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文檔簡(jiǎn)介
1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文基于非接觸式IC卡的智能門禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)姓名:張麗申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):通信與信息系統(tǒng)指導(dǎo)教師:梁楚樵20060401武漢理:大學(xué)碩士學(xué)位論文,(),廳,加陀,:,武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文智能卡簡(jiǎn)介第章緒論卡,又稱“集成電路卡”、“智能卡”,英文名稱“”或“”。它是將一個(gè)集成電路芯片鑲嵌于塑料基片中,封裝成卡的形式,其外形與覆蓋磁條的磁卡相似,在其左上方嵌有一片或若干片集成電路芯片(接觸式卡)。芯片一般是不易揮發(fā)性存儲(chǔ)器(、),保護(hù)邏輯電路,甚至于(中央處理單元)。卡的概念是世紀(jì)年代初提出來(lái)的,年法國(guó)公司和公司合作生產(chǎn)了世界上第一張過(guò)渡型卡產(chǎn)品,并牦這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到
2、金融、交通、醫(yī)療、身份證明等多個(gè)行業(yè)。它將微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合在一起,提高了人們生活和工作的現(xiàn)代化程度吼卡芯片具有寫入數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的能力,卡存儲(chǔ)器中的內(nèi)容根據(jù)需要可以有條件地供外部讀取,或供內(nèi)部信息處理和判定之用??▋?nèi)存儲(chǔ)有唯一的發(fā)行人和持卡人的識(shí)別標(biāo)志,用以唯一的確定卡的身份??ǖ膽?yīng)用領(lǐng)域可以說(shuō)非常廣泛,它除了覆蓋傳統(tǒng)磁卡的全部應(yīng)用領(lǐng)域外,還擴(kuò)展了許多磁卡所不能勝任的領(lǐng)域,這很大程度上歸功于卡的大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力與強(qiáng)有力的安全特性??ǖ膽?yīng)用可分為金融系統(tǒng)應(yīng)用和非金融系統(tǒng)應(yīng)用,在某些場(chǎng)合這兩種應(yīng)用又有著緊密的聯(lián)系。在金融領(lǐng)域中卡可作為信用卡、現(xiàn)金卡、證券卡或電子資金轉(zhuǎn)帳卡等;在非金融
3、領(lǐng)域中,如卡預(yù)收費(fèi)系統(tǒng)、卡門禁、卡考勤系統(tǒng)、公交卡通系統(tǒng)等。隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及信息安全技術(shù)等的發(fā)展,卡逐漸形成了各種類別、不同工作方式的產(chǎn)品系列的家族。根據(jù)鑲嵌的芯片不同,可將卡劃分為:存儲(chǔ)卡、邏輯加密卡、卡和超級(jí)智能卡;根據(jù)卡與外界數(shù)據(jù)交換的界面不同,可將卡劃分為:接觸式卡、非接觸式號(hào)和雙界面卡;根據(jù)卡與外界進(jìn)行交換時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸方式,可將卡劃分為:串行卡、并行卡;根據(jù)卡的應(yīng)用領(lǐng)域不同,可將卡劃分為:金融卡和非金融卡。本論文的主要內(nèi)容課題背景及意義隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市面貌發(fā)生了巨大的變化,高樓大廈拔地而起,隨之也產(chǎn)生了不少安全隱患,利用高科技手段犯罪的行為同益增多。怎
4、樣才能使人們的安全防范措施跟得上科技的發(fā)展,并且更有效的阻止犯罪行為呢??jī)H僅靠傳統(tǒng)的門鎖和防盜門是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的?!爸悄荛T禁系統(tǒng)”應(yīng)運(yùn)而生,它的出現(xiàn)打破了傳統(tǒng)的由人來(lái)看門的方式白天有人站崗守門,晚上鐵鎖防護(hù),而是僅用手中薄薄的一張卡片在讀卡器前輕輕一晃,大門就可自動(dòng)開啟,既方便又快捷。智能門禁系統(tǒng)置身予現(xiàn)代化大廈和生活小區(qū)內(nèi),給都市生活增添了風(fēng)采。門禁系統(tǒng)是對(duì)出入口通道進(jìn)行管理的系統(tǒng),它是在傳統(tǒng)的門鎖基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。傳統(tǒng)的機(jī)械門鎖僅僅是單純的機(jī)械裝愛(ài),無(wú)論結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多么合理。材料多么堅(jiān)固,人們總能通過(guò)各種手段把它打開。在出入人口很多的通道(象辦公室、酒店客房),鑰匙的管理很麻煩,鑰匙丟失或人員更換
5、都要把鎖和鑰匙一起更換。為了解決這些問(wèn)題,就出現(xiàn)了電子磁卡鎖和電子密碼鎖。這兩種鎖的出現(xiàn)從一定程度上提高了人們對(duì)出入口通道的管理程度,使通道管理進(jìn)入了電子時(shí)代,但隨著這兩種電子鎖的不斷應(yīng)用,它們本身的缺陷就逐漸暴露。磁卡鎖的問(wèn)題是信息容易復(fù)制,卡片與讀卡機(jī)具之間磨損大,故障率高,安全系數(shù)低。密碼鎖的問(wèn)題是密碼容易泄露,又無(wú)從查起,安全系數(shù)很低。這個(gè)時(shí)期的門禁系統(tǒng)還停留在早期不成熟階段,因此當(dāng)時(shí)的門禁系統(tǒng)通常被人稱為電子鎖,應(yīng)用也不廣泛。近幾年,非接觸式卡在門禁市場(chǎng)上意氣風(fēng)發(fā),由于它可以防水、防污、防塵和潮濕等惡劣環(huán)境,而其免刷卡動(dòng)作,感應(yīng)速度快,除了方便外,更可避免卡與讀寫器之間的摩擦,降低機(jī)
