毕业设计论文docx

1、毕业设计（论文）任务书题目：基于FM1702的射频卡读写系统的设计系 名 信息工程系 专 业 自动化 学 号 6009202109 学生姓名 田靖 指导教师 扈书亮 职 称 讲 师 2012年12月15 日一、原始依据（包括设计或论文的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等。）工作基础：掌握51单片机的基本原理，能够使用C51完成相关的应用程序，了解射频卡的基本工作原理。研究条件：51单片机实验系统以及FM1702射频卡读写模块。应用环境：基于FM1702的单片机读写模块的程序设计工作目的：熟练掌握51单片机的C编程 熟练使用Proteus/Protel作为电路设计、仿真的辅助工具 了解射频

2、卡的安全认证和读写控制 开发基于该系统的读写控制程序二、参考文献1单片机的C语言应用程序设计，马忠梅，北京航空航天大学出版社，2007.2基于FM1702射频识别读写器的设计与实现,邢海霞，索明何. 嵌入式计算机,2007. 3新概念51单片机C语言教程,郭天祥，电子工业出版社，2008.4C程序设计（第三版），谭浩强，清华大学出版社，2007.5The 8051 Microcontroller and Embedded Systems, Muhammad Ali Mazidi etc.三、设计（研究）内容和要求（包括设计或研究内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求。）1、

3、掌握51单片机C编程。2、掌握射频卡读写控制的基本原理和步骤。3、完成基于该模块的射频卡的基本读写控制程序的开发。4、在此基础上，通过扩展外接输入输出设备完成对射频卡读写控制。指导教师（签字）年 月 日审题小组组长（签字）年 月 日天津大学仁爱学院本科生毕业设计（论文）开题报告课题名称基于FM1302的射频卡读写系统的设计题目系 名 称信息工程系专业名称自动化学生姓名田靖指导教师扈书亮一、课题来源及意义无线射频译自英文Radio Frequency Identification，简称为RFID，是20世纪90年代兴起的一种非接触式的自动识别技术。射频技术（RFID） 相对于传统的磁卡及IC卡技

4、术具有非接触、阅读速度快、无磨损等特点。 无线射频技术在阅读器和射频卡之间进行非接触双向数据传输，以达到目标识别和数据交换的目的。与传统的条型码、磁卡及IC卡相比，射频卡具有非接触、阅读速度快、无磨损、不受环境影响、寿命长、便于使用的特点和具有防冲突功能，能同时处理多张卡片。目前生产射频技术RFID产品的很多公司都采用自己的标准，国际上还没有统一的标准。目前，可供射频卡使用的几种射频技术标准有ISO10536、ISO14443、ISO15693和ISO18OOO。应用最多的是ISO14443和ISO15693，这两个标准都由物理特性、射频功率和信号接口、初始化和反碰撞以及传输协议四部分组成。本

5、课题采用的RFID是基于ISO14443技术标准。二、射频技术发展现状RFID直接继承了雷达的概念，并由此发展出一种生机勃勃的AIDC新技术RFID技术。1948年哈里.斯托克曼发表的“利用反射功率的通讯”奠定了射频识别RFID的理论基础。RFID技术发展的历程表。在20世纪中，无线电技术的理论与应用研究是科学技术发展最重要的成就之一。RFID技术的发展可按10年期划分如下：19411950年,雷达的改进和应用催生了RFID技术，1948年奠定了RFID技术的理论基础。19511960年，早期RFID技术的探索阶段，主要处于实验室实验研究。19611970年，RFID技术的理论得到了发展，开始

6、了一些应用尝试。19711980年，RFID技术与产品研发处于一个大发展时期，各种RFID技术测试得到加速。出现了一些最早的RFID应用。19811990年，RFID技术及产品进入商业应用阶段，各种规模应用开始出现。19912000年，RFID技术标准化问题日趋得到重视，RFID产品得到广泛采用，RFID产品逐渐成为人们生活中的一部分。2001今。标准化问题日趋为人们所重视，RFID产品种类更加丰富，有源电子标签。无源电子标签及半无源电子标签均得到发展，电子标签成本不断降低，规模应用行业不断扩大。三、研究目标用非接触式IC卡读卡器模块实现对M1卡（IC卡）的读写操作，即在实验箱的LCD上显示M

