非接触式IC卡-13.56M.

1、非接触IC卡知识培训 郭海金2014-05-08非接触式IC卡概述非接触式IC卡的工作原理非接触式IC卡性能指标总结非接触式IC卡存储结构1. 1.非接触式非接触式ICIC卡系统的构成卡系统的构成非接触式IC卡概述1) 非接触式IC卡 非接触式IC卡(也称为“应答器”)是射频识别系统的电子数据载体，卡中嵌有耦合元件和微电子芯片，其结构如图1.1所示。在读写器的响应范围之外，非接触式IC卡处于无源状态。通常，非接触式IC卡没有自己的供电电源(电池)，只是在读写器响应范围之内，卡才是有源的，卡所需要的能量以及时钟脉冲、数据，都是通过耦合单元的电磁耦合作用传输给卡的。图1.1 非接触式IC卡的基本结

2、构 耦合元件外壳芯片图1.2 非接触式IC卡的薄膜结构 填充物覆盖薄膜冲压成形的薄膜连接技术非接触式IC卡芯片天线承载薄膜覆盖薄膜图1.4非接触式IC卡内部结构实物图 2) 2) 非接触式非接触式ICIC卡读写器卡读写器 典型的非接触式IC卡读写器(也称为“阅读器”)包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及与卡连接的耦合元件，如图1.2所示。由高频模块和耦合元件发送电磁场，以提供非接触式IC卡所需要的工作能量以及发送数据给卡，同时接收来自卡的数据。图1.2 非接触式IC卡系统的基本组成 非接触式IC卡读写器非接触式IC卡数据时序能量耦合元件(线圈、微波天线)耦合元件 1.2 1.2非接触

3、式非接触式ICIC卡的特点卡的特点(1) 可靠性高、寿命长。 (2) 操作快捷便利。 (3) 动态处理。 (4) 成本较高。1.3 1.3 非接触式非接触式ICIC卡的分类和国际标准卡的分类和国际标准 1非接触式IC卡的分类 (1) 与接触式IC卡相类似，按卡内集成电路的不同可分为存储器卡(片内只含有EEPROM存储介质)，逻辑加密卡(内含加密逻辑和EEPROM)，CPU卡(内含CPU、EEPROM、RAM及固化于ROM中的片内操作系统COS，甚至用于密码运算的写处理器CAU)。 表中CICC为Close-coupled ICC，即紧密(密耦合)卡；PICC为Proximity ICC，称为接

4、近(近耦合)卡；VICC为Vicinity ICC，称为邻近(疏耦合)卡；CD为Coupling Device，是读写器中发射电磁波的部分。IC 卡 读写器 国际标准 读写距离 工 作 频 率 CICC CCD ISO/IEC 10536 密耦合(01 cm) 030 MHz PICC PCD ISO/IEC 14443 近耦合(710 cm) VICC VCD ISO/IEC 15693 疏耦合(1 m) 135 kHz， 6.75 MHz， 13.56 MHz, 27.125 MHz 表1.1 非接触式IC卡分类 (2) 按工作频率的高低分为125 kHz的低频卡(30300 kHz)，1

5、3.56 MHz的高频(或射频)卡(330 MHz)，915 MHz、2.45 GHz的超高频卡(300 MHz3 GHz)以及5.8 GHz的微波卡(大于3 GHz)。频率越高，通信速率越快，系统工作时间越短。 (3) 按卡内芯片供电方式可分为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。 (4) 按使用过程中的读写方式分为只读卡和读写卡。2 2非接触式非接触式ICIC卡的国际标准卡的国际标准 非接触式IC卡的国际标准包括ISO/IEC 14443和ISO/IEC 15693。 IS014443A/B:超短距离智慧卡标准。读取距离7-15厘米，使用的频率为13.56MH

6、z。IS015693 ：短距离智慧卡标准，读取距离可高达一米 ，使用的频率为13.56MHz。IS014443定义了TYPE A, TYPE B两种类型协议，通信速率为106kbit/s，它们的不同主要在于载波的调制深度及位的编码方式。非接触式IC卡和读写器均设有发射和接收射频用的线圈(天线)。由于卡内无电源，因此IC卡工作所需的电压和功率也是通过线圈发送的(如图2.1所示)。 解调器电压调节VDDGND数据输入CLOCK数据输出卡内嵌天线读写器天线读写器PCD卡PICC图2.1 非接触式IC卡与读写器接口的电路概况 . .非接触式非接触式ICIC卡的工作原理卡的工作原理 读写器和读写器和IC

7、IC卡之间的工作关系如下卡之间的工作关系如下： (1) 读写器发射激励信号(一组固定频率的电磁波)。(2) IC卡进入读写器工作区内，被读写器信号激励。(3) 同时卡内的电路对接收到的信息进行分析。(4) IC卡对读写器的命令进行处理后，发射应答信息给读写器。(5) 读写器接收IC卡的应答信息。 每个扇区有独立的一组密码及访问控制 每张卡有唯一序列号，为32位 具有防冲突机制，支持多卡操作 无电源，自带天线，内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路 数据保存期为10年，可改写10万次，读无限次 工作温度：-2050(湿度为90%) 工作频率：13.56MHZ 通信速率：106 KBPS 读写距离：10

8、cm以内（与读写器有关）3. 3.非接触式非接触式ICIC卡主要性能指标卡主要性能指标在存储结构上有M1_S50卡和M1_S70卡M1_S50卡：容量为1 K字节 ，分为16个扇区，每个扇区为4块，每块16个字节,以块为存取单位。M1_S70卡：容量为 4 K字节, 共40个扇区，前32个扇区中，每个扇区4个块，后8个扇区中，每 个扇区16个块，每块16个字节，以块为存取单位。4. 4.非接触式非接触式ICIC卡存储结构卡存储结构M1_S50卡存储结构如下图所示： 块0 数据块0扇区0 块1 数据块1 块2 数据块2 块3密码A 存取控制 密码B控制块3 块0 数据块4扇区1块1 数据块5 块

9、2 数据块6 块3密码A 存取控制 密码B控制块7 0 数据块60扇区15 1 数据块61 2 数据块62 3密码A 存取控制 密码B控制块63扇区块0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15描述39151413210密码A Access 密码BSector Trailer 39DataDataDataDataData 32151413210密码A Access 密码BSector Trailer 32DataDataDataDataData313210密码A Access 密码BSector Trailer 31DataDataData 03210密码A Access 密码BSector Trailer 0DataDataManufacturer DataM1_S70卡存储结构如下图所示：数据块可作两种应用：1、用作一般的数据保存可以进行读写操作。2、用作数据值，可以进行初始化值、加值、减值、初始化值、加值、减值、读值读值操作每个扇区都有个扇区尾部.包括密码A（不能读出）、密码B及相应扇区中的所有块的存储控制位（位