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采用FM1715芯片的TypeB卡阅读器设计

发布时间:2020-07-01 01:29:35 阅读: 来源:车轴厂家

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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