6、器故障率及器材損耗,且感應(yīng)式讀卡系統(tǒng)具備隔墻感應(yīng)的特性,可兼顧隱密性與裝磺設(shè)計(jì)之美觀。再者,由于非接觸卡的大容量讀寫存儲(chǔ)特性,使感應(yīng)卡門禁與考勤、計(jì)費(fèi)、停車場(chǎng)等功能相結(jié)合,提升了系統(tǒng)性能及潛在價(jià)值。因此,專家認(rèn)為,非接觸式卡系統(tǒng)是門禁市場(chǎng)的主流方向。本論文擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題確定智能門禁系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案,研究非接觸式卡讀寫系統(tǒng),并通過(guò)武漢理一:大學(xué)碩士學(xué)位論文管理系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn),討論讀寫設(shè)備應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā),并對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性作出分析。根據(jù)項(xiàng)目的成本和實(shí)際需要和系統(tǒng)的軟件需求開發(fā)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì),并完成硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)之間的通信協(xié)議。本文采用單片機(jī)與高集成讀卡芯片相結(jié)合作為系統(tǒng)硬件的控制器和讀卡
7、器進(jìn)行對(duì)非接觸式卡一系列操作,包括設(shè)計(jì)讀卡器、寫卡器、通信接,并利用高級(jí)語(yǔ)言來(lái)開發(fā)系統(tǒng)軟件管理部分。由于寫卡器與讀卡器的硬件設(shè)計(jì)基本相同,軟件設(shè)計(jì)也差別不大,因此該門禁系統(tǒng)重點(diǎn)是讀卡器的設(shè)計(jì),首先要弄清芯片的原理,確定主控制器及外部器件,然后設(shè)計(jì)電路原理圖以及相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì),并針對(duì)系統(tǒng)硬件和軟件之間要建立起來(lái)的通信協(xié)議,采用來(lái)完成二者之間的串口通信,并建立人性化的管理界面。課題設(shè)計(jì)的主要工作和任務(wù)本課題來(lái)源于深圳市金安通電子有限公司的工作項(xiàng)目智能小區(qū)一卡通控制系統(tǒng),項(xiàng)目設(shè)計(jì)中采用非接觸式卡作為一卡通門禁系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),具有方便快捷,卡和讀寫器壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)實(shí)現(xiàn)了小區(qū)居民基本信息收集和處理的
8、自動(dòng)化,管理的綜合化和現(xiàn)代化。智能門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要分為兩個(gè)部分:硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)包括硬件電路功能的構(gòu)造和芯片的選擇;軟件系統(tǒng)包括非接觸式卡讀寫加減操作程序的編寫、系統(tǒng)安全加密和串口通信程序的編寫,以及應(yīng)用操作界面的設(shè)計(jì)。以射頻識(shí)別技術(shù)為基礎(chǔ),通過(guò)將射頻卡工作原理特性提取,對(duì)智能門禁系統(tǒng)中的用戶卡身份進(jìn)行初步識(shí)別鑒定。依照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)射頻通信的基本原理,采用先進(jìn)的調(diào)試手段,設(shè)計(jì)出種完整的非接觸式卡讀寫模塊。針對(duì)系統(tǒng)硬件和軟件之間要建立起來(lái)的通信協(xié)議,采用來(lái)完成二者之間的串:通信,并建立人性化的管理界面。武漢理工大學(xué)碩十學(xué)位論文第章非接觸式卡技術(shù)卡技術(shù)背景與應(yīng)用概況技術(shù)是產(chǎn)生于世紀(jì)末
9、的新興課題。隨著微電子學(xué)科、集成電路制造技術(shù)以及現(xiàn)今電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和理論發(fā)展,為智能卡技術(shù)的出現(xiàn)奠定了理論和技術(shù)基礎(chǔ)。當(dāng)?shù)谝淮翁岢鲋悄芸ǖ母拍顣r(shí),由于當(dāng)時(shí)的條件限制,從硅芯片的制造技術(shù)或者是成本而言可行性都不商,而采用磁條技術(shù)的射頻卡制造則相對(duì)成本較低。隨著芯片制造技術(shù)的發(fā)展和先進(jìn)工藝的采用,接觸式卡有了長(zhǎng)足的發(fā)展。上世紀(jì)末,以銀行為代表的企業(yè)廣泛發(fā)行了各種信用卡。這些卡以其保密性好、可靠性高的接觸式芯片制作而成。其后的非接觸式卡出現(xiàn)為智能卡的發(fā)展開辟了一個(gè)全新的領(lǐng)域。接觸式卡和非接觸式卡相比,它繼承了接觸式卡的容量大、安全性高的特點(diǎn),同時(shí)也克服了以接觸方式工作的卡所無(wú)法避免的缺點(diǎn),如觸點(diǎn)磨損
10、、污染、靜電以及插卡不便的讀寫過(guò)程,使非接觸式卡的使用更加自由,應(yīng)用更加廣泛鋤。由于卡的潛在應(yīng)用范圍極廣,其諸多的優(yōu)越性已引起了有關(guān)人士的廣泛重視,使用呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì),尤其非接觸式卡的開發(fā),得到了國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界和科技工作者的廣泛關(guān)注和研究。近幾年來(lái),射頻識(shí)別系統(tǒng)的發(fā)展極其迅猛。國(guó)內(nèi)智能卡技術(shù)起步較晚。我國(guó)對(duì)卡行業(yè)的發(fā)展始于年左右建立的“金卡工程”。近年來(lái),我國(guó)的發(fā)卡量年增長(zhǎng)率達(dá)到至,已成為世界智能卡應(yīng)用發(fā)展最快的國(guó)家之一。非接觸式卡的工作原理非接觸式卡由芯片和感應(yīng)天線組成,并完全密封在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)卡片中,無(wú)外露部分。非接觸式卡的讀寫過(guò)程,通常由非接觸式卡與讀寫器之間通過(guò)無(wú)線電波來(lái)完成讀寫操作【。與接
