基于单片机的IC卡读写系统的实现

PAGEPAGE2013届 分类号：TP311 单位代码：10452毕业设计(论文) 基于单片机的IC卡读写系统的实现姓名学号年级专业系（院）指导教师2013年PAGE毕业论文：基于单片机的IC卡读写系统的实现PAGEPAGE1摘要随着社会的发展和现代化程度的不断发展，人们的信息数量和种类都在加倍地增长，每天都要处理很多和个人有关的信息，而这些信息管理非常不便。因此IC卡应运而生,IC卡使用范围十分广泛，它有助于我们解决问题，使我们的生活变得方便。首先论述课题的研究背景，课题的设计和意义，设计要求，硬件的工作原理，并给出和介绍了基于AT89C51单片机的IC卡读写系统的内部结构和原理图，阐述了本次毕业设计所采用的各硬件电路和各个接口模块的功能及工作过程。本系统是以C语言来实现软件设计，指令的执行速度快。最后具体描述了各个功能模块的软、硬件调试与分析，撰写的主导思想是软、硬件结合，以硬件为基础，软件为主体，来进行各功能模块的编写。基于AT89C51单片机的IC卡储容量大，安全保密性好，使用方便，具有数据处理能力，使用寿命更长，它除了涵盖传统磁卡的全部功能外，还拓展到许多磁卡所不胜的领域。因此，基于单片机IC卡读写器设计的研究是一个非常有意义的课题。关键词：AT89C51单片机；IC卡；读写系统；数据交换；串口通信毕业论文：基于单片机的IC卡读写系统的实现AbstractWiththedevelopmentofthesocietyandthecontinuousdevelopmentofthemodernizedlevel,people'snumberandvarietyofinformationinthedoublegrowth,everydaytodealwithalotofpersonalinformation,andtheinformationmanagementisveryinconvenience.Soarisesatthehistoricmoment,ICcardICcardusingrangeisverywide,itcanhelpussolvetheproblem,makeourlifebecomeconvenient.Firstdiscussestheresearchbackground,designandsignificanceoftopics,designrequirements,theworkingprincipleofthehardwareisbasedonAT89C51single-chipmicrocomputerasthecore,andintroducestheinternalstructureofICcardandtheprincipleoffigure,elaboratedthisgraduatedesignusingthehardwareinterfacetechnologyandthefunctionofeachinterfacemoduleandworkingprocess.ThissystemisbasedonClanguagetoachievesoftwaredesign,instructionexecutionspeedisfast.Lastitdescribesthevariousfunctionalmodulesofsoftwareandhardwaredebuggingandanalysis,thedominantideaofwritingisthecombinationofsoftwareandhardware,onthebasisofthehardwareandsoftwareasthemainbody,tothepreparationoftheeachfunctionmodule.ICcardread-writesystembasedonsingle-chipcomputerstoragecapacity,safetyandprivacyisgood,easytouse,withdataprocessingability,longservicelife,inadditiontocoverthewholefunctionofthetraditionalmagneticcard,ithasextendedtomanyfieldsofmagneticCARDSareby.BasedonSCMICcardread-writedevicedesignresearchisaverymeaningfultopic.Keywords：AT89C51single-chipmicrocomputer;ICcard;Readingandwritingsystems;Dataexchange;Aserialportcommunication毕业论文：基于单片机的IC卡读写系统的实现目录前言 11、课题研究的背景 12、课题设计的目的和意义 13、课题的设计要求 14、课题的工作原理 2第一章IC卡芯片方案选择 31.1IC卡选取和单片机的选取 31.1.1IC卡芯片的特点 31.1.2引脚配置 31.1.3芯片功能 41.1.4IC卡传送协议 51.1.5芯片的操作命令 61.2存储芯片的选择 7第二章系统的工作机制 92.1通讯传输机制 92.2命令处理流程 92.3防冲突处理流程 102.4数据传输的完整性和安全性 112.4.1认证过程 112.5通信命令及响应格式 122.6IC卡读写系统涉及的关键技术 122.6.1.信号发射技术 122.6.2防冲突问题 13第三章系统硬件电路设计 143.1硬件设计方案 143.2硬件设计注意事项 143.2.1主控器 153.3硬件组成 153.4通信接口 153.5AT89C51端口功能 163.6IC卡读写系统的工作距离 163.7电路设计与读写控制 163.7.1单片机与计算机的硬件接口 173.7.2串口通讯电路 173.8LCD显示电路 183.9整体电路图 18第四章系统软件设计的实现 204.1软件设计思路 204.2软件设计原理 204.3IC卡读写器的软件设计 204.3.1系统主程序 214.3.2中断子程序 224.3.3串口通讯子程序 234.3.4IC卡的插入/退出识别与上电/下电控制技术 24第五章 系统的仿真测试 265.1系统仿真 265.1.1proteus工作界面 265.1.2源程序的录入 265.1.3片内数据储存器的读写与仿真电路 275.1.4片内数据储存器的仿真结果 27结论 29附录 30附录A程序清单 30参考文献 33谢辞 34毕业论文：基于单片机的IC卡读写系统的实现PAGE34前言1、课题研究的背景近年来，在许多领域，如电信、交通、医疗等部门，使用IC卡已经很普遍了，由于IC卡的诸多优点，在不久的将来IC卡将取代磁卡已成为大趋势。