7、1卡的卡号以及对M1卡进行读/写操作时的M1卡数据。四、研究内容1、设计了射频卡的控制电路。设计合理的硬件电路来实现所需要的读/写功能，其中单片机（51）系统的设计，键盘、显示部分设计等。2、编写针对该射频卡的控制程序。包括RFID卡读/写/密码验证操作程序，与PC 机通信中断处理程序，键盘显示程序及存储器读写程序。3、在 MCS51集成开发环境下对射频卡的硬软件进行调试，实现研究目标。五、研究方法与手段 MCU主控制模块 LCD显示模块 键盘模块读卡器芯片IC卡LED模块键盘模块功能：给MCU命令，使MCU对非接触式IC卡模块进行读/写操作。LCD显示器模块：进行读操作时，显示M1卡号、显示

8、“读数据”以及读的数据；进行写操作时，显示M1的卡号、显示“WRITE”以及写入数据。LED模块功能：用来动态观察程序执行到的具体位置，如：LED1 寻卡成功，LED2 防冲突成功，LED3 选卡成功，LED4 装载密匙成功，LED5验证AUTHENT1 成功，LED6 验证AUTHENT2 成功，LED7 读卡成功，LED8 写卡成功。8255可编程模块功能：对MCU进行编程，下载和调试程序。非接触式IC卡模块功能：对M1卡进行读写操作并反馈给MCU。MCU主控制模块功能：对输入信号进行分析计算，控制非接触式IC卡模块，给予LCD以及LED模块数据和信号，等待键盘模块的命令。实验室现有设备：

9、EL-MUT-III型单片机教学实验箱（其中包含键盘、显示模块），以及射频卡扩展模块。六、进度安排1、2012.12.07-2013.03.15 查找资料，了解了射频卡的功能及意义， 单片机应用，完成开题报告。2、2013.04.01-2013.04.15 编写针对该射频卡控制系统的程序。3、2013.04.16-2013.05.09 对系统硬软件进行调试4、2013.05.10-2013.06.01 撰写论文，准备答辩。八、主要参考文献1慈新新，王苏滨，王硕. 无线射频识别（RFID）系统技术与应用M，2007.2游战清，刘克胜，吴翔，林汉宏等. 无线射频设别（RFID）与条码技术M，200

10、7.3黄智伟. 射频集成电路芯片原理与应用电路设计M，2004.4范博. 射频电路原理与实用电路设计M，2006.5慈新新，盛裕平，张海波等. 架设企业级多网络域邮件系统J. 软件世界，2000.6慈新新，李德彩，王韬. RFID在物流中的应用及前景J. 微电脑世界，2004.7慈新新，曾荣仁. 美军射频识别技术应用浅析J. 自动识别技术与应用，2004.8慈新新，RFID的技术发展与创新J. 微电脑世界平，2005.9慈新新，曾荣仁，王韬. 2005年射频识别应用情况回顾J. 微电脑世界，2005.10王忠敏，张成海. EPC与物联网M. 北京：中国标准出版社，2004.11陈大才等. 射频

11、识别（RFID）技术M. 北京：电子工业出版社，2001.12陆永宁. 非接触式IC原理与应用电子技术M，北京：电子工业出版社，2006.13胡汉才. 单片机原理及接口技术M，北京：清华大学出版社，2010.14陈大才. 无线射频识别技术（RFID）M. 北京：电子工业出版社,2001.15陈宏宇. RFID系统入门M. 台北：文魁资讯股份有限公司，2004.16刁建成. RFID原理与应用M. 台北：全华科技图书股份有限公司，2005.17张成海, 张铎. 现代自动识别技术与应用M.北京：清华大学出版社，2003.18丘莹青. RFID实践非接触式智能卡系统开发M. 台北：学贯行销股份有限公

12、司，2005.19陈邦媛. 射频通信电路M.北京：科学出版社，2003.20周朝栋等. 天线与电波M.西安：西安电子科技大学出版社，2002.21Lawrence Rabiner, and Biing Hwang Juang, Fundamentals of SpeechRecognition . Prentice Hall, New Jersey, 1993 22Y.M. Lam, M.W. Mak, and P.H.W. Leong , “Fixed pointimplementations of Speech Recognition Systems”. Proceedings of th