11、觸式卡相比,非接觸式卡非常適用于公交、考勤等需要頻繁讀寫卡的場(chǎng)合。非接觸式卡是根據(jù)射頻電磁武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文感應(yīng)原理產(chǎn)生的。它的讀寫操作只需將卡放在讀寫器射頻能量范圍內(nèi)就能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換,不需接觸,使用非常方便快捷、不易損壞。非接觸式卡本身是無(wú)源體,它通過(guò)卡片上配置的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器振蕩線圈與基站振蕩線圈的藕合取得能量,通過(guò)必要的通信軟件配合,保證卡與基站間實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)交換。當(dāng)基站讀寫器對(duì)卡進(jìn)行讀寫操作時(shí),讀寫器發(fā)出的信號(hào)由兩部分疊加組成:一部分是電源信號(hào),該信號(hào)由卡接收后,與其本身的產(chǎn)生諧振,產(chǎn)生一個(gè)瞬間能量來(lái)供給芯片工作。另一部分則是結(jié)合數(shù)據(jù)信號(hào),指揮芯片完成數(shù)據(jù)、修改、存儲(chǔ)等,并返回給讀
12、寫器。由非接觸式卡所形成的讀寫系統(tǒng),無(wú)論是硬件結(jié)構(gòu),還是操作過(guò)程都得到了很大的簡(jiǎn)化,同時(shí)借助于先進(jìn)的管理軟件,可脫機(jī)的操作方式,都使數(shù)據(jù)讀寫過(guò)程更為簡(jiǎn)單。非接觸式卡簡(jiǎn)介本設(shè)計(jì)中采用的非接觸式卡為智能射頻卡,其核心是公司的(,一)系列微芯片。它決定了射頻卡的特性以及射頻卡讀寫設(shè)備的諸多性能??ㄆ蠠o(wú)源(無(wú)任何電池),工作時(shí)的電源能量由卡片讀寫器天線發(fā)送無(wú)線電載波信號(hào)耦合到卡片上天線而產(chǎn)生電能,一般可達(dá)以上,供卡片上工作。工作頻率。射頻卡所具有的獨(dú)特的(射頻)非接觸式接:標(biāo)準(zhǔn)已被制定為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn):標(biāo)準(zhǔn)。芯片內(nèi)建有高速的,等??ㄆ铣宋⒕耙桓备咝侍炀€外,無(wú)任何其他元件。射頻卡上具有先進(jìn)的數(shù)據(jù)通
13、信加密和雙向驗(yàn)證密碼系統(tǒng),具有唯一的射頻卡系列號(hào);且具有防重疊功能:能在同一時(shí)間處理重疊在射頻卡讀寫設(shè)備天線的有效工作距離內(nèi)的多張重疊的射頻卡。射頻卡與讀寫設(shè)備通信使用握手式半雙工通信協(xié)議,射頻卡上有高速的協(xié)處理器,符合標(biāo)準(zhǔn)。射頻卡上內(nèi)建有存儲(chǔ)容量的,并劃分為個(gè)扇區(qū),每個(gè)扇區(qū)劃分為個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)塊。每個(gè)扇區(qū)有多種密碼管理方式。射頻卡上還內(nèi)建了具有增值,減值功能的專項(xiàng)數(shù)學(xué)運(yùn)算電路,非常適合諸如公交、地鐵等行業(yè)的檢票收費(fèi)系統(tǒng)。典型的操作時(shí)間最長(zhǎng)不超過(guò),其中包括射頻卡的認(rèn)證,個(gè)扇區(qū)的讀操作(,個(gè)扇區(qū)的認(rèn)證),個(gè)扇武漢理:大學(xué)碩士學(xué)位論文區(qū)的寫操作()。射頻卡上的可擦寫次數(shù)超過(guò)萬(wàn)次以上,數(shù)據(jù)保存期可達(dá)年以
14、上,且射頻卡抗靜電保護(hù)能力達(dá)以上。非接觸式卡的功能組成如圖所示為非接觸式卡的功能組成圖。)(把衄射累接口電珞:敦字電路薔務(wù)器眶是“。,血羹:調(diào)制懈)調(diào)。扎睦騖。巍嗵吐彈批血熊影吼。,礎(chǔ)圖¥非接觸式卡的功能組成圖整個(gè)卡片包含了兩個(gè)部分,射頻接口電路和數(shù)字電路部分。射頻接口電路射頻接電路部分【主要包括有波形轉(zhuǎn)換模塊。它可接收卡片讀寫器上的的無(wú)線電調(diào)制訊號(hào),一方面送調(diào)制解調(diào)模塊,另一方面進(jìn)行波形轉(zhuǎn)換,將正弦波轉(zhuǎn)換為方波,然后對(duì)其整流濾波,由電壓調(diào)節(jié)模塊對(duì)電壓進(jìn)行進(jìn)一步的處理,包括穩(wěn)壓等,最終輸出供給卡片上的各電路。(復(fù)位)模塊主要是對(duì)射頻卡上的各個(gè)電路進(jìn)行(上電復(fù)位),使各電路模塊同步啟動(dòng)并工作。數(shù)
15、字電路部分非接觸式卡的數(shù)字電路部分主要有以下幾個(gè)部分組成:應(yīng)答請(qǐng)求模塊()、防沖突模塊()、選擇確認(rèn)模塊(武漢理:大學(xué)碩士學(xué)位論文)、認(rèn)證及存取控制模塊()、控制及算術(shù)運(yùn)算單元()等七個(gè)模塊。射頻卡通過(guò)這七個(gè)模塊具體完成對(duì)處在射頻卡讀寫設(shè)備天線工作范圍之內(nèi)的卡,進(jìn)行初步選擇、確認(rèn)選擇、密碼驗(yàn)證、算術(shù)操作功能【,。()模塊:應(yīng)答請(qǐng)求模塊當(dāng)一張卡片處在卡片讀寫器天線的工作范圍之內(nèi)時(shí),程序員控制讀寫器向卡片發(fā)出(或)命令后,卡片的將啟動(dòng),將卡片中的卡片類型號(hào)()共個(gè)字節(jié)傳送給讀寫器,建立卡片與讀寫器的第一步通信聯(lián)絡(luò)。如果不進(jìn)行第一步的工作,讀寫器對(duì)卡片的其它操作(等)將不會(huì)進(jìn)行。模塊:防沖突功能模塊
16、如果有多張卡片處在卡片讀寫器天線的工作范圍之內(nèi)時(shí),模塊的防沖突功能將被啟動(dòng)工作。在程序員控制下的卡片讀寫器將會(huì)首先與每一張卡片進(jìn)行通信,而取得其系列號(hào)。由于系列號(hào)是唯一的,卡片讀寫器的防沖突功能配合卡片上的防重疊功能模塊,可根據(jù)卡片的序列號(hào)來(lái)區(qū)分已選的卡片。這樣,由程序員來(lái)控制讀寫器就可以根據(jù)卡片的序列號(hào)來(lái)選定一張卡片了。被選中的卡片將直接與讀寫器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,未被選擇的卡片處于等待狀態(tài)。模塊啟動(dòng)工作時(shí),卡片讀寫器將得到卡片的序列號(hào)()。序列號(hào)存儲(chǔ)在卡片的中,共有個(gè)字節(jié),實(shí)際有用的為個(gè)字節(jié),另一個(gè)字節(jié)為校驗(yàn)字節(jié)。模塊:選擇確認(rèn)模塊主要用于射頻卡片的選擇。當(dāng)卡片與讀寫器完成了上述兩步驟時(shí)。程序員