目前中国正值IC卡大变革、大发展时期，在当前的经济形式下，研究开发IC卡的使用，无论是对中国IC卡的长远发展，还是对IC行业具体工作中都具有积极的意义。基于单片机的IC卡具有高安全度、高可靠性及分区储存等结构特点，支持一卡多用，结合以单片机和读写模块为核心的系统，在许多领域可以广泛使用。2、课题设计的目的和意义基于AT89C51单片机设计一个IC卡读写系统，在理解单片机应用原理的前提下，来提高IC卡读写器的可靠性。在IC卡读写中出现问题时，能及时告警并恢复到正常状态。理解IC的读写软件结构，用具体的软件系统来完成IC卡的读和写的功能。对于AT89C51单片机它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。单片机是靠程序的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。而且现在应用单片机编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性。所以，深入掌握单片机的功能可以有效的用单片机来实现IC卡的读与写。3、课题的设计要求IC卡读写器的设计：对AT89C51单片机芯片的IC卡读写器设计，第一步：SCL和SDA两条逻辑控制引出端线的启动与停止来产生控制读写的“开始”“停止”标志信号；第二部：写操作时序；第三步：读操作时序。读写器硬件电路，画出电路原理图,对原理图里的器件做必要说明，读写原理分析，IC卡的上下电控制。IC卡读写器的软件设计：软件设计思路，画出读写器软件结构，对软件系统进行分析。系统功能结构及需求，系统测试方案设计。4、课题的工作原理基于AT89C51单片机的IC卡读写系统是采用无线方式进行非接触通信，以达到识别并交互数据的目的。它能够实现目标的非接触式识别，并且可以加密、解密IC卡读写系统主要是由读写器和IC卡两部分组成，读写器是用于实现对IC卡进行外部认证、数据读写以及存储等功能的。它的硬件电路是由信号处理与控制模块、接口模块（也可称为高频通信模块）以及天线组成的。IC卡的电路由一块集成电路芯片及其外接天线组成，其具体的硬件电路由前端、逻辑控制、存储器以及天线组成，集成在一张卡上。IC卡读写系统的工作原理是当IC卡进入了由读写器产生的RF场以后，IC卡天线在RF场中获得感应电流，在内部产生电源，在感应电流中所带的信息通过前端的电路检测到后，得到数字信号，送入逻辑控制电路进行信息处理,IC卡需要返回的信息从内部卡片的存储器中获取，再经过逻辑控制电路送到前端电路进行调制，最后由天线回送给读写器。第一章IC卡芯片方案选择本章主要介绍IC卡芯片的选择，及其IC卡的特点和协议，芯片的操作命令，芯片储存器的选择。1.1IC卡选取和单片机的选取IC卡作为系统身份认证的重要媒介，不仅要可以存储数据量较大的信息，而且要具备高度的安全性以保证个人信息不会泄露。通过对目前主流IC卡的存储容量、读写方式、重写功能等几个方面指标的综合比较，本系统选用ATL公司非接触式IC卡芯片AT45作为日常识别用IC卡。IC卡本身并不能单独直接使用，因此本系统设计了能读写符合ISO标准的AT45IC卡读写器。出于对控制能力、运算速度、扩展驱动能力等方面的考虑，本系统的微处理器选用8位单片机AT89C51。AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，与工业标准的MCS-51指令系统和输出管脚相兼容。1.1.1IC卡芯片的特点IC卡是集成电路卡(IntegratedCircuitCard)的简称，有些国家和地区称之为微芯片卡(Microchipcard)或微电路卡(MicrocircuitCard)。IC卡的大小和磁卡相同，它把集成电路镶在塑料卡片上，芯片一般是不易挥发性存储器(ROM,EPROM.EPROM),保护逻辑电路，甚至于CPU。本节介绍IC卡的一些基本知识，使读者对IC卡有一个大概的了解，IC卡芯片的特点：1.字节寻址；2.多存储器结构：主存储器、保护型存储器、加密存储器；3.连接协议，触点和串行接口满足ISO7816同步传送协议；4.采用NMOS工艺技术，每字节的擦除/写入编程时间为2.5ms；5.响应（ATR）符合ISO/IEC7816-3协议；6.器采用至少10000次的擦除/写入周期，数据保持时间至少为10年；7.特性：数据仅能在正确输入24位可编程安全码（安全存储器）之后才能改变。1.1.2引脚配置芯片的引脚与国际标准兼容，下表1-1是引脚的定义和功能说明：引脚卡触点符号功能12345678C1C2C3C4C5C6C7C8VCCRSTCLKNCGNDNCI/ONC操作电压5V复位时钟未用接地未用双向数据线（漏极开路）未用1.1.3芯片功能IC卡片主要包括三个存储器：256×8位EEPROM型主存储器、32×1位PROM型保护存储器和4×8位EEPROM型加密存储器。1)主存储器:主存储器为可重复擦除使用的EEPROM型存储器。按字节寻址，擦除写入。在擦除时，一个数据字节的所有8位被全部置“1”。在写入时，在EEPROM单元中的信息则根据输入的数据，按字位方式变换成逻辑“0”(即在EEPROM中，新写入的数据与原来存在的数据进行“逻辑与主存储器的地址是从00H到FFH。但主存储器可分为两个数据区:保护数据区和应用数据区，保护数据区是主存储器前32个字节数据区。其地址是从0(00H)到31(1FH)这部分的数据读出不受限制，但擦除和写入操作均受到保护存储器内部数据状态的限制。当保护存储器中第N位为0时，则对应主存储器中第N个字节就不允许进行擦除和写入操作。故保护数据区一般均作为IC卡的标识数据区，存放一些固定不变的标识参数。应用数据区为主存储器后224个字节。其地址从32(20H)到255(FFH).这部分的数据读出不受限制，但擦除和写入受控于加密存储器数据校验比较结果的影响。当需要修改应用数据区的内容时，必须首先输入一个3字节长的“校验字”。这个新输入的“校验字”与原来存在在加密存储器中的“参照字”进行一对一的比较。