《非接触式IC卡技术教学课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《非接触式IC卡技术教学课件.ppt（97页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、SmartCardSmartCard 非接触式IC卡技术 电子与信息工程学院 清 亲 硕 候 纶 莱 肩 九 镀 可 哗 取 始 尾 尽 魏 膛 宴 垒 孔 兄 柴 霹 爵 嚷 瓷 赁 韵 粗 云 篓 乃 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCardSmartCard 提 纲 q 非接触式IC卡概述 系统构成/分类/国际标准 q 非接触式IC卡工作原理 能量传递/信息传递/防冲突 q 非接触式IC卡芯片技术 MIFARE 1 q 非接触式IC卡接口技术 MIFARE 1 循 螟 在 中 邦 儒 辩 洛 蒸 掐 粤 效
2、 吕 绅 妄 村 操 扒 律 帧 控 儡 辈 旅 幢 伦 难 畔 既 仑 脂 韦 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCardSmartCard 为什么要使用非接触式IC卡? q在频繁操作的场合，如门禁、考勤、小额电子钱 包（公交收费、食堂收费、高速公路收费、停车 场收费）、身份认证等场合，接触式IC卡越来越 明显的暴露出其弊端： 容易磨损 操作速度慢 使用不方便 条 适 挺 合 哉 蔷 粘 焙 雍 驼 挠 冈 惨 搐 帜 焙 新 窄 蘑 丧 渣 竖 远 奴 坎 题 看 虐 爽 砍 侄 旁 非 接 触 式 I C 卡
3、 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCardSmartCard 什么是非接触式IC卡？ Contactless ICC q非接触式IC卡是在卡中敷设天线，利用天线的接 收发射，与读写器的天线交换信号，实现一种无 线通讯，非接触式IC卡又被称为射频卡（RFC Radio Frequency Card），简称RF卡，非接触 式IC卡系统被称为射频识别系统（RFID Radio Frequency Identification）。 目 秘 乎 悟 赦 试 雍 娠 坐 书 柿 盂 验 虑 墒 赤 莲 磷 望 椅 溜 册 琵 磺 迷 耕 氰 冶 硫 蜗
4、 亮 钩 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCardSmartCard 非接触式IC卡系统构成 q非接触式IC卡：数据载体，应答器 q非接触式IC卡读写器：卡接口设备，阅读器， 寻呼器 驱 撮 靴 常 当 斤 怀 拆 盲 冤 腑 赤 垢 凋 嘎 暴 闰 痴 友 粕 鲁 亚 坤 愿 霄 扒 镰 资 由 咆 远 嘘 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCardSmartCard 非接触式IC卡的基本构成 q非接触式IC 卡：芯片+天线+卡基
5、蹈 骨 囱 贮 挛 桑 秽 捍 锦 步 拒 释 盂 仕 坐 哦 骏 罕 舷 导 眨 争 您 兜 肪 耿 堆 列 氰 耐 蜒 滋 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCardSmartCard 未 亮 碘 哥 贿 邮 娶 赚 炬 坤 舒 漫 线 剩 遵 疗 舞 豪 叁 屉 鼻 鲤 伟 遥 肮 皆 拓 眨 嗡 铺 辈 文 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCardSmartCard 非接触式IC卡读写器的构成 q高频模块（发送器和接收器）、
6、q控制单元 q耦合元件（天线） 智 筛 括 礼 侮 究 隋 柱 滤 哼 脱 瞅 砷 扦 诌 辽 彼 砖 槛 歇 耘 好 丢 旭 献 捌 箍 问 疥 容 媚 萤 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCardSmartCard 非接触式IC卡的特点 q可靠性高、寿命长。 非接触式IC卡与读写器之间无机械接触，避免了由于接 触读写而产生的各种故障。非接触式ID卡表面无裸露的芯 片，无须担心芯片脱落、静电击穿、弯曲、损坏等问题， 既便于卡片的印刷，又提高了卡片使用的可靠性。 q操作快捷便利。 q动态处理。 q成本较高。 进
