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文档之家› 飞思卡尔8位单片机MC9S88非接触式IC卡及其读写设备
飞思卡尔8位单片机MC9S88非接触式IC卡及其读写设备
相对湿度:90% ;
写卡次数:10万次以上;
材料:PVC。
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(3)MFl芯片逻辑结构
数字控制单元
射频接口
防冲突
控制和算术 运算单元
E2PROM接 口
E2PROM
认证
加密单元
天 线
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(4)MFl卡片的存储结构
Mifare 1卡片采用EEPROM作为存储介质,容量为1K × 8位 ,分 为16个扇区(0~15),每个扇区有4个块(0~3),每块有16字节。一个扇 区共16 Byte × 4 = 64 Byte。扇区的第四块称作尾块,包含了该扇区的 密码A(6个字节)、存取控制(4个字节)、密码B(6个字节),是控制块。 其余三块是数据块。
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18.1.2 智能卡的接口设备
智能卡接口设备IFD(inter face device),通常也称作IC卡读
写设备/读写器。读写设备按运行方式可分为单机型和联机型两大类。 单机型读写设备:可独立存储和工作,无需和主机相连就可完成数
据读写,可与应用设备结合或单独工作。有着系统规模小、适应范围广、 不需要联接微机、输出直接控制终端执行机构(例如电控锁、闸门等)以及 安装简单、使用方便等诸多优点。典型应用有IC卡电表、水表,公交车 票刷卡机等。
联机型读写设备:通过并行或串行口与PC机或应用系统网络连接, 组成不同的应用系统。联机型读写设备一般应用于金融和商品交易部门, 适合大型系统或金融支付系统使用。
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18.1.3 智能卡的国际标准
(1)接触式IC卡的国际标准
ISO/IEC 7816是IC卡遵循的主要国际标准,对IC卡的物理特性、 触点的尺寸和位置、电信号和传输协议、交换用行业命令、生物个 人认证方法、密码信息应用等做出了详细规定。
第十八章 非接触式IC卡及其读写设备
主要内容 ❖ 智能卡基本知识概要 ❖ 非接触式IC卡 ❖ 非接触式IC卡读写设备设计
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18.1 智能卡基本知识概要
18.1.1 关于智能卡
智能卡(“smart card”),也称作集成电路卡(integrated
circuit card),即IC卡。它一般指将集成电路芯片嵌装于塑料等基片上 制成的卡片,外形与磁卡相似,芯片具有存储、加密及数据处理等功能。 IC卡可以分为以下三类:
扇区0的块0固化了厂商代码信息,不可改写。其中:第0~4字节为 卡片的序列号;第5字节为序列号的校验码;第6字节为卡片的容量 “SIZE”;第7,8字节为卡片的类型号(Tagtype);其他字节由厂商另 加定义。如下图所示。
非接触式IC卡Contactless Smart Card(CSS),也称作感应卡、 射频卡,由IC芯片、感应天线组成,并完全密封在一个标准PVC卡片中, 无外露部分,其结构示意图如下。
外壳
芯片 天线
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非接触IC卡工作原理图
读写器
天线
PC
数据 能量 时序
非接触IC卡 (内置芯片、天线)
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非接触IC卡的优点:
(1)存储卡:内部封装了为电可擦除可编程只读存储器EEPROM。 (2)逻辑加密卡:封装了上述EEPROM存储器外,还专设有逻辑
加密电路,提供了硬件加密手段。
(3)CPU卡 :卡片内集成了中央处理器CPU, 程序存储器ROM,
数据存储器EEPROM 和RAM。
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18.1.1 关于智能卡
根据读写方法把IC卡分为:接触式IC卡和非接触式IC卡。两种卡的 集成电路均密封在塑料卡基片内部,可防水,防尘,防磁。
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18.2.2 非接触卡的应用
(1)公共交通 (2)身份识别 (3)门禁控制
另外,高速公路收费,停车场收费,加油站收费, 智能卡水表、电表、煤气表等应用。
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18.2.3 非接触式IC卡Mifare
Philips是世界上最早研制非接触式IC卡的公司,其Mifare技术 已经被制定为IS0/IEC14443 TYPE A国际标准。
接触式IC卡:表面可以看到一个方型镀金接口,共有八个或六个镀 金触点,用于与读写器接触,通过电流信号完成读写。
非接触式IC卡:卡内除包含前述三种IC卡电路,还有射频收发电路 及相关电路。IC卡在一定距离内即可收发读写器的信号,实现非接触读 写。因而称这种IC卡为非接触式,或者感应式IC卡,或者射频识别 (Radio Frequency Identification,简称RFID)卡。
(2)非接触式IC卡的国际标准
标准 ISO 10536 ISO 14443 ISO 15693
卡类型 密耦合 近耦合 疏耦合
作用距离(约) 0~1cm 0~10cm 0~1m
(3)测试标准
对各种卡进行测试的国际标准是ISO/IEC 10373。
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18.2 非接触式IC卡
18.2.1 非接触式IC卡
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(2)MF1卡主要参数
工作频率:13.56MHZ; 数据保存期:≥10年;
操作时间:≤96ms;Biblioteka 读写距离:2.5~10cm ;
存储容量:8Kbit;
尺寸:85.6mm×54mm×0.76mm ;
存储器类型:E2PROM; 操作环境温度:-20℃~50℃;
多重应用区:16个分区; 厂商序列号:32位,全球唯一;
(1)Mifare 1卡特点
① 采用CMOS工艺,内建E2PROM存储器、MCU智能控制器等。 ② 卡片电路不用任何电池供电。 ③ 标准操作距离高达10cm,通信速率高达106kbit/s。 ④ 具有先进的数据通信加密和双向密码验证功能。 ⑤ 具有防冲突功能。 ⑥ 其芯片在制造时具有全球唯一的序列号。 ⑦ 内建8K的E2PROM存储器,分16个扇区。 ⑧ 芯片设计有增/减值运算电路,其运算时间最长不超过100ms。 ⑨ 擦写能力超过10万次,数据保存期大于10年。
(1)高可靠性:无触点,避免了由接触读写产生的各种故障。提高 了抗静电和环境污染能力,因此提高了可靠性及使用寿命。 (2)易用性:操作方便、快捷,无需插拔卡,完成—次操作只需 0.1~0.3秒。 (3)高安全性:序列号全球唯一。卡与读写设备之间采用双向互认 验证机制。所有数据都加密,不同分区的数据用不同的密码和访问 条件进行保护。 (4)高抗干扰性:对有防冲突电路的非接触卡,在多卡同时进入读 写范围内时,读写设备可一一对卡进行处理。 (5)一卡多用:卡片上的数据分区管理,实现一卡多用、一卡通。 (6)多种工作距离:作用距离从几厘米到几米,适应不同场合。