只有当两者完全一致时，芯片的加密控制逻辑才打开芯片的主存储器，允许后面的擦除和写入操作。芯片允许在有限的次数内重试比较操作。如果在连续三次比较失败之后，芯片的错误计数器计数到“0”，并将锁死主存储器，禁止随后的任何比较操作和写入擦除操作。这时整个主存储器变成一个只读存储器。芯片中各存储器的内容不能再改变。2）保护存储器是一个32×1位的一次性可编程只读存储器（PROM）。它是按字位方式寻址和写入。保护存储器从0~32的每一位对应着主存储器地址从0到31的字节。因此可以理解为每个字节单元的控制熔丝。从出厂到被初始化之前，保护存储器的状态为全“1”。从控制方面来说，保护存储器的内容只能从“1"写成“0”而不能从“0”擦除成“1”。保护存储器每个被写“0”的单元所对应控制的主存储器的字节单元将不再接收任何擦除和写入命令，从而使得该字节单元的数据不可再改变。从使用方面来讲，如果需要防止一些固定的标识参数被改动，可以将这类参数先写入主存储器的保护存储区，然后将对应单元的保护存储器的字位写位“0”，从而使这一部分单元中的参数内容永远不可更改。保护存储器本身的读出操作不受限制。但对其写入操作仍然受到加密存储器比较校验操作结果的控制。当输入的“校验字3)加密存储器:加密存储器是一个4×8位的EEPROM型存储器。在这个存储器中，第0字节为“密码输入错误计数器”(EC)。密码输入错误计数器的有效位是低3位。在芯片初始化时，计数器设置成"111"。这一字节是可读的。每次比较密码时，先判断计数器中是否还有“1”。如果还有“1”，则将其中一个“1”写成“0”，然后进行比较“校验字”操作。如果比较结果一致，密码错误计数器将允许进行擦除操作(芯片不能自动进行擦除操作)，同时打开主存储器、保护存储器和加密存储器，并允许进行擦除和写入操作。如果比较结果不一致，则密码错误计数器中为“1”的个数将减少一位。只要计数器的内容不全为0，则芯片的比较“校验字”操作还允许进行。当密码计数器减数为零，则芯片的存储单元将全部锁死。加密存储器的第1,2,3字节为“参照字”存储区。这3个字节的内容作为一个整体披称为可编程加密代码(PSC)。值得注意的是:这3个字节的内容在PSC比较成功前是不可读的，只能进行比较操作。而“写入、擦除”操作也受自身“比较”1.1.4IC卡传送协议传送协议是在接口设备IFD与IC卡的集成电路之间的两线连接协议，芯片的协议类型为S=10(同步卡协议)。I/O线上数据变化只在CLK信号的下降沿才有效。传送协议包括4种模式:复位和复位响应、 命令模式、 输出数据模式、处理模式、1)复位和复位响应:复位响应是根据ISO7816-3标准来进行的。在操作期间的任何时候都可以复位，只有经过了复位才能对IC卡进行其他操作.开始时地址计数器随一个时钟脉冲而被设置成0。当RST线从H状态置到L状态时，第一个数据位的内容被送到I/O线上。若连续输入32个时钟脉冲，主存储器中的前4个字节地址单元中的内容被读出。在第33个时钟脉冲的下降沿，I/O线被置成H状态而关闭。在复位响应期间，“启动”和“停止”状态被忽略。2)命令模式:复位响应之后，芯片等待着命令。每条命令都以一个“启动状态”开始。整个命令包括三个字节(命令含义后面解释)。随后紧跟着一个附加脉冲并用一个“停止状态”来结束操作启动状态:在CLK为H状态期间，I/O线的下降沿为启动状态。停止状态:在CLK为H状态期间，I/O线的上升沿为停止状态。在接受一个命令之后，有两种可能的模式:输出数据模式(即读数据模式)和处理数据模式。3)输出数据模式：这种模式是将IC卡芯片中的数据传送给外部接口设备的一种操作。在第一个CLK脉冲的下降沿之后，I/O线上的第一位数据变为有效。随后每增加一个时钟脉冲，芯片内部的一位数据被送到I/O线上。其输出的顺序是从每个字节的最低位开始。当所需要的最后一个数据送出以后，需要再附加一个时钟脉冲来把I/O线置成H状态，以便准备接受新的命令。在输出数据期间，任何“启动状态”和“停止状态”均被屏蔽掉。4)处理数据模式:这种模式是对IC卡芯片做内部处理。芯片在第一个时钟脉冲的下降沿将I/O从H状态拉为L状态并开始处理。此后芯片在内部连续计时计数，直到第N个时钟脉冲之后的附加时钟脉冲的下降沿I/O线被再次置高，完成芯片的处理过程。在整个处理过程中I/O线被锁定成低状态。1.1.5芯片的操作命令1)命令的格式:每条命令包含三个字节，其顺序如下表1-2:MSB控制字LSBMSB地址字LSBMSB数据字LSBB7B6B5B4B3B2B1B0A7AD7D6D5D4D3D2D1D0命令的传送总是从控制字节开始。首先传送字节的最低位LSB(即B0)。控制字节传送完毕以后，依次传送地址字节和数据字节，传送顺序均从各字节最低位开始。在最后一位D7传送完成之后，需要增加一个附加脉冲把I/O线置成高状态。IC卡芯片具有七种命令，其格式和功能见下表1-3字节1（控制）字节2（地址）字节3（数据）功能命令模式30H38H34H3BH31H39H33H地址数地址数无效地址数无效地址数地址数无效输入数据无效输入数据无效输入数据输入数据读存储器修改存储器读保护存储器写保护存储器读加密存储器修改加密存储器比较校验数据输出数据模式处理模式输出数据模式处理模式输出数据模式处理模式处理模式2)有关命令的说明:读主存储器:该命令是指读出主存储器的内容。该命令的控制字为(30H)。对于每个字节来说总是从最低位开始读出。从给定的字节地址(N)开始，直到整个存储器的末尾。在该命令输入以后，接口设备IFD必须提供足够的时钟脉冲。对于从地址(N)开始读数据所需要的时钟脉冲的数量M=(256-N)×8+1。对主存储器做读操作不受限制。读保护存储器:该命令的控制字为(34H).在连续输入32个时钟脉冲情况下，芯片将保护存储器内各位内容传送到I/O线上。最后一个附加时钟将I/O线置为H状态。对保护存储器进行读取操作不受限制。读加密存储器:该命令类似于读保护存储器那样，可以读出4个字节的加密存储器的内容。在输出数据模式下，所需时钟脉冲的数量为32。其后再附加一个时钟脉冲将I/O线置成高状态。如果可编程加密代码（PSC）的校验不成功(除第0字节可读除外)，I/O线总保持低状态。修改主存储器:该命令就是根据所传送地址字节数据，寻址主存储器的EEPROM字节，然后修改字节内容。该命令的控制字为(38H)。在处理模式期间，可能有几种情况：——擦除和写入至少需要5ms——只写入不擦除，至少需要2.5ms——只擦除不写入，至少需要2.5ms修改加密存储器:该命令是根据所传送的字节数和要修改的数据，将加密存储器中相应字节的内容进行修改。