17、控制的讀寫器要想對(duì)卡片進(jìn)行讀寫操作,必須對(duì)卡片進(jìn)行“”操作。被選中的卡片將存儲(chǔ)在中的卡片容量()傳送給讀寫器后,讀寫器即可對(duì)卡片進(jìn)行深一步的操作。模塊:認(rèn)證及存取控制模塊【,經(jīng)上述個(gè)步驟確認(rèn)已經(jīng)選擇了一張卡片后,程序員還必須對(duì)卡片上已經(jīng)設(shè)置的密碼進(jìn)行認(rèn)證,才允許進(jìn)一步的操作??ㄆ嫌袀€(gè)扇區(qū),每個(gè)扇區(qū)都可分別設(shè)置各自的密碼,互不干涉。因此,每個(gè)扇區(qū)可獨(dú)立地應(yīng)用于一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)合。由此便可以實(shí)現(xiàn)一卡多用的功武漢理:人學(xué)碩士學(xué)位論文能。認(rèn)證過(guò)程采用三遍認(rèn)證的令牌原理。認(rèn)證過(guò)程中的任何一環(huán)出現(xiàn)差錯(cuò),整個(gè)認(rèn)證將告失敗,必須重新開始。由于卡片中的每一扇區(qū)均有其各自的密碼,如想對(duì)其它扇區(qū)進(jìn)行操作,必須分別完成上
18、述認(rèn)證過(guò)程。如果事先不知卡片上的密碼。由于密碼的變化可以極其復(fù)雜,因此靠猜測(cè)密碼而想打開卡片上的一個(gè)扇區(qū)的可能性幾乎為零。認(rèn)證及存取控制模塊充分保證了卡片的高度安全性、保密性及卡片的應(yīng)用場(chǎng)合多樣性和一卡多用。如圖所示為三遍認(rèn)證的令牌原理框圖。(饕攘艟殘瓣卡()。諉篝蒜卡()圖三遍認(rèn)證的令牌原理框圖認(rèn)證過(guò)程是這樣進(jìn)行的:()環(huán):由卡片向讀寫器發(fā)送一個(gè)隨機(jī)數(shù)據(jù);()環(huán);由讀寫器收到后向卡片發(fā)送一個(gè)令牌數(shù)據(jù),其中包含了讀寫器發(fā)出的一個(gè)隨機(jī)數(shù)據(jù);()環(huán):卡片收到后,對(duì)的加密部分進(jìn)行解密,并校驗(yàn)第一次由()環(huán)中卡片發(fā)出去的隨機(jī)數(shù)是否與()環(huán)中接收到的中的相一致:()環(huán):如果()環(huán)校驗(yàn)是正確的,則卡片向讀
19、寫器發(fā)送令牌;()環(huán):讀寫器收到令牌后,讀寫器將對(duì)令牌中的(隨機(jī)數(shù))進(jìn)行解密:并校驗(yàn)第一次由()明:中讀寫器發(fā)出去的隨機(jī)數(shù)是否與()環(huán)中接收到的中的相一致;如果上述的每一個(gè)環(huán)都為“真”,都能正確通過(guò)驗(yàn)證,則整個(gè)的認(rèn)證過(guò)程將成功。讀寫器將能對(duì)剛剛認(rèn)證通過(guò)的卡片上的這個(gè)扇區(qū)可以進(jìn)入下步的操作。武漢理工大學(xué)碩學(xué)位論文卡片中的其他扇區(qū)由于有其各自的密碼,因此不能對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的操作。如想對(duì)其他扇區(qū)進(jìn)行操作,必須完成上述的認(rèn)證過(guò)程。認(rèn)證過(guò)程中的任何一環(huán)出現(xiàn)差錯(cuò),整個(gè)認(rèn)證將告失敗。必須從新開始。如果事先不知卡片上的密碼,則由于密碼的變化可以極其復(fù)雜,因此靠猜測(cè)密碼而想打開卡片上的一個(gè)扇區(qū)的可能性幾乎為零。
20、模塊:控制及算術(shù)運(yùn)算單元這一單元是整個(gè)卡片的控制中心,是卡片的“大腦”。它主要對(duì)整個(gè)卡片的各個(gè)單位進(jìn)行微操作控制,協(xié)調(diào)卡片的各個(gè)步驟;同時(shí)還對(duì)各種收發(fā)的數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算處理、遞增遞減處理、運(yùn)算處理等。控制及算術(shù)運(yùn)算單元模塊是芯片中內(nèi)建的中央微處理機(jī)()單元。單元主要作用是輔助控制及算術(shù)運(yùn)算模塊,暫時(shí)存儲(chǔ)運(yùn)算的結(jié)果。如果某些數(shù)據(jù)需要存儲(chǔ)到中,則由控制及算術(shù)運(yùn)算單元從中取出送到存儲(chǔ)器中;如果某些數(shù)據(jù)需要傳送給讀寫設(shè)各,則由控制及算術(shù)運(yùn)算模塊從中取出,經(jīng)過(guò)射頻接口電路的處理,通過(guò)射頻卡上的天線傳送給射頻卡讀寫設(shè)備。中的數(shù)據(jù)在射頻卡掉電后(射頻卡離開讀寫設(shè)備天線的有效工作范圍)自動(dòng)被清除。同時(shí),中還固
21、化了射頻卡運(yùn)行所需的必要程序指令由控制及算術(shù)運(yùn)算單元取出指令對(duì)每個(gè)單元進(jìn)行控制。使射頻卡能有條不紊地與射頻卡的讀寫設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。模塊:數(shù)據(jù)加密模塊該單元完成對(duì)數(shù)據(jù)的加密處理及密碼保護(hù)。加密的算法可以為標(biāo)準(zhǔn)算法或其他。:存儲(chǔ)器及接口電路模塊該模塊主要用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。中的數(shù)據(jù)在射頻卡掉電后(射頻卡離開讀寫設(shè)備天線的有效工作范圍內(nèi))仍將被保持。用戶所需存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)被存放在該模塊中??ㄆ拇鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)號(hào)片的存儲(chǔ)容量為位字長(zhǎng)(即位字長(zhǎng)),采用武漢理丁大學(xué)碩士學(xué)位論文作為存儲(chǔ)介質(zhì),整個(gè)結(jié)構(gòu)劃分為個(gè)扇區(qū),編為扇區(qū)。每個(gè)扇區(qū)有個(gè)塊(),分別為塊,塊,塊和塊。每個(gè)塊有個(gè)字節(jié)。一個(gè)扇區(qū)共有。如下圖所示: 圖卡片的存儲(chǔ)