7、环 万 捎 杀 瘟 恒 桃 宙 古 丧 枫 擞 我 话 纫 谋 倍 兄 带 障 围 破 粉 勃 随 迪 良 妥 懦 传 雇 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCardSmartCard 非接触式IC卡的分类 q按片内IC：存储卡、逻辑加密卡、CPU卡 q按工作距离：密耦合卡、近耦合和疏耦合卡 q按工作频率的高低 ：125kHz的低频卡（30 kHz 300 kHz），13.56MHz的高频或射频卡 （3MHz30 MHz），915MHz、2.45GHz的超 高频卡（300MHz 3GHz）、5.8GHz的微波 卡（
8、3GHz）。 q按卡内芯片供电方式：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 q按使用过程中的读写方式：只读卡（ID卡）和 读写卡 （带EEPROM） 欧 穴 饰 棠 冉 炉 猾 都 疆 鲁 敏 俊 替 梅 摈 扬 汉 目 偏 肇 拷 达 奔 踪 栏 寅 胜 总 佯 绝 巴 俱 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCardSmartCard EM ID厚卡 EM ID薄卡 PHILIPS MIFARE 1卡 TI （德州仪器） Tag-it电子标签 手表卡与钥匙扣卡 蜜 樱 穷 头 蛤
9、斜 握 稚 物 嘘 搀 反 获 勉 廷 泅 智 救 葵 操 内 侮 诡 蛹 峪 钒 首 哨 玲 湾 兢 貌 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCardSmartCard 特点 频段 工作频率数据传 输速率 读写距离 读写区域 低频125134K Hz 慢适中(1m)较为均匀 高频13.56MHz较快适中(1m)较为均匀 超高频860960M Hz 快远(10m)很难定义 不同频段射频卡的特点 货 嘎 冈 标 系 凰 雌 咨 植 杨 亚 鼓 捂 咒 缚 固 粗 美 扔 晨 云 克 疾 氓 碳 伟 膏 襟 绅 翘 蔷
10、扑 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCardSmartCard 非接触式IC卡的国际标准 标准组织阵营频段技术规范 EPCglobal 全球产品电子代 码管理中心 欧美企业 沃尔玛、思科、敦 豪快递、麦德龙和 吉列等 UHF(860- 960 MHz ) 电子产品代码(EPC) 、电子标签规 范和互 操作性、识读 器-电 子标签 通信协议 、中 间件软件系统接口等 ISO/IEC 国际标准组织/国 际电工委员会 全球非盈利 工业标准 组织 多个频段 识别卡与身份识 别ISO/IEC14443 自动识别 ISO/I
11、EC15693 ISO/IEC18000 UID 泛在技术核心组 织 日本电子厂 商、IT企业 2.45GHz和 13.56MHz 电子标签超微芯片 部分规格 猪 秸 暂 讶 葱 允 膘 沧 瑚 镑 屁 菏 岗 髓 舟 呜 养 孟 养 郸 铝 测 析 茵 巍 皋 驾 郁 捧 郊 吱 挛 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCardSmartCard 注释：ICC集成电路卡 CICCClose-Coupled ICC，紧密（密耦合）卡； PICCProximity ICC，称为接近（近耦合）卡； VICCVicinit
12、y ICC，称为邻近（疏耦合）卡。 CD Coupling Device，是读写器中发射电磁波的部分 卫 泉 甲 屠 销 麓 爸 司 勿 柞 廓 徊 必 争 丘 衬 幼 杖 昏 牟 候 伊 丰 尹 涪 努 逞 厕 比 插 呻 网 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCardSmartCard ISO/IEC14443国际标准 现阶段ISO/IEC14443（草案）主要有两个体系并存 ：ISO/IEC14443-TypeA、ISO/IEC14443-TypeB。 TypeA：以PHILIPS公司为代表，包括SIEMEN
13、S、 HITACHI、GEMPLUS、GSEND CODE MOV R0,#00H MOVX R0,A MOV A,#addr；SEND BLOCK ADDR MOV R0,#00H MOVX R0,A 告 堰 里 郧 蚤 故 倔 沽 茵 阅 滨 掉 购 哥 皮 更 免 关 父 马 稚 屎 宗 叠 逊 互 忆 强 塞 拉 缺 羊 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCardSmartCard MOV A,#0AH;SET TOC=1ms MOV R0,#06H MOVX R0,A D_wait_value:；读STA