该命令的控制字为(39H)，该命令只能在可编程加密代码(PSC)比较成功之后才能进行。该命令的执行时间和所需的时钟脉冲与修改主存储器的情况相同。写保护存储器:这一命令的执行过程包括一个把被输入的数据与在EEPROM中对相应数据进行比较的过程。在确认一致的情况下，保护字位被写0。从而使得主存储器中的信息不可更改。如果数据比较结果不一致，则保护字位的写操作将被禁止。该命令所需时钟脉冲和执行时间与修改主存储器命令的情况相同。1.2存储芯片的选择在此读写系统中，单片机必须扩展片外E²PROM用来存储关键信息。工程上常用的E²PROM的28系列的芯片具有编程简单、使用方便的特点，但是在此读写系统中其容量比实际要求的要大，若选用此系列的芯片不但能浪费绝大部分的存储单元，而且占用外部的存储空间，增加了译码线路，并且增加了线路板的面积。因此，本系统选用美国Microchip公司生产的AT24C02芯片，不但能最大限度地利用其容量，且不用地址译码，不占用外存空间。该芯片存储容量为256字节，采用I2C串行总线协议与单片机通信，该芯片采用低功耗CMOS工艺制造，可以在无电源状态下长期可靠存储系统内重要数据，工作寿命可达106次。当IC卡插入系统时，卡内的关键数据将存储在AT24C02芯片中，从而实现了重要数据的备份，提高了读写器的可靠性与稳定性。AT24C图1-2储存器管脚图SCL：串行时钟输入线。数据发送或接收的时钟从该引脚输入。SDA：串行数据/地址线。用于传送地址和发送与接收数据，为双向传输。A0、A1、A2：器件地址输入端。WP：写保护端。WP=1为写保护，只能读出不能写入，WP=0时器件允许进行正常的读写操作。第二章读写系统的工作机制2.1通讯传输机制本系统中设计的读卡器与IC卡之间通信按照一定的操作进行：读卡器产生的RF场激活IC卡工作，之后IC卡等待来自读卡器的命令，读卡器传送寻卡命令，IC卡接收到命令之后则传回响应信息。时隙算法，把时间分为离散的时间段（即时隙），时间段的个数一般有16个，每段时间对应一帧数据，一个时隙的大小一般规定的是IC卡传送自身ID号所用的时间，这种方法必须有全局的时间同步，在系统中，所有的IC卡同步由读写器控制，时隙数的选择由随机数产生，IC卡只在规定的相同的时隙开始才传送其数据帧，并在该时隙内完成传送。在时隙算法中，最大的问题是时隙个数的确定，隙数数量N对信道的传输性能有很大影响，如果有较多的IC卡处在读卡器的作用范围内，而时隙数有限，则系统的吞吐率就会下降很快。在最坏的情况时，没有一个IC卡能单独处于一个时隙中发送成功，这时需要进行调整时隙数，以便有更多的时隙可以使用。如果准备了较多的时隙，但IC卡较少，则会造成传输效率降低。因此，在时隙算法的基础上，产生了动态时隙算法，该算法可动态的调整时隙数量。动态时隙算法的基本思想是：读写器在等待状态中的循环时隙段内发送请求命令，该命令使处于工作状态的IC卡同步，然后提供1或2个时隙给处于工作状态的IC卡使用，IC卡可以选择自己的传送时隙，如果在这1或2个时隙内产生了较多的数据冲突，则读写器就在下一个请求命令中增加可以使用的时隙数，直到不出现冲突为止。2.2命令处理流程IC卡进入系统的工作场并获得足够的能量后，首先完成防冲突处理流程处理防冲突流程的命令，然后进入应用处理流程，处理应用层的命令。卡片在与读写设备的通信过程中的状态见图2-1：图2-1IC卡通信状态图POWEROFF状态：卡片缺少负载能量而处于断电状态。IDLE状态：卡片有电，可以侦听并识别寻卡命令REQB、WUPB。在成功执行过寻卡命令后，卡可以进入READY状态。READY状态：可以应用法冲突方法得到CID。根据CID，卡片被选中后，可进入ACTIVE状态。ACTIVE状态：卡片可执行应用操作，当接收到一个有效的挂起命令后，卡片进入HALT状态。HALT状态：在挂起状态，卡片仅对WUPB命令有反应。2.3防冲突处理流程IC卡感应到最小感应场后进入空闲状态，这时，卡被上电，只能响应寻卡/唤醒（REQB/WUPB）命令，读写系统是与一个或多个IC卡通信时的主控方，它通过发出寻卡（REQB）命令来激活IC卡的通信活动，以便提示卡进行响应。在防冲突期间，可能发生两个或两个以上都IC卡同时响应，也就是发生了冲突。在完成防冲突处理后，IC卡通信将完全处于读写系统的控制下，读写系统只有一个接口，因此，每次通信只允许与一个IC卡通信。防冲突处理方案是以时间槽为基础的，要求IC卡在时间槽内用最小的标识数据进行应答，时间槽的个数被参数化，范围从1到某一整数N，N一般定义为16，在每一时间槽内，IC卡响应的概率也是可控制的。在防冲突处理流程中，IC卡仅被允许应答一次，从而，即便在读写系统场中有多张卡，在一个时间槽内也仅有一张卡应答，并且读写系统在这个时间槽内能捕获IC卡的标识，根据标识，读写系统与被标识的卡建立一个通信通道。IC卡接收到正确的寻卡/唤醒（REQB/WUPB）命令后进入预备接收（READY-REQUESTED）状态，如果命令中应用类别号(AFI)与自己的AFI相符，则继续判断时隙数N，如果N=1,则返回ATQB，进入READY_DECLARED状态。如果N不为1，则在卡内产生一个1~N之间的随机数R，如果R=1,则返回ATQB,进入READY_DECLARED状态。如果R>1则等待时隙数为R的SLOT_MARKERL命令后，发送ATQB命令，进入READY_DECLARED状态。此时，卡也可以响应REQB/WUPB命令，重新回到READY_REQUESTED状态。进入READY_DECLARED状态后，卡可识别REQB/WUPB命令、ATTRIB命令、HALT命令。当接收到REQB/WUPB命令，则又重新回到READY-REQUESTED状态。当接收到休眠（HALT）命令，则进入休眠（HALT）状态，此时，卡之响应WUPB命令。当接收到ATTRIB命令，如果与自己的卡唯一标识符PUPI不同，则仍处于READY-DECLARED状态，相同则返回响应，进入激活状态，此时，卡将只响应应用层命令和DESELECT命令。2.4数据传输的完整性和安全性1.完整性使用识别技术传输数据时和容易遇上干扰，使传输的数据发生改变从而导致传输错误。通常使用数据检错与纠错算法来识别传输错误并启动校正措施。在识别的通信程过中最常用的检验方法就奇偶校验、循环冗余校验。2.安全性IC卡应确认读卡器的身份，防止存储数据未被认可的读出或重写，而且读卡器也应确认IC卡的身份，以防止假冒和读入伪造数据。