13、eInternational Signal Processing Conference . Dallas. 200323Soshi Iba, Christiaan J. J. Paredis, and Pradeep K. Khosla. “InteractiveMultimodal Robot Programming”. The International Journal ofRobotics Research (24), pp 83 104, 200524Huang, X. et al. “The SPHINX-II speech recognition system: anovervie

14、w”. Computer Speech and Language7(2): pp 137148, 1993.25Treeumnuk, Dusadee. (2001). Implementation of Speech Recognition on FPGA. (Masters research study, Asian Institute of Technology, 2001).Bangkok: Asian Institute of Technology.26Sriharuksa, Janwit. (2002). An ASIC Design of Real Time Speech Reco

15、gnition . (Masters research study, Asian Institute of Technology,2002). Bangkok: Asian Institute of Technology.选题是否合适： 是 否课题能否实现： 能 不能指导教师（签字）年 月 日选题是否合适： 是 否课题能否实现： 能 不能审题小组组长（签字）年 月 日毕业设计（论文）说明书题目：基于FM1702的射频卡读写系统的设计系 名 信息工程系 专 业 自动化 年 级 2009级 姓 名 田 靖 指导教师 扈书亮 2013年 6 月 6 日摘要本论文描述了以STC89C52单片机作为控制

16、器，以射频技术为核心，基于复旦微电子公司FM1702SL模块设计的非接触式IC卡读写器，阐述了该系统的组成、工作原理以及相应的软硬件设计。然后介绍了Type A型常用的卡片Mifare1 IC S50以及对应读卡器的设计方法和电路 (使用专用的射频读卡集成芯片FM1702)，并详细描述了系统各个模块的组成和原理，给出了天线的设计规范，并根据课题要求详细介绍了设计的一款Type A 型读卡器的射频模块的实现方案。最后介绍了系统设计的软件部分，重点介绍了FM1702的主要特性（如防冲突、三重验证等）以及与Mifare1非接触IC卡通信等一些重要软件模块，并展示了实际测试的结果并证明了该读写器完成了

17、基本功能，运行稳定可靠。关键词：STC89C52； FM1702；Mifare1；ICABSTRACTThis paper introduces the IC card read-write device which is based on FM1702 of Shanghai Fudan Microelectronics Company, it uses micro-computer STC89C52 as the controller and the radio frequency technology as the core.The paper describes the compone

18、ts of the system，working principle and the corresponding hardware device. Then, the paper represents the card MF1 IC S50 which is usually used in the cards of Type A and the method of the design and the circuit of the card reader device (the device uses the radio frequence chip reader module FM1702)

19、, in addition, the paper analyzes the principles of every module in details and the design rules of the antenna circuit. Finally, the paper introduces the design of the software, especially it describes the features of FM1702(such as anti collision,authentication etc) and the basic instruction of IC

20、 card reader set which is contactless to Mifarel. After the test, the read-write device shows the actual test results and it can complete the basic functions and operates stably .Key words: STC89C52;FM1702;Mifare1; IC Read-Write Device；目录第一章绪论21.1研究背景21.2射频识别技术的优点21.3研究的意义以及目的21.4研究内容2第二章基于FM1702的读卡

21、器硬件电路设计22.1系统结构22.2系统工作过程22.3可靠性和可行性分析22.4主控制模块22.5读卡器模块22.6Mifare1 S50非接触IC卡介绍22.7显示模块2第三章基于FM1702的读卡器软件设计23.1主程序23.2FM1702初始化子程序23.3寻卡等待23.4读卡子程序23.5主函数其他功能2第四章总结与展望24.1总结24.2展望2参考文献2附录2外文资料中文译文致谢2天津大学仁爱学院2013届本科生毕业设计（论文）第一章绪论1.1研究背景目前很多国家的城市缴费系统存在着很多问题，如大量使用现金交易，管理规范化较差，一种卡只适用于一种缴费场合，原本的磁卡系统保密性和安

