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)_圖文

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，