在与安全有关的识别系统的应用中，例如出入系统或支付系统，必须采取安全措施来防止遭受恶意攻击。2.4.1认证过程(a)读卡器发送查询命令给IC卡，IC卡返回响应信息，响应信息中包含一个随机数Rb给读卡器。(b)读卡器产生一个随机数Ra,使用共享的密钥K和共同的加密算法Ek，算出加密数据块TOKENAB,并将TOKENAB传送给IC卡。(c)IC卡接收到TOKENAB后，进行解密，将得到的随机数Rb’与原先发送的Rb比较，如果结果一致则读卡器获得了IC卡的确认。(d)IC卡发送另一个加密数据块TOKENBA给读卡器，IC卡产生一个随机数Ra1,使用共享的密钥和共同的加密算法，算出加密的数据块TOKENBA，发送给读卡器。(e)读卡器接收到TOKENBA并对其解密，若最后得到的随即数Ra’与原先发送的随机数Ra相同，则完成了读卡器对IC卡认证过程。加密的数据传输：通信时的数据在传输时可能会受到非法的攻击。识别系统在阅读器与应答器之间传输数据时，使用密钥和加密算法将传输数据（明文）变换为秘密数据（密文），可以有效防止攻击。若不了解加密算法和密钥K，攻击者无从解释其截获的密文。2.5通信命令及响应格式1.防冲突命令格式如下表2-1ANTICMDCRCNBytes2BytesANTICMD：防冲突流程中的命令，N>02.防冲突命令返回数据格式DATACRC-2DATA：响应数据。3.应用层命令格式2-2协议头命令应用数据单元协议尾PCBCID参见下表CRC一字节一字节2字节4.命令应用数据单元表2-3命令头命令体CLAINSP1P2LCDataLe5.防冲突命令描述表2-4命令功能描述REQB/WUPB建立通讯连接Slot-MARKER轮询命令ATTRIB分配卡识别号HLTB暂停卡命令2.6IC卡读写系统涉及的关键技术2.6.1.信号发射技术无线电发射机（即读卡器）输出的信号功率，通过线路输送到天线，天线再以电磁波的形式辐射出去，电磁波到达接收地点以后，由接受器的天线接受下来，天线是发射和接受电磁波的一个重要的无线电设备。天线产生的电磁场在近区为稳场，在较远区为辐射场，这个结论对识别系统的研究是很有意义的，因为在如13.56MHZ的低频段的识别系统中，电磁能量的传送在感应区域中完成。如果像915MHZ的工作频率中，电磁能量的传递在远场区域中完成，感应耦合系统和微波辐射系统的能量产生和传送的方式不同，所以对应的应用系统的天线设计也存在较大差异。天线电路的设计可以基于两种方式，一种是适用于工作频率为13.56MHZ和低于135kHZ的低频波段的基于电感耦合的方式，电感耦合方式的基本原理是电感电容谐振回路和电感线圈产生的交变磁场。另外一种是用于较高频段的基于电磁波的反向散射耦合方式，它的理论基础是电磁波传播和反射的形成，它用于微波电子标签，这两种耦合方式尽管所使用的无线电的频率和作用距离不同但都采用的是无线电技术。2.6.2防冲突问题在系统工作时，可能会有一个以上的IC卡片同时处在读卡器的作用范围之内，如果有两个或两个以上的卡片同时向读卡器发送数据，那么就会出现通信冲突，产生数据相互干扰，即冲突。为了防止冲突的产生，在ISO/IEC14443TYPEB的协议中，采用软件时隙算法来解决。时隙算法思想是，把时间分为离散的时间段（即时隙），时间段的个数一般有16个，每段时间对应一帧数据，一个时隙的大小一般规定的是IC卡传送自身ID号所用的时间，这种方法必须有全局的时间同步，在系统中，所有的IC卡同步由读写器控制，时隙数的选择由随机数产生，IC卡只在规定的相同的时隙开始才传送其数据帧，并在该时隙内完成传送。在时隙算法中，最大的问题是时隙个数的确定，隙数数量N对信道的传输性能有很大影响，如果有较多的IC卡处在读卡器的作用范围内，而时隙数有限，则系统的吞吐率就会下降很快。在最坏的情况时，没有一个IC卡能单独处于一个时隙中发送成功，这时需要进行调整时隙数，以便有更多的时隙可以使用。如果准备了较多的时隙，但IC卡较少，则会造成传输效率降低。因此，在时隙算法的基础上，产生了动态时隙Aloha算法，该算法可动态的调整时隙数量。动态时隙算法的基本思想是：读写器在等待状态中的循环时隙段内发送请求命令，该命令使处于工作状态的IC卡同步，然后提供1或2个时隙给处于工作状态的IC卡使用，IC卡可以选择自己的传送时隙，如果在这1或2个时隙内产生了较多的数据冲突，则读写器就在下一个请求命令中增加可以使用的时隙数，直到不出现冲突为止。第三章系统硬件电路设计3.1硬件设计方案读写器的基本任务就是触发作为数据载体的IC卡，与IC卡建立通信并且在上位机和IC卡之间传输数据，读写器在这个过程中要完成通信链路的建立、防冲突处理以及认证等任务。读卡器是系统信息控制和处理中心，读写器的主要功能有：1.读写器与IC卡、上位机之间的通信控制。2.对读写器与IC卡之间传送的数据进行编码和解码、加密和解密。3.能够对读写作用范围内实现多IC卡同时识别读的功能，具备防冲突功能。虽然各种识别系统在耦合方式、通信方式、数据传输方式以及系统工作频率的选择上都存在很大的区别，但是他们在硬件PCB板的组成上都大致相同，都是由射信号处理与控制模块、接口模块以及天线组成。51单片机IC卡芯片串行通信电路掉电检测天线51单片机IC卡芯片串行通信电路掉电检测天线液晶显示存储模块图3-1系统的硬件组成3.2硬件设计注意事项在硬件设计时要从系统的稳定性、能耗以及对读写距离的要求等方面进行考虑：1.IC卡的数据传输方式决定了IC卡应用系统的稳定性不是很好，因此稳定性是首要的考虑问题，在设计时要采用多种措施进行抗干扰设计。例如在处理升降电压时要进行隔离以防止电源干扰，布线时电源与地之间不构成大回路，在程序设计时采用看门狗定时器防止程序跑飞等等。2.IC卡相对与接触式IC卡的能耗比较大，对于有些嵌入式系统，比如有些不能经常性更换电源并且要求维持系统正常工作的时间很长的系统来讲，就对能耗要求比较苛刻。因此在硬件设计时可以采用能耗较低的CPU，而且具有休眠的功能的产品，在外围件中叶尽量采用MOS器件。在系统中，发射的能量消耗是主要能耗，理想的工作模式是当有IC卡进入工作区域时唤醒系统进行工作，没有IC卡时应进入休眠状态。而本系统选用的AT89C51系列的单片机是典型的低功耗微处理器，非常适合于这种情况使用。3.2.1主控器主控制器AT内部有16KB的Flash存储器,1KB的SRAM,可方便地反复擦写、修改程序,由于外部不用扩展程序存储器,可以简化电路设计,减小读卡器的尺寸,同时有较多的I/O口提供给系统使用。