22、全性较差，同时卡片本身容易损坏，等等。人们使用金钱的机会越来越多，而大量的现金交易不方便也不安全。因此一种安全可靠，容易操作和管理的缴费系统，将会在城市发展中发挥积极的作用。单片机主要用于控制的，它的应用领域遍及各行各业，大到航天飞机，小到日常生活中的冰箱，彩电，单片机都可以大显其能。单片机在国内外的很多领域中应用得十分广泛，比如家用电器业,通信业,仪器仪表，汽车电子工业，以及工业控制领域等等。单片机几乎在人类生活的各个领域中都表现出了强大的生命力，随着单片机性能的进一步提高，它必将得到更多广泛的应用。射频卡，为近年才出现的新型卡片，在卡片上嵌有IC（E2PROM，有的还有CPU）。由于它保存

23、的信息比较可靠安全、可以高达几万次的读写，能存储大量资料。射频卡技术在生产流水线上实现自动控制、监视，提高生产率，改进生产方式，节约了成本。射频卡系统用于智能仓库货物管理，能有效地解决与货物流动有关的信息管理，不但增加了处理货物的速度，还可监视货物的一切信息。同时射频卡的安全性和保密性很高，操作方便，快速。在缴费系统中应用单片机技术和射频卡技术，控制容易，扩展功能方便，管理将更有效率，将两者的优势结合在一起。该系统在城市缴费中必然发挥重大作用。1.2射频识别技术的优点IC卡按卡与外界数据传送的形式不同，分为接触式IC卡和非接触式IC卡。接触式IC卡通过8个触点从读写器获取能量和交换数据；非接触

24、式IC卡通过射频感应从读写器获取能量和交换数据，所以非接触式IC卡又叫射频卡。现在常见的是接触式IC卡，这类卡的读写操作速度较慢，操作也不方便，每次读写时必须把卡正确地插入到读写器的口槽才能完成数据交换。这样，在需要频繁读/写卡的场合就很不方便，而且IC卡的触点暴露在外，容易损坏和搞脏而造成接触不良。非接触式IC卡是基于电磁感应原理开发出来的产品。它的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，无需任何接触，使用非常方便、快捷，不易损坏。目前Philips公司的Mifare卡现在是国内市场的主流产品，应用越来越广。其典型型号为Mifare1 S50，它有1K字节EEPROM

25、用于存放数据，分成16个区，每个区都有自己独立的密码，具有完善的安全机制。Mifare卡是一种智能卡,内建有中央微处理机等，使卡的安全保密性、认证逻辑等微操作控制有序进行。Mifare卡读写器的设计一般采用Philips公司生产的读写模块MCM200或MCM500。随着技术的进步，PHILIPS公司现在生产了功能及性能更好的读卡芯片(例如:MF-RC500)，我们就是以这种芯片为基础来设计和开发Mifare射频卡读写器。1.3研究的意义以及目的城市公交系统，高速公路，地铁的自动收费系统，水电费收费系统，医疗保险系统等，其工作的质量与效率会直接影响到人民群众的日常生活和工作，本系统的应用必然极大

26、地提高城市居民的生活便利程度，一定程度上缓解城市交通的拥挤。利用现代计算机和通讯技术，实现城市缴费射频卡收费系统，能显著提高企业的现代化管理水平，为公交运营管理提供科学准确的数字信息，获得明显的社会和经济效益。现代化城市开始朝着一卡通方向发展。一卡通的城市缴费系统，是一个革命性的转变，要经基层领域的长时间的实践应用中不断完善和发展。一旦实现，对于城市的整体竞争力的提高，会有很大帮助。1.4研究内容本课题研究的内容是基于51单片机的射频卡读写系统，本论文中用该读写系统模拟自助交费系统。系统以STC89C52单片机作为处理控制器，应用FM1702SL射频卡读写模块，读取射频卡中卡号和账户余额，实现

27、自动缴费，并将缴费后的账户余额信息发送到12864液晶显示模块电路进行显示。当余额不足时候发出警报。该设计系统在长期使用的情况下不容易损坏，能够简单得被工作人员操作，使其能够广泛应用于多个领域。第二章基于FM1702的读卡器硬件电路设计2.1系统结构图2-1系统结构图2.2系统工作过程接通电源后，系统不停地检测FM1702周围是否有可以识别的IC卡，如果有，AT89T51就把卡内预设单元数据读回，减去预设缴费值（5元），然后将处理后的数据通过FM1702存储卡内，接着将卡挂起，避免一次刷卡进行多次缴费操作。一次缴费操作（一次读取一次存储）的时间小于5ms，而人进行一次刷卡操作的时间大于0.5s