22、結(jié)構(gòu)每個(gè)扇區(qū)的塊(即第四塊)包含了該扇區(qū)的密碼(個(gè)字節(jié))、存取控制(個(gè)字節(jié))、密碼(個(gè)字節(jié)),是一個(gè)特殊的塊。其余三個(gè)塊是一般的數(shù)據(jù)塊。但扇區(qū)的塊是特殊的是廠商代碼,已固化,不可改寫。其中;第一個(gè)字節(jié)為卡片的序列號(hào):第個(gè)字節(jié)為序列號(hào)的校驗(yàn)碼;第個(gè)字節(jié)為卡片的容量“”字節(jié):第,個(gè)字節(jié)為卡片的類型號(hào)字節(jié),即字節(jié):其他字節(jié)由廠商另加定義。卡的安全性卡從誕生到現(xiàn)在的發(fā)展是非常迅速的,在之前磁卡技術(shù)非常成熟和廣泛使用的境況下,卡之所以備受重視,進(jìn)而后來(lái)居上的一個(gè)重要原因就是它有著較磁卡要好得多的安全性和可靠性。:基堡里皇;盔堂堡主堂堡笙塞一一密碼系統(tǒng)所有的密碼系統(tǒng)都按相同的基本方式工作【:把一個(gè)原本的消
23、息(稱之為明文)通過(guò)加密算法和加密密鑰轉(zhuǎn)換成編碼的消息(密文)。它僅能被解密算法和解密密鑰所譯碼。秘密通常保留在密鑰上,不在算法上。密碼系統(tǒng)可分為不同的兩類,即保密密鑰系統(tǒng)和公開密鑰系統(tǒng)。實(shí)際上,二者都要使用保密的密鑰。保密密鑰的關(guān)鍵之點(diǎn)在于算法是宛全可逆的(亦即對(duì)稱的),所以又被稱為對(duì)稱密鑰系統(tǒng)。如果對(duì)密碼電文執(zhí)行加密操作。將再次獲得原本的普誦電文保密密鑰系統(tǒng)的工作方式如圖所示。圖保密密鑰系統(tǒng)的工作方式保密密鑰系統(tǒng)的核心是密鑰,它有著高度的機(jī)密性。問(wèn)題在于如果一個(gè)入知道了密鑰之后,他就可以破譯該密鑰所加密的消息,而系統(tǒng)無(wú)法查明該密鑰是這個(gè)人自己的還是非法得到的。另外,當(dāng)有著許多對(duì)的發(fā)送著和接
24、收者時(shí),由于每一對(duì)之間都需要一個(gè)單獨(dú)的相互同意的密鑰,這就成了一個(gè)十分繁瑣的不實(shí)際的問(wèn)題了。因?yàn)槊荑€的數(shù)量可能達(dá)到人數(shù)的平方的數(shù)量級(jí)。由此,人們引入了非對(duì)稱密碼系統(tǒng)的概念,即加密和解密算法是不同的。使密碼電文再次通過(guò)加密系統(tǒng)時(shí),不能產(chǎn)生出原本的消息,因而系統(tǒng)是不對(duì)稱的。在這種情況下,需用兩個(gè)不同的密鑰,一個(gè)用于加密,一個(gè)用于解密。這些密鑰有著數(shù)學(xué)上的聯(lián)系,并可能設(shè)計(jì)出一種算法使得加密密鑰可以公開,然而用這種方法確定的解密密鑰則不能公開。具有這種性能的密碼系統(tǒng)稱為公開密鑰系統(tǒng),。在這種系統(tǒng)中要發(fā)送則加密的消息時(shí),發(fā)送者應(yīng)先從一張公開的表中查到接收者的加密密鑰,并用此密鑰對(duì)消息加密。然后發(fā)送者可用
25、不保密的通訊方法來(lái)發(fā)送這份密文。接收者則用他保密的解密密鑰予以譯解。公開密鑰系統(tǒng)的工作方式如圖所示。武漢理工人學(xué)碩士學(xué)位論文圖公開密鑰系統(tǒng)的工作方式公開密鑰有兩個(gè)非常重要的優(yōu)點(diǎn),首先是大大地簡(jiǎn)化了密鑰的分布和管理,因?yàn)槊總€(gè)人只需記住它自己的解密密鑰就可以了。其次是提供了實(shí)現(xiàn)“電子簽名”的可能性,這是一種在應(yīng)用中,諸如家庭銀行和電子郵件等特別重要的性能。在卡的保密系統(tǒng)中,目前采用得最多的是保密密鑰系統(tǒng)。而對(duì)于公開密鑰系統(tǒng)的使用由于在硬件上的限制,目前的使用還非常地少。然而,隨著卡的不斷發(fā)展,在將來(lái)的智能卡系統(tǒng)中將會(huì)更多地采用公開密鑰系統(tǒng)以便實(shí)現(xiàn)電子簽名在卡中的使用??〝?shù)據(jù)的安全性為了保證卡的安全
26、使用,卡的發(fā)行者與卡的持有者之間的數(shù)據(jù)傳輸存在著相互鑒別的問(wèn)題。發(fā)卡者對(duì)來(lái)訪卡的鑒別發(fā)卡者向來(lái)訪卡發(fā)一串隨機(jī)數(shù),后者用它的密鑰對(duì)該數(shù)計(jì)算,前者通過(guò)驗(yàn)證其計(jì)算結(jié)果來(lái)識(shí)別卡的真?zhèn)?。發(fā)卡者對(duì)持卡人的鑒別如果持卡人能夠恢復(fù)發(fā)卡者送來(lái)的、經(jīng)過(guò)修改的隨機(jī)數(shù)的原值,或者他對(duì)送來(lái)的隨機(jī)數(shù)所作的外部修改,跟卡中保密代碼副本(由發(fā)行者預(yù)制)對(duì)該隨機(jī)數(shù)所作的內(nèi)部修改結(jié)果一致,那就證明持卡人是合法的。用戶對(duì)發(fā)卡者的鑒別用戶對(duì)發(fā)卡者的密碼算法作逆運(yùn)算,若得出了只能由發(fā)卡者導(dǎo)出的預(yù)言結(jié)果,就證實(shí)對(duì)方是真的發(fā)卡人。武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文第章智能門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析系統(tǒng)需求分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)射頻卡技術(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)用范圍非常