图3-2读写系统的组成3.3硬件组成及于单片机的IC卡读写器系统由写卡器、读卡器、PC上位管理机和天线等组成。写卡器经过RS-485通讯协议与PC机相连,通过PC机设置或选择好要写入的数据并发出写卡命令,可以完成对IC卡的数据及密码写入。读卡器一般可以脱离PC管理机单独工作,只要有IC卡进入读卡器天线能量范围,便可读取卡中相关指定扇区的数据,读取到的数据可送交数据存储器存储,同时也可以通过RS-485上传至PC机存储。写卡器与读卡器在硬件设计上类似,都是由AT89C51单片机控制IC卡读写芯片MFRC500,再加上一些必要的外围器件组成。读卡器用AT89C51单片机作主控制器;MFRC500芯片作为单片机与卡通讯的中介;键盘与LCD显示器作为人机交互设备;AT45DB041串行E2PROM作数据存储器;DS1302串行时钟芯片作硬件实时时钟;MAX232和MAX485作串口信号转换。3.4通信接口目前最常见的串行通信接口标准是RS-232C串行总线,传输的是单端信号,即信号线中一条是公共地线,另一条是信号线。这种总线标准只适用于数据传送速率要求不高,距离小于15米的场合。适合于长距离传送的总线标准有:RS-422、RS-423、RS-485、RS-499以及20MA电流环串行接口。本系统中IC卡读写器与上位管理PC机的通信选用了RS-485总线标准,通信接口采用MAX485芯片和MAX232芯片来实现电平和信号转换,数据通讯的方向由/RE,DE脚来控制,设计中二者连在一起,由单片机的PB.1来控制,高电平时,数据由单片机经MAX485到外部串行总线,即处于发送状态;低电平时,数据由外部串行总线到单片机,即处于接收状态。AT89C51端口功能端口功能表3-1端口功能第二功能端口引脚第二功能RXD（P3.0）串行输入口T0（P3.4）定时/计数器0外部输入TXD（P3.1）串行输出口T1（P3.5）定时/计数器1外部输入INT0（P3.2）外中断0WR（P3.6）外部数据存储器写选通INT1（P3.3）外中断1RD（P3.7）外部数据存储器读选通3.6IC卡读写系统的工作距离读写系统的工作距离由下面几个因素决定：(1)读卡器天线的大小(2)给定天线的匹配品质(3)环境的影响在本系统的设计时，读卡距离要求在5cm以内，因此在设计前由天线大小估计工作距离，因为IC卡由读写器产生的磁通量供电，卡中的集成电路可以获得的能量随读写器天线和卡之间的距离不同而变化，在国际标准协议的规定中，卡有芯片尺寸，卡的线圈的尺寸是固定的。如果读写器的线圈是环形，当读写器天线和卡线圈的固定距离等于读写器天线的半径时获得的最大耦合系数K可以确定环形的天线大小，本系统中使用的是矩形天线，则使用磁通量与面积相关的原理，使矩形天线的面积与环形面积相等，就可以估算出读写器的天线的大小。另外在设计中还必须考虑的一个重要参数，IC卡的读写距离与发射场场强有关，流入感应天线的电流直接决定了发射场强的大小所以可以通过增强天线的驱动能力来改善感应距离，IC卡的工作范围也与天线的半径有关，在兼顾天线电感量的基础上增加天线的尺寸也是可以增加读写距离的。当然，上边的方法是低频IC卡的工作距离低于10CM时可以采用的一些措施来改善读写距离的。图3-3天线电路原理图3.7系统读写控制接口电路的设计：SLC为串行时钟,在时钟的上升沿，数据写入E2PROM；在时钟的下降沿,数据从E2PROM被读出。SDA为双向数据端口，是一个漏极开路的引脚，满足“线与”的条件，在使用过程中需要加上拉电阻。SW1、SW2为IC卡卡座的1对常开触点，SW1与Vcc连接，SW2与AT89C51的引脚P1.0连接，平时P1.0通过1个电阻连接到地,当有卡插入时，SW1和SW2短接，Vcc将P1.0上拉到高电平,通过对P1.0上的电平查询可以知道是否有卡插入。3.7.1单片机与计算机的硬件接口PC机串口通常采用RS-232电平，而单片机串口是TTL电平，二者不兼容。所以，接口必须做电平转换处理。在此，采用MAXIM公司的MAX232芯片进行电平转换。AT89C51单片机TXD端连接到MAX232的T1IN端，用于发送数据；PC机的RD端连接到MAX232的T1OUT端，用于接收数据；AT89C51单片机RXD端连接到MAX232的R1OUT端，用于接收数据；PC机的TD端连接到MAX232的R1IN端，用于发送数据。3.7.2串口通讯电路该电路的芯片，选择MAX232芯片。该产品是一款兼容RS232标准的芯片。由于电脑串口RS232电平是-10V~+10V，而一般的单片机应用系统的信号电压是TTL电平0~+5V,max232就是用来进行电平转换的,该器件包含2驱动器、2接收器和一个电压发生器电路提供TIA/EIA-232-F电平。该器件符合TIA/EIA-232-F标准，每一个接收器将TIA/EIA-232-F电平转换成5VTTL/CMOS电平。每一个发送器将TTL/CMOS电平转换成TIA/EIA-232-F电平，主要特点单5V电源工作；两个驱动器及两个接收器；±30V输入电平；低电源电流：典型值是8mA；符合甚至优于ANSI标准EIA/TIA-232-E及ITU推荐标准V.28；ESD保护大于MIL-STD-883（方法3015）标准的2000V。图3-3MAX232的引脚图3.8LCD显示电路本设计采用液晶显示器。其特点是显示内容丰富(可显示汉字)，功耗小，可靠性高，电路简单，显示内容为122×32点阵。字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16×1、20×2、40×2行等模块。引脚与单片机AT89C51的接口电路单片机读出IC卡的数据通过P0口送到液晶显示器显示，可分2行共显示32个字符，也就是16个字节的十六进制数据，通过上位机控制读数据起始地址可移动显示数据。可直接显示字符型数据，IC卡读出的十六进制数据需转换成字符型数据再送到液晶屏显示。字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16×1、20×2、40×2行等模块。本文用1602字符型液晶显示器显示读卡器读出的信息。1602的引脚说明如表2所示、与单片机AT89C51的接口电路如图5所示。单片机读出IC卡的数据通过P0口送到液晶显示器显示，可分2行共显示32个字符，也就是16个字节的十六进制数据，通过上位机控制读数据起始地址可移动显示数据。