28、，因此正常刷卡不会影响对卡的读写操作。操作结束后系统会控制蜂鸣器提示操作完毕，之后会在12864液晶上显示个人信息，包括ID.剩余金额，本次扣除金额等。2.3可靠性和可行性分析由于单片机芯片主要应用于工业控制，只能化仪器仪表和家用电器，因此对单片机应用系统的可靠性提出了更高的要求。可靠性是单片机应用系统的重要指标之一，单片机应用系统的可靠性通常是指在规定的条件下和规定的时间内，完成规定工作的能力。其中规定条件是指系统工作时所处的环境（温度，湿度，振动，电磁干扰等），维护条件，使用条件等；规定时间是指考察系统是否正常工作的起止时间；规定动作则是系统应当实现的功能。提高系统的可靠性也就是要减少系统

29、的故障，而引起故障的因素有来自系统内部和外部两个方面。外部因素：例如环境温度，湿度，电源的波动，电磁干扰，冲击，振动，腐蚀等。内部因素：它出现在系统的硬件及软件上。其中包括电路连线短路或开路，构成电路的元器件损坏失效等，另外还包括软件设计中的问题。一个高可靠性的单片机应用系统是通过可靠性设计而产生的，并通过可靠性生产和可靠性使用及维护来保证的。因此，在系统设计时要充分利用可靠性的概念和方法考虑系统的硬件设计和软件设计。同时，该系统要广泛应用于社会的缴费系统，这就对系统的可行性提出了很高的要求。单片机是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严

30、格的控制设备当中，靠程序运行的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能。将单片机技术和射频卡技术有效地结合起来，必然给社会的发展带来巨大的效益。2.4主控制模块MCU主控电路是射频卡读写器的核心部分，主要负责系统上电后对各个模块的初始化、控制通信模块完成与上位机进行串行数据通信、控制显示模块显示数据、声光报警、控制射频模块通过天线完成对射频卡的各种操作等，保证系统能够有序、稳定的工作。因此本设计采用单片机控制外围电如图2-2。图2-2主控制电路2.5读卡器模块2.5.1读卡器模块概述读卡器模块是由复旦微电子股份有限公司设计的非接触卡读卡器专用芯片FM1702SL和少量外围电路组成的。该读卡

31、器模块包括了接口电路，天线电路，存储电路以及电源电路。模块电路如图2-3。读卡器与MCU连接接口图如图2-4。图2-3读卡器模块电路图图2-4读卡器与MCU连接图2.5.2读卡器芯片FM1702图2-5FM1702管脚图FM1702芯片有以下特点：高集成度的模拟电路，只需最少量的外围线路；操作距离可达10cm；支持ISO14443协议；内部带有加密单元；支持SPI接；包含512byte的EEPROM；包含64byte的FIFO；数字电路具有TTL/CMOS两种电压工作模式；软件控制的power down模式；一个可编程计时器；一个中断处理器；一个串行输出输入口；启动配置可编程数字，模拟和发射模

32、块都有独立的电源供电，电压范围从3V到5V；封装形式为SOP24小型封装。FM1702的管脚配置如图2-5所示。管脚功能如表2-1。表2-1FM1702管脚功能表引脚序号引脚名称类型 引脚功能1OSCINI晶振输入：fosc = 13.56MHz2IRQO中断请求：输出中断源请求信号3MFINI串行输入：接收满足ISO14443A协议的数字串行信号4TX1O发射口1：输出经过调制的13.56MHz信号5TVDDPWR发射器电源：提供TX1和TX2的输出能量6TX20发射口2：输出经过调制的13.56MHz信号7TVSSPWR发射器地8C0I固定接低电平9C1I固定接高电平10C2I固定接高电平

