Mifare系列射頻卡讀寫器的研制

圖4 串行E2PROM讀寫格式和操作時序
寫數(shù)據(jù)到AT24C256有字節(jié)寫和頁面寫兩種方式。在字節(jié)寫模式下，主器件(單片機) 發(fā)送起始信號和從器件(AT24C256)地址信息，在從器件送回應答信號后，主器件發(fā)送兩個8位地址字節(jié)給AT24C256，主器件在收到從器件的應答信號后，再發(fā)送數(shù)據(jù)到被尋址的存儲單元。AT24C256再次應答，并在主器件產(chǎn)生停止信號后開始內(nèi)部數(shù)據(jù)的擦寫周期，在內(nèi)部擦寫過程中AT24C256 不再應答主器件的任何請求。頁寫模式下一次最多可以寫入64個字節(jié)數(shù)據(jù)。從AT24C256中讀數(shù)據(jù)有三種方式，即當前地址讀、隨機讀和連續(xù)讀。如隨機讀，允許主器件對E2PROM的任意地址進行讀操作。分兩步進行，首先主器件發(fā)起始信號、器件地址和兩字節(jié)的存儲器地址執(zhí)行一個偽寫操作，在 AT24C256應答之后，主器件再發(fā)起始信號和器件地址，AT24C256響應并發(fā)應答信號，然后輸出8位數(shù)據(jù)，主器件收到數(shù)據(jù)后發(fā)停止信號結(jié)束本次操作。連續(xù)讀可用隨機讀開始，在收到AT24C256發(fā)來的8位數(shù)據(jù)后，主器件不發(fā)停止信號，而發(fā)應答信號, AT24C256收到主器件的應答信號后，又傳下一個地址的數(shù)據(jù)，一直進行下去，直到主器件發(fā)停止信號為止。

5 程序設(shè)計
5.1 單片機主程序流程圖
單片機的程序包括:IC卡讀/寫/密碼驗證/擦除操作程序，與RC500通信中斷處理程序，鍵盤中斷處理程序，與PC機通信中斷處理程序，顯示程序及存儲器讀寫程序等。讀卡器的主程序流程圖如圖5所示:

圖5 讀卡器的主程序流程圖
5.2 讀/寫卡程序設(shè)計
讀寫卡過程是一個很復雜的程序執(zhí)行過程，要執(zhí)行一系列的操作指令，調(diào)用多個C51函數(shù)。包括裝載密碼，詢卡，防沖突，選卡，驗證密碼，讀寫卡，停卡。這一系列的操作必須按固定的順序進行。在沒有Mifare卡進入射頻天線有效范圍時，在低5位顯示當前時鐘，當有Mifare卡進入到射頻天線的有效范圍，讀卡程序驗證卡及密碼成功后，將卡號和讀卡時間及相關(guān)數(shù)據(jù)作為一條記錄存入E2PROM存儲器中，并在LED顯示器高5位上顯示卡號。
程序設(shè)計采用單片機匯編語言和KeilC51混合編程?？撮T狗定時器中斷服務程序采用匯編語言編寫，其它程序采用C語言編寫。程序的每一部分按模塊化設(shè)計成一個文件，單獨調(diào)試通過后，再在KeilC51環(huán)境下加入到工程文件中匯編生成HEX文件，用仿真器進行仿真通過后，寫入P89C58BP芯片中脫離仿真器運行。

6 結(jié)束語
本文設(shè)計的Mifare系列射頻卡讀寫器能夠讀寫多種 Mifare系列射頻卡,如Mifare 1 S50、Mifare Light和Mifare Pro等,讀寫距離在10cm范圍內(nèi)。該讀寫器操作方便靈活,只要通過計算機串口按規(guī)定協(xié)議發(fā)送命令給它即可完成讀卡、寫卡、取消和更改密碼等操作;也可設(shè)置為脫離計算機獨立工作方式，必要時再將所存儲的記錄數(shù)據(jù)上傳到上位機供其處理。本讀寫器已經(jīng)實際應用在長沙某非接觸式IC卡預付費電度表的售電系統(tǒng)中,系統(tǒng)運行良好、可靠性高。實際應用中證明:此射頻卡讀寫器系統(tǒng)讀寫非接觸式IC卡片迅速、方便、可靠、安全、穩(wěn)定，深受用戶歡迎。有足夠的優(yōu)勢取代目前仍使用磁卡和接觸式IC卡讀寫器的應用，具有巨大的市場競爭力和廣闊的發(fā)展前景。