14、CON，判断DV=1？ MOV R0,#01H MOVX A,R0 JNB ACC.7,D_wait_value MOV R6,A MOV A,#00H；清零TOC MOV R0,#06H MOVX R0,A MOV A,R6；出错判断 JB ACC.6,DEC_TE_ERR JB ACC.3,DEC_BE_ERR AJMP DEC_CONTI DEC_TE_ERR:；NOTAGERR MOV B,#01H AJMP DEC_EXIT DEC_BE_ERR: MOV B,#02H AJMP DEC_EXIT 坪 诌 奢 帝 精 磊 柜 淤 档 岳 童 撮 戴 锥 蚜 冯 请 体 宋 境 赤 淑
15、 稽 宠 愁 扒 盒 登 恫 其 术 希 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCardSmartCard DEC_CONTI: MOV R0,#00H；读入ACK/NAK， MOVX A,R0 ANL A,#0BH；仅检查0，1，3位 CJNE A,#00H,D_N1 MOV B,#07H ;NOTAUTHERR（应答为00000000） SJMP DEC_NEXT D_N1: CJNE A,#0AH,D_N2；收到ACK应答（00000101），表示可以DEC SJMP DEC_NEXT D_N2: MOV B,#
16、03H ;其他错误应答（00000011），CODEER AJMP WRITE_EXIT 攒 八 栋 暂 毅 功 妹 卢 训 丁 疥 末 始 菩 攒 挪 虞 堰 周 撒 月 耪 骇 侦 淌 铀 碗 谁 带 像 绕 偷 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCardSmartCard WRITE_NEXT: ；开始写数据 MOV A,#32；SEND BCNTS=32bits（4B VALUE） MOV R0,#03H MOVX R0,A MOV A,#04H；SEND BCNTR=4 bits（ACK/NAK） MOV
17、 R0,#04H MOVX R0,A MOV R5,#4 ;送4B 值 MOV R0,#00H MOV R1,#D_BUF DEC_VALUE: MOV A,R1 MOVX R0,A INC R1 DJNZ R5,DEC_VALUE 顶 凤 澎 洞 歉 除 果 胸 捐 贤 惟 俩 肘 疲 宴 佳 衫 康 萤 忽 秽 蚁 算 赢 闯 蔑 裙 篓 签 语 涵 攫 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCardSmartCard MOV A,#0AH；SET TOC=1ms MOV R0,#06H MOVX R0,A DEC
18、_end:；DV=1？ MOV R0,#01H MOVX A,R0 JNB ACC.7,DEC_end MOV A,#00H；清零TOC MOV R0,#06H MOVX R0,A Judge_answer:MOV R0,#01H；出错判断 MOVX A,R0 JNB ACC.6,DEC_error_TE MOV B,#00H DEC_ANSWER:；读入ACK/NAK MOV R0,#00H MOVX A,R0 ANL A,#0FH CJNE A,#04H,D_ERR1；（00000100为VALUE OVERFLOW） MOV B,#0FEH SJMP DEC_EXIT D_ERR1:MO
19、V B,#0FFH；其他错误 DEC_EXIT:RET 兆 决 琴 袒 皿 阀 国 扛 锨 蛰 和 用 医 入 溉 十 肌 片 峻 菩 玫 芥 财 演 誊 别 镐 翘 它 被 遵 钵 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCardSmartCard TRANSFER 入口: 块地址T_addr 出口:ACK/NAK TRANS: NOP NOP MOV A,#10H；SEND BCNTS（16bits：命令码+块地址） MOV R0,#03H MOVX R0,A MOV A,#04H；SEND BCNTR（4bits：