27、廣泛,各個(gè)行業(yè)的產(chǎn)品需求各不相同,因此不可能開發(fā)設(shè)計(jì)出通用的系統(tǒng)方案。本項(xiàng)目暫時(shí)只考慮在門禁系統(tǒng)中的應(yīng)用,至于其他方面的應(yīng)用可以在智能門禁系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)和擴(kuò)展。本智能門禁系統(tǒng)主要可應(yīng)用于需要在出入口進(jìn)行身份驗(yàn)證的場(chǎng)合,如智能樓宇、智能住宅小區(qū)和停車場(chǎng)等。使用本系統(tǒng)的對(duì)象一般是一些具有初級(jí)計(jì)算機(jī)操作水平的保安或管理人員。因此,本系統(tǒng)所要求在軟件界面設(shè)計(jì)和硬件設(shè)備設(shè)計(jì)中的基本設(shè)計(jì)目標(biāo)如下:()界面友好性根據(jù)本系統(tǒng)的使用對(duì)象的計(jì)算機(jī)文化程度,系統(tǒng)軟件除了能完成系統(tǒng)的功能之外,還必須具有界面友好性,可以擴(kuò)大系統(tǒng)使用普遍性。()可靠性和安全性在系統(tǒng)硬件設(shè)備選型、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等各個(gè)方面要充
28、分考慮可靠性和安全性。在設(shè)計(jì)方面,要采用容錯(cuò)設(shè)計(jì)。在設(shè)備選型方面,要保證軟、硬件的可靠性,必須考慮采用成熟的技術(shù)和產(chǎn)品。在設(shè)備選型和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各個(gè)方面都盡量減少故障的發(fā)生。()易操作性智能門禁系統(tǒng)是面向各種管理層次使用的系統(tǒng),系統(tǒng)及其功能的配置以能給用戶提供舒、安全、方便、快捷為準(zhǔn)則,其操作應(yīng)簡(jiǎn)便易學(xué),而絕不能因“智能”而給用戶帶來(lái)不便,甚至煩惱。()可擴(kuò)充性本系統(tǒng)考慮今后發(fā)展的需要,因而必須考慮系統(tǒng)產(chǎn)品系列、容量與處理能力等方面的擴(kuò)充與換代的可能,這種擴(kuò)充不僅充分保護(hù)了原有投資,而且具有較高的綜合性能價(jià)格比。武漢理工人學(xué)碩士學(xué)位論文系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能如今的門禁系統(tǒng)早已超越了單純的門道及鑰匙管
29、理,它已經(jīng)逐漸發(fā)展成一套完整的出入管理系統(tǒng)。完整的門禁監(jiān)控系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的功能相當(dāng)多,本系統(tǒng)所能夠?qū)崿F(xiàn)的功能主要如下:()電子鑰匙:發(fā)行授權(quán)后的卡,可以當(dāng)作電子鑰匙,將非接觸式卡在感應(yīng)器前一晃,感應(yīng)器內(nèi)指示燈由紅變綠,門鎖便自動(dòng)打開。同時(shí)控制器記錄開門的日期、時(shí)間及持卡人姓名等。()開門權(quán)限:可以根據(jù)人員權(quán)限需要設(shè)定開門區(qū)域(數(shù)量),可設(shè)置有效日期,期間內(nèi)每天可設(shè)置多個(gè)時(shí)間段,每個(gè)時(shí)間段起始值任意定義,每張卡均可設(shè)置節(jié)假日。()記錄和查詢信息:當(dāng)持卡人讀卡后,系統(tǒng)將記錄讀卡人的個(gè)人信息、讀卡時(shí)間、卡號(hào)等信息:管理人員也可以根據(jù)需要,隨時(shí)查詢本部門人員的出入門狀況。()操作密碼和權(quán)限:每個(gè)操作人員
30、可以修改自己的密碼,提高系統(tǒng)的安全性;可以設(shè)置操作人員及分別授予不同的操作權(quán)限。系統(tǒng)的組成本智能門禁系統(tǒng)由非接觸式卡、發(fā)卡器、讀卡器和主控機(jī)組成,此外還包括外部門禁設(shè)備,如出門按鈕、報(bào)警傳感器、電子磁力鎖等。主控機(jī)與發(fā)卡器連接構(gòu)成發(fā)卡管理系統(tǒng),與讀卡器連接構(gòu)成門禁管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)讀卡器的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理,進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)管理,供管理者查詢和決策。發(fā)卡器與讀卡器在硬件設(shè)計(jì)上基本相同,因此,在下幾章節(jié)中重點(diǎn)以讀卡器的設(shè)計(jì)來(lái)介紹軟硬件設(shè)計(jì)??ǖ倪x擇在卡選擇中一般應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際要求,綜合考慮工作頻率、作用距離、安全要求和存儲(chǔ)容量幾個(gè)方面的要求。常用的非接觸式卡【】芯片種類很多,但在我國(guó)使用較多的有以下三種
31、:瑞士公司的、為代表只讀型射頻芯片:美國(guó)公司的()、()為代表的可讀寫型武漢理大學(xué)碩士學(xué)位論文射頻芯片;荷蘭公司為代表的可讀寫型射頻芯片。它們的主要技術(shù)參數(shù)如下表所示:表卡技術(shù)參數(shù)比較表型號(hào),讀寫特性只讀型可讀寫型可讀寫型頻率啟控電壓存儲(chǔ)容量序列號(hào)唯一唯一唯一操作時(shí)間工作距離寫卡次數(shù)讀無(wú)限次萬(wàn)次萬(wàn)次數(shù)據(jù)保存年年年使用溫度一以()為代表的可讀寫型卡,內(nèi)部具有存儲(chǔ)器容量(總?cè)萘繛椋┕┯脩魧懭胧褂茫杀緝r(jià)格逶中。可以應(yīng)用于交通、醫(yī)療、通訊、教育、娛樂(lè)等多樣化的應(yīng)用領(lǐng)域中作為用戶的消費(fèi)記錄和證件使用。相比于可讀寫型卡,芯片容量較大,具有的儲(chǔ)存容量,并劃分為個(gè)可單獨(dú)管理使用的用戶分區(qū),每個(gè)分區(qū)仍具有的儲(chǔ)
32、存容量。針對(duì)此卡智能門禁系統(tǒng)的具體要求,設(shè)計(jì)中我們考慮采用價(jià)格合適、性能優(yōu)異、可擴(kuò)展到種不同用途的¥卡,足夠滿足以后使用的要求?,F(xiàn)在我們只用卡中個(gè)區(qū)的一個(gè)區(qū),存放系統(tǒng)密碼和個(gè)人身份號(hào)()等相關(guān)數(shù)據(jù)。密碼是一個(gè)單位或一個(gè)部門一個(gè),個(gè)人身份號(hào)是每人一個(gè)且唯一的。密碼和個(gè)人身份號(hào)()是在發(fā)卡時(shí)由發(fā)卡器寫入的。在門禁系統(tǒng)中,首先由讀卡器認(rèn)證卡的密碼,只有密碼認(rèn)證通過(guò)后,才進(jìn)一步讀取卡的,發(fā)開門信號(hào)。發(fā)卡器發(fā)卡器是一種專用的卡讀寫囂,其作用是完成卡和電腦的之間的信息交流。它實(shí)際上就是將卡初始化,寫入系統(tǒng)密碼和個(gè)人身份號(hào)等數(shù)據(jù)的一種專用寫卡器。發(fā)卡器直接與機(jī)通過(guò)串行口相連,由系統(tǒng)管理員操作,在機(jī)上設(shè)簧好要