1602可直接显示字符型数据，IC卡读出的十六进制数据需转换成字符型数据再送到液晶屏显示。图3-4显示电路3.9整体电路图图3-5整体电路图第四章系统软件设计的实现4.1软件设计思路本文设计使用了C语言编写源程序，程序的各部分按模块化设计,系统软件模块包括:IC卡读/写/密码验证/擦除操作模块、与通信处理模块、与PC机串行通信模块、LCD显示模块及存储器读写模块等。读/写卡过程是一个很复杂的程序执行过程,要执行一系列的操作指令,调用多个函数,包括装载密码、询卡、验证密码、读写卡和停卡,这一系列操作必须按固定的顺序进行。在没有IC卡进入天线有效范围时,在低5位显示当前时钟,当有IC卡进入到天线的有效范围,读卡程序验证卡及密码成功后,将卡号和读卡时间及相关数据作为一条记录存入E2PROM存储器中,并在LCD显示器上显示卡号。4.2IC卡读写器的软件设计软件设计思路，画出读写器软件结构；对软件系统进行分析。系统功能结构及需求，系统测试方案设计。存储卡是IC卡的一种，它是一种用可电擦写的可编程内存(E2PROM)为核心的IC卡能够多次重复使用。AT24C08是ATL公司出品的I2C接口、高集成度串行E2PROM内存IC卡。AT24C08具有以下特点：与400kHzI2C总线兼容、低功耗CMOS技术、4.2.1系统主程序主程序主要完成初始化并检测系统的状态，如果是刚上电状态，则恢复掉电瞬间保存的数据。主程序的流程图如图4-1所示。图4-1主程序的流程图主程序如下:#include<at8051.h>//头文件#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar#defineaddrl0x40uintdataconsl;//全局变量定义uchardatacons2[2]={0，0}；main(){uchardata*p;//指针定义if(consl==0)//判断是否刚上电状态{p=cons2;Read24c02(p,addrl,2)；//从24c02中读出掉电时保存的数据consl=OxOOOF;//修改标志位}ITO=1;//外部中断0下降沿触发EXO=1;//外部中断0开中断EA=1;//CPU开中断IDL=1;//设置节电工作方式do{}while(1);}4.2.2中断子程序外部中断程序：voidint1(void)interrupt2{if(TH1!=0x00&&TH0!=0x00) {b=1; TR1=0; TR0=0; t=TH1*256+TL1;t=t/1000000;TH0=0x1f;TL0=0xf4;TH1=0x00;TL1=0x00; } else {b=0; TR1=0; TR0=0;TH0=0x1f;TL0=0xf4;TH1=0x00;TL1=0x00;}}4.2.3串口通讯子程序#include<stdio.h>voidmain(){intnlis=0;nlis=listen(nstart,60);//从地址0X02开始，共侦听60台从机switch(nlis){case0://无数据nf=0;break;case1://发送send()://发送nf=1;break;case2://接收get();//接收resend();//接收break;}showresult();//显示子程序nstart=(nstart+2)/0X80;//地址+2，但要防止溢出if(nf==1){senddata(nstart);发送数据到从机N+1}if(exit())break;//退出根据IzC总线协议，SDA线的数据必须在时钟的高电平周期内保持稳定、数据线的高或低电平状态只有在SCL线的时钟信号是低电平时才能改变。在标准模式下，位传输要求低电平维持时间最短为4．7S，高电平维持时间最短为4s。单片机向IC卡发送的命令的头部与尾部必须有开始条件和停止条件。IzC总线起始条件是在SDA线从高电平向低电平切换并维持至少4．7S，停止条件是当SCL是高电平时SDA线由低电平切换并维持至少4s。对IC卡读／写8位之后，单片机／IC卡要向对方发送一个ACK低电平确认信号(复位操作除外)。其后，将SCL时钟线置低，封锁IeC总线。当读取数据结束后、由单片机向IC卡发送一个NACK高电平信号。对IC卡的操作，先要对其进行复位，复位操作要求将IC卡复位引脚置为高电平。在此朗间，必须且只能有一个时钟脉冲，之后，将复位引脚电平置低，IC卡随即向单片机发送32位复位应答，即完成复位操作。IC卡复位后，发送“设置用户区地址”命令，确定所要进入的用户区，然后对相应的访问权限寄存器AR进行确认以确定用哪套密码以及是否需要认证。读卡器和IC卡互相认证成功之后、IC卡对密码进行校验．校验正确、即可对IC卡进行读写操作。4.2.4IC卡的插入/退出识别与上电/下电控制技术IC卡的插入与退出的识别是通过IC卡适配插座上的感应开关来识别的，对于复杂结构的IC卡适配插座，其识别与控制过程也相当复杂，且针对不同的卡座，其控制也各不相同，IC卡的供电控制是一个直接涉及是否能安全可靠地操作IC卡的过程。它必须严格地遵循ISO7816-3规定，其操作如下：（1）上电过程：——RST处于L状态；（2）下电过程：——RST为状态L；——vcc供电；——CLK为状态L；——接口设备处于接受——VPP不起作用；方式;——VPP上升为空闲状态；——I/O为状态A；——CLK由相应稳定的时钟——VCC关闭。提供；上电过程：PWRON1：LCALLRecog;识别是否有卡插入CLRRST；使RST=LCLRCLK；使CLK=LLCALLDelay-0.5ms；延迟0.5MS。使端口逻辑信号稳定CLRPWR；给卡供电CLRDATOUT；使I/O端口=L；RET；返回下电过程：PWROFF1：CLRRST；使RST=LCLRCLK；使CLK=LCLRDATOUT；使I/O=LLCALLDELAY-0.5MS；延迟0.5MS，使端口逻辑信号稳定SETBPWR；给卡下电RET；返回由于IC写主存储器时需要验证密码，所以执行下面程序时请确保密码的正确性。如果密码有错误，IC卡校验3次便会锁死报废。ORG8000HAJMPMAINORG8100HMAIN：MOVSP，#60HWrite-read-Card:MOVR0,#PSWDMOV@R0,#0X11INCR0MOV@R0,#0X22INCR0MOV@R0,#0X33LCALLCheckPasswordJnzWRExit（其他程序见附录）