33、11DVSSPWR数字地12MISOO主入从出：SPI接口下数据输出13SCKI串行时钟（SCK）：SPI接口下时钟信号14MOSII主出从入：SPI接口下数据输入15NSSI接口选通：选通SPI接口模式16C3I固定接低电平17DVDDPWR数字电源18AVDDPWR模拟电源19AUXO模拟测试信号输出：输出模拟测试信号，测试信号由TestAnaOutSel寄存器选择20AVSSPWR模拟地21RXI接收口：接收外部天线耦合过来的22VMIDPWR内部参考电压：输出内部参考电压23RSTPDI复位及掉电信号：高电平时复位内部电路24OSCOUTO晶振输出2.5.3FM1702接口规范 FM1

34、702SL支持SPI微处理器接口，在SPI 通信方式下，FM1702SL只能作为slave端，SCK时钟需由master提供。时序图如图2-6。SPI时序如表2-2。符号参数MINMAX单位tSCKLSCK低电平宽度100nstSCKHSCK高电平宽度100nstSHDXSCK高到数据改变20nstDXSHd数据改变到 SCK 变高20nstSLDXSCK低到数据改变 15nstSLNHSCK低到NSS变高20ns表2-2时序表图2-6SPI时序图2.6Mifare1 S50非接触IC卡介绍2.6.1主要指标容量为8K位（bits）=1K字节（bytes）EEPROM；分为16个扇区，每个扇区

35、为4块，每块16个字节,以块为存取单位；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 cm以内（与读写器有关）。2.6.2存储结构M1卡分为16个扇区，每个扇区由4块（块0、块1、块2、块3）组成，我们也将16个扇区的64个块按绝对地址编号为063，存贮结构如下图2-7所示： 扇区0 块0 数据块0块1数据块1块2数据块2块3密码A 存取控制

36、 密码B控制块3 扇区1块0数据块4块1数据块5块2数据块6块3密码A 存取控制 密码B控制块7 扇区15 0数据块60 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图2-7S50存贮结构图第0扇区的块0（即绝对地址0块），它用于存放厂商代码，已经固化，不可更改。每个扇区的块0、块1、块2为数据块，可用于存贮数据。数据块可作两种应用：用作一般的数据保存，可以进行读、写操作；用作数据值，可以进行初始化值、加值、减值、读值操作。每个扇区的块3为控制块，包括了密码A、存取控制、密码B。具体结下：A0 A1 A2 A3 A4 A5 FF 07 80 69 B0 B1 B2 B3 B

37、4 B5 密码A（6字节） 存取控制（4字节） 密码B（6字节） 每个扇区的密码和存取控制都是独立的，可以根据实际需要设定各自的密码及存取控制。存取控制为4个字节，共32位，扇区中的每个块（包括数据块和控制块）的存取条件是由密码和存取控制共同决定的，在存取控制中每个块都有相应的三个控制位,定义如下：块0： C10 C20 C30块1： C11 C21 C31块2： C12 C22 C32块3： C13 C23 C33三个控制位以正和反两种形式存在于存取控制字节中，决定了该块的访问权限（如进行减值操作必须验证KEY A，进行加值操作必须验证KEY B，等等）。三个控制位在存取控制字节中的位置，以

38、块0为例：对块0的控制如表2-3：表2-3块0控制表 Bit 7 6 5 4 3 2 1 0字节6C20_bC10_b字节7C10C30_b字节8C30C20字节9( 注： C10_b表示C10取反 )存取控制（4字节，其中字节9为备用字节）结构如表2-4所示：表2-4存取控制结构表 bit 7 6 5 4 3 2 1 0字节6C23_bC22_bC21_bC20_bC13_bC12_bC11_bC10_b字节7C13C12C11C10C33_bC32_bC31_bC30_b字节8C33C32C31C30C23C22C21C20字节9 ( 注： _b表示取反 )数据块（块0、块1、块2）的存取

39、控制如表3-5：表2-5数据块存取控制表 控制位（X=0.2） 访 问 条 件 （对数据块 0、1、2）C1XC2XC3X Read Write IncrementDecrement, transfer,Restore000KeyA|BKeyA|BKeyA|BKeyA|B010KeyA|BNeverNeverNever100KeyA|BKeyBNeverNever110KeyA|BKeyBKeyBKeyA|B001KeyA|BNeverNeverKeyA|B011KeyBKeyBNeverNever101KeyBNeverNeverNever111NeverNeverNeverNever（Ke

