TYPE B非接觸式IC卡防沖突原理的研究與實現(xiàn)

　　3. 3　防沖突過程

　　第一步:若有多張卡片進入RF場,當讀卡器檢測到沖突之后,發(fā)送多時隙帶AF I應用標識符的REQB或者WUPB命令,那些與AF I相匹配的卡片,產(chǎn)生一個內部隨機數(shù)R, R 的取值范圍在1～N 之間, R = 1的卡片即除在1時隙的卡片,回ATQB給讀卡器。若在1時隙內有多于一張卡片回復ATQB,則發(fā)生新的沖突,這些卡片無法在此次防沖突循環(huán)中被識別出來,等待下次的防沖突循環(huán);若僅有一張卡片且正確回復ATQB,則讀卡器可接著發(fā)出ATTR IB或者HALT命令;若發(fā)AT2TR IB命令,則選定此卡進入ACTIVE狀態(tài),此時卡片可接受高層命令并進行處理, REQB 及WUPB命令無效,直至卡片離開射頻場內;若發(fā)出HLTB命令,則卡片進入HALT狀態(tài),此時卡片只接受WUPB命令,直至卡片離開射頻場內。

　　第二步:讀卡器發(fā)SLOTMARKER命令,由小到大依次檢查2～N 這N - 1個時隙,選取卡片的原理和過程同第一步。

　　第三步:若一次防沖突循環(huán)之后,還有卡片未被識別出來,則繼續(xù)執(zhí)行步驟1和步驟2,直至所有卡片被識別出來。

　　防沖突循環(huán)允許在任何時間選擇一張或者多張卡進行進一步的高層通信。

　　3. 4　防沖突過程實例

　　實例如圖1所示。設同時有3張卡進入RF場中, 3張卡片的應用類型各不相同。首先讀卡器發(fā)單時隙REQB命令,卡片1和卡片3都回復了ATQB,讀卡器檢測到?jīng)_突后,改發(fā)4 時隙的REQB命令,卡片1 選擇了時隙2,這次不回復ATQB;卡片3選擇了1時隙,馬上回復ATQB;卡片2類型符不對,所以不做反應。然后讀卡器發(fā)時隙2的SLOTMARKER命令,卡片1回復AT2QB;卡片2類型不符,還是不做回復,卡片3時隙不符也不做回復。讀卡器接著發(fā)出時隙3和時隙4的SLOTMARKER命令,卡片1和3不在這2個時隙內,不做回復;卡片2 類型不對,也不做回復;此時卡片1和3等待著HLTB或者ATTR IB,所以這2個時隙內沒有回復。讀卡器接著發(fā)時隙3和時隙4的SLOTMARKER命令,卡片1和3不在這2個時隙內,不做回復;卡片2 類型不對,也不做回復;此時卡片1和3等待著HLTB或者ATTR IB,所以這2個時隙內沒有回復。

　　4　實　驗

　　讀卡器的設計采用P IC16F876單片機,以及符合ISO14443 - A和ISO14443 - B協(xié)議的PH IL2IP公司的MF RC531 ISO14443讀卡芯片。RC531可以讀TYPE A 和TYPE B 卡,能完成產(chǎn)生RF場、收發(fā)數(shù)據(jù)、檢查CRC等所有與IC卡對話所需的工作。它根據(jù)單片機發(fā)出的命令進行相應的操作, 在編程語言上采用C語言。

　　5　結　論

　　在絕大多數(shù)實際應用中,同一時間內RF場中一般都只會出現(xiàn)一張卡片(如考勤機) ,所以整個系統(tǒng)在默認的狀態(tài)下是不停地發(fā)送單時隙的讀卡命令。當檢測到有沖突時,考慮到RF場的作用范圍(10 cm)和實際應用情況,這時改發(fā)4時隙的讀卡命令,執(zhí)行防沖突循環(huán)。這樣的設計方式既保證了絕大多數(shù)情況下讀卡器準確、迅速地識別卡片,又保證了沖突發(fā)生時對多張卡片的正確識別。另外由于軟件編寫采用的是C語言,因而代碼效率高,可移植性好。對于其他單片機控制RC531的設計可以不做大的修改加以應用。根據(jù)防沖突模型,在PH IL IP公司的RC531非接觸式IC卡芯片上實現(xiàn)了防沖突協(xié)議,實際應用證明系統(tǒng)運行高效、正確。