便攜式非接觸式IC卡讀寫器的設(shè)計
作者：王文強
引言
經(jīng)過多年的發(fā)展和推廣，IC卡已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于金融、電信、國防和公共事業(yè)等領(lǐng)域。
IC卡按卡與外界數(shù)據(jù)傳送的形式來分，有接觸式IC卡和非接觸式IC卡兩種。當(dāng)前使用廣泛的是接觸型IC卡，在這種卡片上，IC芯片有8個觸點可與外界接觸。非接觸式IC卡又稱射頻卡(Radio Frequencycard)，它與讀卡設(shè)備之間無需接觸，采用無線耦合和電磁感應(yīng)方式與讀卡設(shè)備之間進行通信。與接觸式IC卡和磁卡相比，非接觸式IC 卡具有操作方便、讀寫卡的速度快、防水、防污染、壽命長、能夠適應(yīng)各種惡劣環(huán)境等優(yōu)點。按照工作頻率，非接觸式IC卡可以分為低頻卡和高頻卡兩類，低頻卡的工作頻率為125kHz，高頻卡的工作頻率為13．56 MHz。兼容ISO14443A的非接觸式IC卡的工作頻率為13．56 MHz，卡內(nèi)無需電池，其工作電源由空間電磁感應(yīng)所產(chǎn)生的感應(yīng)電池提供。Philips公司的。Mifare系列非接觸式IC卡兼容ISO14443A規(guī)范，具有高強度加密機制，性能優(yōu)良，應(yīng)用廣泛。
讀寫器是所有IC卡應(yīng)用系統(tǒng)的必須基礎(chǔ)設(shè)備，目前市場上的絕大多數(shù)讀寫器都要與PC機連接才能正常使用，而且與PC機的接口一般為傳統(tǒng)的RS 232接口。在此將討論采用USB技術(shù)的便攜式非接觸式IC卡讀寫器的實現(xiàn)方法。
1 便攜式USB讀寫器的硬件原理
這里所設(shè)計的便攜式帶USB接口的IC卡讀寫器由微控制器(MCU)、射頻發(fā)射和接收處理單元、USB接口電路、電源電路、液晶顯示(LCD)模塊、實時時鐘以及外部Flash存儲器組成。它的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
讀寫器以8位單片機AT89S52作為主控制單元。讀寫器的射頻(Radio Frequency)發(fā)射和接收處理單元是單片機與非接觸式IC卡之間的“橋梁”，它一方面可以將單片機發(fā)送給IC卡的指令和數(shù)據(jù)調(diào)制在13．56 MHz的振蕩信號上，通過高頻天線發(fā)射出去；另一方面接收來自IC卡的應(yīng)答信息，并將其解調(diào)成數(shù)字信號傳送給單片機，實現(xiàn)單片機與IC卡之間的雙向通信，它與單片機之間采用并行接口方式連接。
FT245BM是USB接口單元的主要元件，它是單片機與PC機之間的通信“橋梁”，其內(nèi)部包含一個串行接口引擎(SIE)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行轉(zhuǎn)串行和串行轉(zhuǎn)并行過程。