40、yA|B 表示密码A或密码B，Never表示任何条件下不能实现）例如：当块0的存取控制位C10 C20 C30=1 0 0时，验证密码A或密码B正确后可读；验证密码B正确后可写；不能进行加值、减值操作。2.6.3工作原理卡片的电气部分只由一个天线和ASIC组成。天线：卡片的天线是只有几组绕线的线圈，很适于封装到IS0卡片中。ASIC：卡片的ASIC由一个高速（106KB波特率）的RF接口，一个控制单元和一个8K位EEPROM组成。工作原理：读写器向M1卡发一组固定频率的电磁波，卡片内有一个LC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电

41、荷，在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存，当所积累的电荷达到2V时，此电容可做为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。2.6.4M1射频卡与读写器的通讯M1射频卡与读写器的通讯如图3-5。2.6.5复位应答（Answer to request）M1射频卡的通讯协议和通讯波特率是定义好的，当有卡片进入读写器的操作范围时，读写器以特定的协议与它通讯，从而确定该卡是否为M1射频卡，即验证卡片的卡型。2.6.6防冲突机制 (Anticollision Loop)当有多张卡进入读写器操作范围时，防冲突机制会从其中选择一张进行操作，未

42、选中的则处于空闲模式等待下一次选卡，该过程会返回被选卡的序列号。2.6.7选择卡片(Select Tag)选择被选中的卡的序列号，并同时返回卡的容量代码。2.6.8三次互相确认(3 Pass Authentication)选定要处理的卡片之后，读写器就确定要访问的扇区号，并对该扇区密码进行密码校验，在三次相互认证之后就可以通过加密流进行通讯。（在选择另一扇区时，则必须进行另一扇区密码校验。）图2-8M1射频卡与读写器的通讯FM1702SL使用的认证算法称为三重认证。它基于密钥长度为48比特的私有加密数据流。如欲获取标准卡片的数据，有关相应密要的知识是必需的。为了能够成功进行卡的认证以及后续对储

43、存于卡EEPROM中的数据进行操作，FM1702SL必须能够获得正确的密钥。当一张卡按照ISO14443A 协议被选中后，用户可以按照标准协议继续操作。这种情况下，必须执行卡片认证。这一过程在执行Authent1（0CH）和Authent2（14H）指令时自动完成。在卡认证的过程中，加密算法被初始化，在成功认证之后与卡的通讯处于加密状态。在认证指令执行过程中，FM1702SL从内部密钥缓冲器中读取密钥。密钥总是从密钥缓冲器中获取。因此认证指令无需指明密钥存储地址。当然，在认证指令开始之前，用户必须保证在密钥缓冲器中已经准备好了密钥。密钥缓冲器可以通过一下方式加载：用LoadKeyE2指令从E&

44、#178;PROM中加载；直接由外部处理器通过LoadKey指令从FIFO中加载。三重加密算法被用于执行标准认证。在密钥缓冲器中必须储存准确的密钥以便能够进行成功的认证操作。步骤1：通过LoadKeyE2或者LoadKey加载密钥到内部密钥缓冲器；步骤2：启动Authent1指令，结束以后，检查错误标志来判断执行结果；步骤3：启动 Authent2 指令，结束以后，检查错误标志以及FM1702中Crypto1On标志来判断执行结果。2.7显示模块2.7.1显示模块概述显示模块由12864液晶显示器组成，与主控制电路连接接口图如图2-9。图2-912864与单片机连接图2.7.212864简介1

45、2864是一种图形点阵液晶显示器, 引脚功能如表2-6它主要由行驱动器/列驱动器及128×64全点阵液晶显示器组成。可完成图形显示，也可以显示8×4个(16×16点阵)汉字。表2-612864管脚功能表管脚号管脚名称LEVER管脚功能描述1VSS0电源地2VDD+5.0V电源电压3V0-液晶显示器驱动电压4D/I(RS)H/LD/I=“H”，表示DB7DB0为显示数据D/I=“L”，表示DB7DB0为显示指令数据5R/WH/LR/W=“H”，E=“H”数据被读到DB7DB0R/W=“L”，E=“HL”数据被写到IR或DR6EH/LR/W=“L”，E信号下降沿锁存D

