。主动式卡是指卡片需要主动靠近读卡器，用户需要将卡在读卡器上晃过才完成交易；被动式卡不用出示卡片，只要走过读卡器的范围，即可完成交易。除上述技术之外，还有Java卡技术、IC卡ISO标准化技术、IC卡生物认证技术及数据压缩技术等软、硬件新技术。由于非接触式IC卡技术含量越来越高，功能越来越强，使得非接触式IC卡的应用领域不断向纵深方向拓展。三、研究的关键问题及方法非接触式IC卡数据采集部分由非接触式IC卡和读卡器模块组成，应用系统通过读写器对卡进行操作，读写器通过射频信号给卡上芯片提供能量，并和卡进行近距离通讯；非接触式IC卡响应读卡器的指令，并报告执行结果。(1)AT89C52单片机AT89C52是高性能8位CMOS单片机，片内含有8KB的可反复擦写的程序存储器（FPEROM）和256B的数据存储器，32个I/O线，3个16位定时/记数器，一个6向量两级中段结构，一个全双工串行通信口，片内有振荡器及时钟电路。对于单片机系统，需要设置一些初值，而这些初值是需要不断实验及运算来获得的。(2)Mifare1射频IC卡Mifare1射频IC卡的核心是EEPROM存储模块。该模块主要用于数据的存储，所保存数据可以在卡片掉电（卡片离开读写器天线的有效工作范围）后继续保存。3该存储模块容量为1KB，分为16个扇区，每个扇区有4个块，每个块包括16个字节，全部空间共64个块，其存储结构如图所示。(3)嵌入式读写芯片H6152H6152是以H201014x为基础，集成了PCB板载天线电路和RS-232/422接口的集成读写模块。与H201014x相比，H6152在PCB板的背面提供了大小为45mm×70mm的天线电路，使读写器的有效范围达到50mm。另外，H6152还提供了RS-232/422接口与TTL接口的转换电路，将H201014x的TTL串口转换为通用的RS-232/422接口，使H6152可以直接接入RS232/422网络。H6152需外接+5V电源供电[5]。(4)Max3232芯片Max3232是MAXIM公司的一种RS-232接口芯片，单一电源供电。电压值从+3.0V~+5.5V均可正常工作，它完成TTL与RS-232两种电平之间的转换[5]。四、总结H6152读写模块的使用使复杂的IC卡技术变得非常简单，因而对非接触式智能卡的推广具有十分重要意义。该读卡器可广泛应用于身份识别、金融、电子货币、公共交通、智能楼宇、小区物业、社会保障等诸多领域[6]。4参考文献[1]王爱英.智能卡技术-IC卡(第二版)[M].北京:北京大学出版社.2000，2:26～28[2]张丽,梁楚樵.基于MFRC500的Mifare1非接触式IC卡读写器的设计开发[J].电子技术应用.2005,26(1):45～58[3]张俊杰，乔谊正.非接触式IC卡读写模块的应用开发[J]．世界电子元器件.2004，2：44～46[4]KlausFinkenzeller．射频识别(RFID)技术[M]．北京电子工业出版社.2001[5]沈宇超,沈树群.射频识别技术及其发展现状[J].电子技术应用.1999[6]KlausFinkenzeller著.射频识别技术[M].北京：北京电子工业出版社.2001