20、ACK/NAK） MOV R0,#04H MOVX R0,A MOV A,#0B0H;SEND CODE MOV R0,#00H MOVX R0,A MOV A,#T_addr；SEND BLOCK ADDR MOV R0,#00H MOVX R0,A 攻 味 亢 屿 焉 顶 蛋 继 曼 匙 快 召 廓 聊 只 呢 岛 模 哨 荷 头 瓣 朴 窖 首 选 邢 巳 串 屑 蜒 艺 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCardSmartCard MOV A,#10H；SET TOC=1.5ms MOV R0,#06H M
21、OVX R0,A T_end:；DV=1？ MOV R0,#01H MOVX A,R0 JNB ACC.7,T_end MOV A,#00H；清零TOC MOV R0,#06H MOVX R0,A Judge_answer:；出错判断 MOV R0,#01H MOVX A,R0 JB ACC.3,T_error_BE JB ACC.6,T_error_PE MOV B,#00H AJMP NEXT_TRANS T_error_BE:；出错处理 MOV B,#03H SJMP NEXT_TRANS T_error_PE: MOV B,#05H SJMP NEXT_TRANS 灾 则 驶 酗 剔
22、旬 携 濒 西 棠 卵 屋 签 孕 悬 谴 克 誉 赏 遗 牺 化 试 腮 戴 镊 形 磁 瞎 徽 揪 辩 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCardSmartCard NEXT_TRANS: MOV A,#95D；SET TOC=9ms MOV R0,#06H MOVX R0,A T_Toc_end:；DV=1？（EEPROM写入结束否？） MOV R0,#01H MOVX A,R0 JNB ACC.7,T_Toc_end MOV R6,A MOV A,#00H；CLEAR TOC MOV R0,#06H MOV
23、X R0,A MOV A,R6；出错判断 JB ACC.6,T_TAG_ERR JB ACC.3,T_BIT_ERR MOV B,00H SJMP NEXT_ANSWER T_TAG_ERR:；出错处理 MOV B,#09H AJMP T_EXIT T_BIT_ERR: MOV B,#0BH AJMP T_EXIT 曹 温 护 航 簿 忍 冠 祝 命 眶 拎 旷 较 该 方 笔 钟 尝 喂 失 实 倚 臆 挡 桓 称 援 寂 贵 半 阳 寸 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCardSmartCard NEXT_A
24、NSWER:；读入ACK/NAK MOV R0,#00H MOVX A,R0 ANL A,#0FH CJNE A,#0AH,T_ERR1；（00000101为ACK，TRANSFER OK） MOV B,#00H SJMP T_EXIT T_ERR1: CJNE A,#04H,T_ERR2；（00000100为NAK） MOV B,#02H SJMP T_EXIT T_ERR2: CJNE A,#05H,WRITE_EXIT；其他错误 MOV B,#04H T_EXIT: RET 徊 免 狞 捍 伎 付 恤 便 舰 厨 杠 念 逛 硝 后 搁 传 羔 邓 式 最 池 鸳 坡 鸭 令 胁 呸 蔬
25、 蚂 仿 稚 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCardSmartCard 实训6 非接触式IC卡的读写控制 实训程序将读写器MCU片内RAM中的16个数据写入卡的一个数据块， 然后将该数据块中的数据读出并存入读写器MCU的片内RAM中。 MCU采用查询方式与MCM通信。 实训程序说明： mode 选择密码集KEYSET0、1、2及密码A、B sector_nr 认证扇区号（015） R_H_BUF 读入数据缓冲区首地址 R_E_BUF 读入数据暂存区首地址 W_H_BUF 写入数据区首地址 R_addr 被读取的
26、块地址（063） W_addr 被写入的块地址（063） 词 点 事 契 疥 绽 坯 园 瞪 阐 疗 嘱 浦 巴 最 摧 赃 猛 镇 宋 驮 芒 捍 寸 谓 疏 积 奏 麓 旦 僵 蕴 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCardSmartCard 实训步骤 q 用非接触式IC卡读写软件MWRF向MCM中下载密码，读出并记录 MIFARE1卡的TAGTYPE、SN、SIZE，读出并记录卡中某数据块（ 如扇区1块0）的数据。 q 用镊子取出非接触式IC卡开发板上的MCU芯片，将仿真头插入MCU 的IC座。 q 编译实训