系统的仿真测试5.1系统仿真5.1.1proteus工作界面ProteusISIS的工作界面是一种标准的Windows界面，如图7.8所示。包括：标题栏、主菜单、标准工具栏、绘图工具栏、状态栏、对象选择按钮、预览对象方位控制按钮、仿真进程控制按钮、预览窗口、对象选择器窗口、图形编辑窗口。Proteus工作界面如图5-1所示：5.1.2源程序的录入先右击AT89C51，再左击AT89C51，会出现如图5-2所示的对话框，点击，选择所需要的HEX文件。然后单击OK。5.1.3片内数据储存器的读写与仿真电路5.1.4片内数据储存器的仿真结果其资源占用

结论在了解研究AT89C51单片机的结构特点及其相关的设计实例后，本次设计充分利用其相关的功能，开发设计了IC卡读写器。另外，在软件设计过程中，主要程序代码使用C语言编写，大大加快了开发进程与后期的可维护性提升。在本论文中，介绍了基于单片机IC卡读写系统技术的发展、现状以及研究的意义，介绍了基于AT89C51单片机的IC卡的特点、并详细说明了非接触式IC卡中最常见的文件系统结构、安全管理以及交易流程；在理论方面，除此之外还详细介绍了IC卡读写系统的工作原理和通讯机制。在课题设计期间，从资料收集，文档整理，硬件设计，软件设计实现以及调试等过程中在实际的设计研发中主要进行了如下几项工作：1.深入了解了AT89C51单片机的性能特点、开发工具和应用领域。2.绘制完成了系统完整的电路图，实现了基于51单片机的IC卡读写器的设计。3.以C语言为主，完成了相应的软件设计，达到了预期的效果。4.最终完成了基于AT89C51单片机的IC卡读写系统的设计：以51单片机为核心，结合外部存储器，存放关键信息，实现了IC卡与读写系统的通信，有51单片机控制数据传输过程，实现读卡和写卡操作。本文的研究在单片机领域中只是很小一部分，作为倍受瞩目的新技术，IC卡在未来将深入到人们的工作、生活的各个方面，相信在众多的研究工作者、开发人员的共同努力下，必将推动单片机技术在我国的应用和进一步发展！

附录附录A程序清单#include<at80C#include<stdio.h>#include<math.h>#include<intirns.h>#defineRMM_COMM0x30//读主存命令字#defineUMM_COMM0x38//写密码存储区#defineCVD_COMM0x33//校验密码#defineRSM_COMM0x31//读密码存储区#defineUSM_COMM0x39//写密码存储区#deifneRPM_COMM0x34//读保护存储区#deifneWPM_COMMOx3c//写保护存储区SbitCLK=P1^5;SbitIO=P1^6;#deifneucharunsignedchar#defineuintunsignedint1.点阵液晶初始化子程序voidLcdIni(void){OutMI(OXE2);OutSI(OXE2);//复位OltMI(OXAE);OutSI(OXAE);//POWERSAVEOutMI(OXA4);OutSI(OXA4);//动态驱动OutMl(OXA9);OutSI(OXA9);//1/32占空比OutMI(OXA0);OutSI(OXA0);//时钟线输出OutMI(OXEE);OutSI(OXEE);//写模式OutMI(OX00);OutMI(OXCO);OutSI(OX00);OutSI(OXCO);OutMI(OXAF);OutSI(OXAF);//开显示}2.清屏子程序voidclrscr(void){uchari;ucharpage;for(page=O;page<4;page++){SetPage(page,page);SetAddress(0,0);for(i=O;i<61;i++){PutChar0(O);PutCharl(O);}}}

参考文献[1]高锋.单片微型计算机原理与接口技术.科学出版社，2007.04[2]胡汉才.单片机原理机接口技术[M].北京：北京清华大学出版社，2004.3[3]薛晓书.单片微型计算机原理及应用．西安交通大学出版社，2007.4[4]昊金戍．沈庆阳805l单片机实践与应用[M].清华大学出版社，2005.3[5]苏康健，曹柏荣，等．单片机原理及应用[M].高等教育出版社,2002.8[6]沈红卫单片机应用系统设计.北京航空航天大学出版社2003.1[7]谢宜仁，单片机实用技术问答．人民邮电出版社，2003[8]何立民.单片机应用系统设计北京航空航天大学出版社.1999[9]刘守义单片机应用技术西安电子科技大学出版社2002.4[10]唐俊翟，冯军勤等.ProtelDXP应用实例教程.北京：冶金工业出版社，2004.[11]李法春单片机原理及接口技术案例教程机械工业出版社本选题研究的目的及意义2006.7[13]PhilipsSemiconductors．UCB1400Audiocodecwithtouchscreencontrollerandpowermanagementmonitor．PhilipsSemiconductors，2002，2：1-2．[14]KatsuhikoOgata．ModenControlEngineering．Publishinghouseofelectronicsindustry，2000；P96～P202.[15]BorkoH，BernierCL．Indexingconceptsandmethods.NewYork:Academic.谢辞致谢：在毕业论文即要完成之际，这几个月来所付出的努力也终于有了回报，很欣慰能在学校规定的时间内完成完成大学生涯中的最后的任务，给老师和自己交上一份满意的答卷。这里要特别感谢我的论文指导老师-王春梅老师，虽然王老师没有直接给我们代课，但是温文尔雅的治学作风让我印象深刻，王老师在工作上的激情和热情也深深地影响着我，使我受益匪浅。去年听说王老师脚部受伤了，对此感到很遗憾，但是王老师对我们的问题真是做到了有问必答，耐心讲解，真令人折服，在这里祝王老师身体健康！四年的大学生活即将结束，即将踏上社会接受社会的检验，通过自己的努力和奋斗来实现自己的人生价值，告别学校，踏上社会的人生征途！最后，感谢评阅老师百忙中抽出时间审阅!再次感谢帮助我的老师和同学们，祝你们在新的一年中身体健康、万事如意、蛇年吉祥、幸福安康！赵志强2013年4月1日基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基