采用FM1715芯片的TypeB卡閱讀器設計
IC卡發展經歷了普通存儲卡、邏輯加密卡和CPU卡,從接觸卡向非接觸卡迅猛發展,目前,公交、食堂、商場、會所等多使用TypeA卡。但是相對TypeA卡來說,TypeB卡芯片具有更高的安全性,接收信號時,不會因能量損失而使芯片內部邏輯及軟件工作停止,支持更高的通信速率,抗干擾能力也更強,隨著TypeB卡的應用越來越普遍,就需要大量的TypeB卡閱讀器。TypeB卡種類很多,如ST、Atmel、Motolola等公司均有自己的TypeB卡。本文以SR176卡為例,利用FM1715基站芯片設計一款閱讀器。
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/154557.htm1 FM1715基站芯片及SR176卡介紹
1.1 FM1715芯片介紹
FM1715是復旦微電子股份有限公司設計的,基于ISO14443標準的非接觸卡閱讀器專用芯片,它采用CMOS E2PROM工藝,支持13.56MHz頻率下的Type A和TypeB兩種非接觸通信協議,以及多種加密算法。
FM1715的主要特點如下:
高集成度的模擬電路,只需最少量的外圍電路;
操作距離可達10cm;
支持ISO14443 TypeA及TypeB協議;
內部帶有加密單元;
支持6種接口模式。
1.2 SR176卡介紹
SR176卡是一種非接觸的內存芯片,使用外部的無線電磁波傳輸功率;包含176位E2PROM用戶空間,使用ST微電子公司的CMOS半導體技術制造;內存結構被分為16塊,每塊16位,其中有11塊允許用戶寫入使用。
經過13.56MHz的載波對SR176進行訪問。輸入數據是標準的振幅對稱的調幅波,經檢波、解碼后,將調幅度轉化為鍵控訊號(ASK),這個訊號的調幅度是10%。輸出數據是利用比特的移項鍵控(BPSK),加載變化產生一個847KHz副載波,在接收和發送模式下,SR176和閱讀器之間的傳送速率是106kb/s。
(1)性能參數
符合ISO14443-2 TypeB射頻接口規范;
符合ISO14443-3 TypeB數據幀格式規范;
工作頻率為13.56MHz;
副載波為847kHz;
數據交互速率為106kb/s;
256位數據存儲容量;
64位卡片唯一序列號,8位卡芯代號,8位保護字;
17位可鎖定E2PROM用戶數據區;
數據更新次數大于100 000次,保存期超過10年。
(2)存儲結構
SR176卡256位存儲區分為8組,即16個塊,每塊16位;對SR176的數據存儲操作以16位為基本單位。存儲區的結構如表1所列,存儲器的頭4個塊為卡片唯一的64位序列號,不可更改。第4-14塊為17位、可鎖定E2PROM的用戶數據區,用于應用數據的存儲。
第15塊為控制塊,低字節的高4位為保留位,應用過程中利用卡芯代號選擇對某一特定卡片執行操作;高字8位為用戶數據區鎖定控制字節,每一位對應于一組存儲區域鎖定狀態,為0表示該組允許寫操作,為1表示該組禁止寫操作,第15塊具有一次性可編程特性,即若某位已設為1,則將被禁止重置為0??ㄆ鰪S時該字節的缺省值為0x03,禁止了對卡片序列號的改寫。
(3)卡片狀態轉換圖
圖1為卡片狀態轉換圖。


2 閱讀器電路原理及關鍵參數選擇
2.1 閱讀器原理框圖
圖2為閱讀器原理框圖

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