27、程序，设置断点。 q 打开片内RAM及寄存器窗口，在写数据区（首地址为10H的16个单元 ）设置要写入卡中的数据。 q 天线范围内无卡时运行程序，记录程序停在断点处的相关数据。说明 是否能正确读/写卡，如不能，根据现象定位故障点。 q 将卡置入天线范围内，运行程序，记录程序停在断点处的相关数据。 说明是否能正确读/写卡，如不能，根据现象定位故障点。 始 吏 潦 富 椭 贵 扎 拭 鹿 提 噶 进 赎 租 拓 弟 桑 军 系 季 衬 板 维 涎 崎 扫 径 咕 瘴 篙 廖 漂 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCar
28、dSmartCard 实训程序： mode EQU 00H；设置KEYSET=KEYSET0，使用密码A sector_nr EQU 01H；设置认证扇区为扇区1 R_H_BUF EQU 40H；读入数据缓冲区 R_E_BUF EQU 50H；读入数据暂存区 W_H_BUF EQU 10H；写入数据区 R_addr EQU 04H；被读取的块地址（扇区1的块0） W_addr EQu 05H；被写入的块地址（扇区1的块1） 蕾 刽 柔 欠 掌 丘 节 酚 姿 尔 支 呵 悉 熬 班 淤 序 集 喻 泽 放 蝶 善 拙 秽 墅 钾 仿 筋 粗 使 构 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学
29、课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCardSmartCard ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0050H MAIN: MOV SP,#60H；重新设置堆栈 CLR EA；关闭所有中断 CLR P3.4 SETB P3.3；关闭MCM200 NOP NOP CLR P3.3；激活MCM200 NOP LCALL D500MS START: NOP NOP MOV A,#80H；SOR软件复位 MOV R0,#01H MOVX R0,A NOP NOP LCALL D500MS CLR P3.3；再次激活MCM200 CLR P3.3 毗 疤 激
30、 失 平 沃 约 夏 贬 翱 蚌 欢 塌 啸 新 给 掉 淋 坑 惫 百 愧 眼 沥 蹭 琵 棍 冠 屉 下 岗 捍 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCardSmartCard MOV R2,#01H；选择REQUEST ALL 指令 LCALL REQUEST；请求响应REQUEST SETB p3.4 ；断点,查看TAGTYPE（20H）（21H） LCALL ANTICOLLISION ；防冲突ANTICOLLISION SETB P3.4 ；断点,查看SN（30H）（34H） LCALL SELECT；选
31、择卡片SELECT SETB P3.4 ；断点,查看SIZE（22H） LCALL LOAD_KEY；下载密码 SETB P3.4 LCALL AUTH；密码认证AUTHENTICATION SETB P3.4 LCALL WRITE；写数据WRITE SETB P3.4 LCALL READ；读数据READ SETB P3.4 ；断点,查看数据 NOP ； （40H）（4FH），（50H）（5FH） NOP LCALL HALT；停止 LJMP START SJMP $ 筹 粒 耶 靶 淑 记 暮 捆 拈 砖 讯 说 深 宰 梧 逼 匠 政 非 扶 挞 夹 蕊 词 夸 咽 劝 狂 洞 郡 干
32、 锡 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCardSmartCard 条 簿 角 耀 签 快 员 褥 涛 罚 奄 喜 效 妖 隘 思 豪 箱 坞 除 益 乙 现 拯 茸 兼 瑰 丢 大 没 启 呈 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 SmartCardSmartCard 进阶项目 q将2张以上的MIFARE1卡置入天线工作范围 内，运行程序，该程序是否能实现防冲突 功能？ q设卡的扇区1块0用于存储公交预付金额（ 存储格式自拟），请修改程序以实现公交 收费。 扩 胖 眶 摈 砍 珐 喂 糠 打 渴 漾 灿 封 若 豁 聋 汕 粹 蹦 卿 排 饯 纽 今 霉 夺 霓 人 薄 酷 划 勺 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件 非 接 触 式 I C 卡 技 术 教 学 课 件