33、寫入的數(shù)據(jù),發(fā)出特定的寫卡命令后完成。發(fā)卡系統(tǒng)必須采用嚴(yán)格的密碼準(zhǔn)入制度,再設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)卡,只有手握系統(tǒng)卡的人才有資格發(fā)卡,經(jīng)過(guò)這些措施可以保證發(fā)卡的安全。與讀卡器不同,寫卡器往往處于被動(dòng)地位,不主動(dòng)讀寫進(jìn)入射頻能量范圍內(nèi)的射頻卡,必須接收機(jī)的命令才操作。讀卡器讀卡器在門禁系統(tǒng)中是核心的工作機(jī),它是智能化卡與開關(guān)門設(shè)備之間的橋梁,其數(shù)量較多,根據(jù)需要安裝在方便的地方。它可以獨(dú)立工作,只要給它提供電源就可以了。也可以聯(lián)網(wǎng)工作,通過(guò)或串行口與主控機(jī)相連。讀卡器是主動(dòng)操作的,只要有非接觸式卡進(jìn)入讀卡器天線射頻能量范圍,讀卡器便通過(guò)射頻信號(hào)與智能卡通信,認(rèn)證密碼,讀寫卡中的數(shù)據(jù),并將其存入讀卡器系統(tǒng)的
34、存儲(chǔ)器中。在聯(lián)網(wǎng)的情況下,讀卡器能應(yīng)管理機(jī)的請(qǐng)求將存放在存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)次性地傳送給機(jī)。主控機(jī)般門禁系統(tǒng)有兩種不同的構(gòu)成方案,一種是讀卡器不帶存儲(chǔ)器,主控機(jī)直接與讀卡器相連,讀卡信息實(shí)時(shí)地傳送給此機(jī),這種系統(tǒng)讀卡器設(shè)計(jì)相對(duì)比較簡(jiǎn)單,但讀卡器不能脫離機(jī)工作,機(jī)能帶的讀卡器有限,機(jī)不能更好地處理其它管理事務(wù)。另一種是讀卡器獨(dú)立工作,內(nèi)部用較大的存儲(chǔ)器存放讀卡數(shù)據(jù),采用采集器人工采集讀卡器中的數(shù)據(jù),再傳送到管理機(jī)上。我們采用綜合前面兩種方案,讀卡器帶一定容量的存儲(chǔ)器,存放平時(shí)的讀卡數(shù)據(jù),既可以用通信接口與主控機(jī)連接。讀卡器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到主控機(jī),這適用于讀卡器數(shù)量少且短距離通信,又可以用通信接口與主控機(jī)
35、聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),定時(shí)或手動(dòng)請(qǐng)求讀卡器發(fā)送存放在存儲(chǔ)器中的讀卡數(shù)據(jù),這種適用于范圍大且長(zhǎng)距離通信。這樣可根據(jù)門禁管理的實(shí)際情況來(lái)決定上述哪種連接方式,總之機(jī)既能管理網(wǎng)上的讀卡器又能作一般的管理機(jī)使用。系統(tǒng)的安全機(jī)制()由于每個(gè)子系統(tǒng)分別使用卡不同扇區(qū),采用不同的密碼及一卡一密,所以系統(tǒng)安全可靠,系統(tǒng)的密鑰由用戶方提供,即使是軟件開發(fā)商也很難破解,提高了系統(tǒng)的保密性。()由于非接觸式卡序列號(hào)是唯一的,制造廠家在產(chǎn)品出廠前己將序列號(hào)固化,不可再更改??ㄅc讀寫器之間采用雙向驗(yàn)證機(jī)制,非接觸式卡在處理前要與讀卡器進(jìn)行三次相互認(rèn)證,傳輸過(guò)程中所有的數(shù)據(jù)都經(jīng)過(guò)算法加密,數(shù)據(jù)安全可靠。()系統(tǒng)軟件設(shè)有操作權(quán)限以
36、及啟動(dòng)和關(guān)閉密碼,同時(shí)每個(gè)用戶也擁有自己獨(dú)立的操作密碼,從而從操作上保障了系統(tǒng)的安全。武漢理。:犬學(xué)碩七學(xué)位論文第章智能門禁系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)通用型門禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在實(shí)際門禁應(yīng)用系統(tǒng)中,較多采用系列單片機(jī)(如等)作為系統(tǒng)的主控制器。這種讀寫器價(jià)格較理想備體積小,便于攜帶。較為符合對(duì)讀寫各種類型卡的設(shè)計(jì)要求。鑒于設(shè)計(jì)中要求讀卡器數(shù)量多且讀寫時(shí)序不太復(fù)雜,考慮采用實(shí)惠型的系列單片機(jī)為核心制作卡的讀寫設(shè)備,單片機(jī)通過(guò)串口或與微處理機(jī)結(jié)合,可以充分發(fā)揮微處理機(jī)的強(qiáng)大功能,組成實(shí)用的卡讀寫系統(tǒng)。硬件設(shè)計(jì)通用型的核心是卡讀寫設(shè)備和主控機(jī),兩者通過(guò)或?qū)崿F(xiàn)串行通訊。主控機(jī)主要完成人機(jī)交互功能,接受由用戶輸入的指令和數(shù)
37、據(jù),通過(guò)串行通訊口與卡讀寫設(shè)備進(jìn)行通訊,實(shí)現(xiàn)對(duì)卡的具體操作??ㄗx寫設(shè)備以當(dāng)前較為流行的系列單片機(jī)為核心。軟件設(shè)計(jì)通用型的門禁系統(tǒng)的軟件主要包括人機(jī)交互軟件、主控機(jī)與卡通訊軟件和卡讀寫程序三部分。人機(jī)交互軟件主要用于接收用戶輸入的智能卡操作指令及相關(guān)操作數(shù)據(jù),并將這些指令和數(shù)據(jù)傳遞給通信軟件部分,然后由讀寫設(shè)備具體實(shí)現(xiàn)。主控機(jī)和讀寫設(shè)備般采用中斷方式工作,其數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)傳輸速率、串口選擇方式和定時(shí)器方式等應(yīng)具體根據(jù)不同的系統(tǒng)、設(shè)計(jì)要求和系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)方法而確定。晶振頻率多選為。主控機(jī)中運(yùn)行的人機(jī)交互軟件可以采用等工具編寫??ㄗx寫設(shè)備監(jiān)控程序和讀寫程序多采用系列單片機(jī)語(yǔ)言編寫。菲接觸式卡讀寫設(shè)備