46、B7DB0R/W=“H”，E=“H”DDRAM数据读到DB7DB07DB0H/L数据线8DB1H/L数据线9DB2H/L数据线10DB3H/L数据线11DB4H/L数据线12DB5H/L数据线13DB6H/L数据线14DB7H/L数据线15CS1H/LH:选择芯片(右半屏)信号16CS2H/LH:选择芯片(左半屏)信号17RETH/L复位信号,低电平复位18VOUT-10VLCD驱动负电压19LED+-LED背光板电源A20LED-LED背光板电源K2.7.3LCD12864内部功能器件及相关功能使用12864LCD前先必须了解以下功能器件才能进行编程。12864内部功能器件及相关功能如下：1

47、. 指令寄存器(IR)IR是用于寄存指令码，与数据寄存器数据相对应。当D/I=0时，在E信号下降沿的作用下，指令码写入IR。2数据寄存器(DR)DR是用于寄存数据的，与指令寄存器寄存指令相对应。当D/I=1时，在下降沿作用下，图形显示数据写入DR，或在E信号高电平作用下由DR读到DB7DB0数据总线。DR和DDRAM之间的数据传输是模块内部自动执行的。3忙标志：BFBF标志提供内部工作情况。BF=1表示模块在内部操作，此时模块不接受外部指令和数据。BF=0时，模块为准备状态，随时可接受外部指令和数据。利用STATUS READ指令，可以将BF读到DB7总线，从检验模块之工作状态。4显示控制触发

48、器DFF此触发器是用于模块屏幕显示开和关的控制。DFF=1为开显示（DISPLAY OFF），DDRAM的内容就显示在屏幕上，DFF=0为关显示（DISPLAY OFF）。DDF的状态是指令DISPLAY ON/OFF和RST信号控制的。5XY地址计数器XY地址计数器是一个9位计数器。高3位是X地址计数器，低6位为Y地址计数器，XY地址计数器实际上是作为DDRAM的地址指针，X地址计数器为DDRAM的页指针，Y地址计数器为DDRAM的Y地址指针。X地址计数器是没有记数功能的，只能用指令设置。Y地址计数器具有循环记数功能，各显示数据写入后，Y地址自动加1，Y地址指针从0到63。6显示数据RAM（

49、DDRAM）DDRAM是存储图形显示数据的。数据为1表示显示选择，数据为0表示显示非选择。DDRAM与地址和显示位置的关系见DDRAM地址表。7Z地址计数器Z地址计数器是一个6位计数器，此计数器具备循环记数功能，它是用于显示行扫描同步。当一行扫描完成，此地址计数器自动加1，指向下一行扫描数据，RST复位后Z地址计数器为0。Z地址计数器可以用指令DISPLAY START LINE预置。因此，显示屏幕的起始行就由此指令控制，即DDRAM的数据从哪一行开始显示在屏幕的第一行。此模块的DDRAM共64行，屏幕可以循环滚动显示64行。2.7.4LCD12864的指令系统及时序该类液晶显示模块（即KS0

50、108B及其兼容控制驱动器）的指令系统比较简单，总共只有七种。其指令表如表2-7所示：表2-712864LCD指令表指令名称控制信号控制代码R/WRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0显示开关0000111111/0起始行设置0011XXXXXX页设置0010111XXX列地址设置0001XXXXXX读状态10BUSY0ON/OFFRST0000写数据01写数据读数据11读数据各功能指令分别介绍如下：1.显示开/关指令 R/W RSDB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB00 00 0 1 1 1 1 1 1/0当DB01时，LCD显示RAM中的内容；DB00

51、时，关闭显示。2、显示起始行（ROW）设置指令R/W RSDB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB00 01 1 显示起始行（063）该指令设置了对应液晶屏最上一行的显示RAM的行号，有规律地改变显示起始行，可以使LCD实现显示滚屏的效果。3、页（PAGE）设置指令R/W RSDB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB00 01 0 1 1 1 页号（07）显示RAM共64行，分8页，每页8行。4、列地址（Y Address）设置指令R/W RSDB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB00 00 1 显示列地址（063）设置了页地址和列地址，就唯一确定了显示RAM中的一个单元，这样MPU就可以用读