采用FM1715芯片的TypeB卡阅读器设计

IC卡发展经历了普通存储卡、逻辑加密卡和CPU卡，从接触卡向非接触卡迅猛发展，目前，公交、食堂、商场、会所等多使用TypeA卡。但是相对TypeA卡来说，TypeB卡芯片具有更高的安全性，接收信号时，不会因能量损失而使芯片内部逻辑及软件工作停止，支持更高的通信速率，抗干扰能力也更强，随着TypeB卡的应用越来越普遍，就需要大量的TypeB卡阅读器。TypeB卡种类很多，如ST、Atmel、Motolola等公司均有自己的TypeB卡。本文以SR176卡为例，利用FM1715基站芯片设计一款阅读器。

本文引用地址： FM1715基站芯片及SR176卡介绍

1.1 FM1715芯片介绍

FM1715是复旦微电子股份有限公司设计的，基于ISO14443标准的非接触卡阅读器专用芯片，它采用CMOS E2PROM工艺，支持13.56MHz频率下的Type A和TypeB两种非接触通信协议，以及多种加密算法。

FM1715的主要特点如下：

高集成度的模拟电路，只需最少量的外围电路;

操作距离可达10cm;

支持ISO14443 TypeA及TypeB协议;

内部带有加密单元;

支持6种接口模式。

1.2 SR176卡介绍

SR176卡是一种非接触的内存芯片，使用外部的无线电磁波传输功率;包含176位E2PROM用户空间，使用ST微电子公司的CMOS半导体技术制造;内存结构被分为16块，每块16位，其中有11块允许用户写入使用。

经过13.56MHz的载波对SR176进行访问。输入数据是标准的振幅对称的调幅波，经检波、解码后，将调幅度转化为键控讯号(ASK)，这个讯号的调幅度是10%。输出数据是利用比特的移项键控(BPSK)，加载变化产生一个847KHz副载波，在接收和发送模式下，SR176和阅读器之间的传送速率是106kb/s。

(1)性能参数

符合ISO14443-2 TypeB射频接口规范;

符合ISO14443-3 TypeB数据帧格式规范;

工作频率为13.56MHz;

副载波为847kHz;

数据交互速率为106kb/s;

256位数据存储容量;

64位卡片唯一序列号，8位卡芯代号，8位保护字;

17位可锁定E2PROM用户数据区;

数据更新次数大于100 000次，保存期超过10年。

(2)存储结构

SR176卡256位存储区分为8组，即16个块，每块16位;对SR176的数据存储操作以16位为基本单位。存储区的结构如表1所列，存储器的头4个块为卡片唯一的64位序列号，不可更改。第4-14块为17位、可锁定E2PROM的用户数据区，用于应用数据的存储。

第15块为控制块，低字节的高4位为保留位，应用过程中利用卡芯代号选择对某一特定卡片执行操作;高字8位为用户数据区锁定控制字节，每一位对应于一组存储区域锁定状态，为0表示该组允许写操作，为1表示该组禁止写操作，第15块具有一次性可编程特性，即若某位已设为1，则将被禁止重置为0。卡片出厂时该字节的缺省值为0x03，禁止了对卡片序列号的改写。

(3)卡片状态转换图

图1为卡片状态转换图。

2 阅读器电路原理及关键参数选择

2.1 阅读器原理框图

图2为阅读器原理框图

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