38、與通訊程序的框架,主要包括數(shù)據(jù)發(fā)送子程序、數(shù)據(jù)接收子程序、中斷服務(wù)子程序和讀寫程序。不同生產(chǎn)廠家的卡讀寫時(shí)序不同,一般需要根據(jù)生產(chǎn)廠商提供的產(chǎn)品技術(shù)說(shuō)明,按照特定的時(shí)序才能進(jìn)行讀寫等操作。武漢理大學(xué)碩士學(xué)位論文系統(tǒng)硬件框圖在前一章中,我們介紹了系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的具體功能,系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)就是遵循系統(tǒng)的功能需求來(lái)實(shí)現(xiàn)并進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)硬件框圖如圖所示。讀寫模塊陪刮電鎖控制模塊微。刊鍵盤顯示模塊時(shí)鐘電路弓處理刮通訊模塊器存儲(chǔ)模塊除穹牟刮電源模塊微處理模塊主芯片簡(jiǎn)介圖系統(tǒng)硬件框圖微處理模塊中的主芯片選用公司的,】。具有個(gè)并行可編程的非易失性程序存儲(chǔ)器字,其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器被分成通用寄存器()和特殊功能寄存器()。
39、數(shù)據(jù)接發(fā)時(shí)涉及到可讀寫的中斷控制()寄存器,它包括各種對(duì)于寄存器溢出,端口變化和外部引腳中斷的使能位和標(biāo)志位。單片機(jī)具有單獨(dú)的內(nèi)部電路串行編程()能力。當(dāng)安裝在用戶板上時(shí)允許用戶下載新的代碼。這種方法允許通過(guò)將程序代碼裝入存儲(chǔ)器,而代碼中則不需要加載程序。單片機(jī)內(nèi)建個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器()字節(jié),字節(jié),內(nèi)設(shè)個(gè)輸入輸出端口:端口、端口和端口。對(duì)端口讀寫時(shí),都要涉及到相應(yīng)端口的數(shù)據(jù)方向寄存器的狀態(tài)。特性具有高性能除程序分支指令為兩個(gè)周期外,其余均為單個(gè)周期指令武漢理工人學(xué)碩士學(xué)位論文運(yùn)行速度:時(shí)鐘輸入,指令周期中斷能力(達(dá)到個(gè)中斷源)個(gè)程序存儲(chǔ)器,個(gè)字節(jié),字節(jié)讀寫模塊非接觸式卡讀卡器主要由單片機(jī)控制系統(tǒng)和讀
40、寫模塊兩部分組成,讀寫模塊是非接觸式卡讀卡器的關(guān)鍵部件,它包括相應(yīng)的射頻天線部分。讀寫芯片概述讀寫模塊中的關(guān)鍵部件是公司生產(chǎn)的用于讀寫非接觸式卡的專用讀寫芯片。系統(tǒng)單片機(jī)對(duì)讀寫模塊的操作就是對(duì)進(jìn)行控制,通過(guò)實(shí)現(xiàn)對(duì)卡操作。它是單片機(jī)與卡之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉蛄骸J菓?yīng)用于工作頻率非接觸式通信中高集成讀卡系列中的一員。該讀卡系列利用了先進(jìn)的調(diào)制和解調(diào)概念,完全集成了在下所有類型的被動(dòng)非接觸式通信方式和協(xié)議。支持所有層內(nèi)部的發(fā)送器部分,不需要增加有源電路就能夠直接驅(qū)動(dòng)近操作距離的天線(可達(dá))。接收器部分提供一個(gè)堅(jiān)固而有效的解調(diào)和解碼電路,用于兼容的應(yīng)答器信號(hào)。數(shù)字部分處理幀和錯(cuò)誤檢測(cè)。此外,它還支持快速加密
41、算法用于驗(yàn)證系列產(chǎn)品。方便的并行接口可直接連接到任何位微處理器,這樣給讀卡器終端的設(shè)計(jì)提供了極大的靈活性。特性如下:無(wú)線傳送數(shù)據(jù)和能量(不需要電池)工作頻率工作距離最高可達(dá)(天線的結(jié)構(gòu)決定)數(shù)據(jù)高度可靠:位,奇偶校驗(yàn),位編碼,位計(jì)數(shù)真正的防沖突機(jī)制字節(jié),分成個(gè)區(qū),每區(qū)又分成段,每一段中有個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)可以保持年,可寫,次需要通過(guò)輪確認(rèn)()存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器被分成個(gè)區(qū),每個(gè)區(qū)中有個(gè)段,每段有字節(jié)。在擦除狀態(tài)時(shí),讀單元的值是邏輯:在寫狀態(tài)時(shí),讀單元的值是邏輯,如圖所示;迭段蟹碼訪闊位密碼),圖存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)廠商段是存儲(chǔ)器第一個(gè)區(qū)的第一個(gè)數(shù)據(jù)段(段)。它包含了卡廠商的數(shù)據(jù),基于保密性和系統(tǒng)的安全性,這一段在卡廠商編程之后被置為寫保護(hù)。所有的區(qū)都包含個(gè)段(每段字節(jié))保存數(shù)據(jù)(區(qū)只有兩個(gè)數(shù)據(jù)段和一個(gè)只讀的廠商段)。數(shù)據(jù)段可以被以下的訪問(wèn)位配置:讀寫段,用于比如無(wú)線訪問(wèn)控制。值段,用于比如電子錢包,它需要額外的命令,像直接控制保存值的增加和減少,在執(zhí)行任何存儲(chǔ)器操作前都要先執(zhí)行確認(rèn)命令。值段可以實(shí)現(xiàn)電子錢包的功能。值段有個(gè)固定的數(shù)據(jù)格式,可以進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)和糾正并備份管理。值段只能在值段格式的寫操作時(shí)產(chǎn)生。值:表示一個(gè)帶符號(hào)字節(jié)值。這個(gè)值的最低一個(gè)字節(jié)保存在最低的地址中,取反的字節(jié)以標(biāo)準(zhǔn)的格式保存。為了保證數(shù)據(jù)的征確性和保密性,值被保存了次,兩次不取反保存,一次取反保存。:表示一個(gè)字節(jié)地址,
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