关于非接接触式IIC智能能(射频)卡及其读写写设备内内核技术术的研究究与应用用开发 上海华华东磁记记录电子子公司张张敏 前言 当今世世界上非非接触式式IC智能能射频卡卡(内建建MCUU,ASIIC等)中中的主流流主要为为PHIILIPPS公司司的MIIFARRE技术术,已经经被制定定为国际际标准::ISOO/IEEC 1144443 TTYPEE A标标准欧欧洲一些些较大的的IC卡片片制造商商以及IIC卡片片读写器器制造商商以及IIC卡片片软件设设计公司司等(例例如法国国的GEEMPLLUS公公司)大大都以MMIFAARE技技术为标标准,而而发展和和推进IIC卡行行业 通过阅读读本文,相相信有一一定ICC卡经验验,技术术及具有有一定的的计算机机软/硬件技技术(尤尤其是微微处理单单片机MMCU技技术)的的同行定定能将本本文消化化之后而而能设计计出诸多多应用场场合的产产品,例例如,门门禁控制制系统(Door Access System),高速公路不停车收费系统,停车场收费管理系统,地铁非接触式IC智能射频卡的“刷卡”读写器,机关/企业内部考勤管理系统,医疗保险管理系统,公共交通收费管理系统,出租车收费管理系统,银行服务“一卡通”等等。
第一章 MMifaare 1 非非接触式式IC智能能(射频)卡 一. MMifaare 1非接接触式IIC智能能射频卡卡特点 Mifaare 1 IIC智能能(射频)卡的核核心是PPhillipss 公司司的Miifarre 11 ICC S550(-011,-022,-033,-044)系列列微模块块(微晶晶片)它它确定了了卡片的的特性以以及卡片片读写器器的诸多多性能 Mifaare 1 IIC智能能(射频)卡采用用先进的的芯片制制造工艺艺制作内内建有高高速的CCMOSS EEEPROOM,MCUU等卡卡片上除除了ICC微晶片片及一副副高效率率天线外外,无任任何其他他元件卡片上无无源(无无任何电电池),工工作时的的电源能能量由卡卡片读写写器天线线发送无无线电载载波信号号耦合到到卡片上上天线而而产生电电能,一一般可达达2V以上上,供卡卡片上IIC工作作工作作频率 13..56MMHZ Miffaree 1射射频卡所所具有的的独特的的MIFFAREE RFF(射频频)非接接触式接接口标准准已被制制定为国国际标准准:ISSO/IIEC 144443 TYPPE AA 标准准。
射频卡标标准操作作距离为为1000mm(由由MCMM5000 作为为读写器器核心模模块)和和 25 mm (由MCCM2000 作作为读写写器核心心模块)与卡片读写器的通信速率高达106Kbit/s Miffaree 1 IC智智能(射频)卡上具具有先进进的数据据通信加加密并双双向验证证密码系系统;且且具有防防重叠功功能:能能在同一一时间处处理重叠叠在卡片片读写器器天线的的有效工工作距离离内的多多张重叠叠的卡片片 Miffaree 1 IC智智能(射频)卡与读读写器通通信使用用握手式式半双工工通信协协议;卡卡片上有有高速的的CRCC协处理理器,符符合CCCITTT标准 卡片制造造时具有有唯一的的卡片系系列号,没没有重复复的相同同的两张张MIFFAREE 卡片片 卡片上内内建8KK(bitt) EEEPROOM存储储容量并并划分为为16个扇扇区,每每个扇区区划分为为4个数据据存储块块,每个个扇区可可由多种种方式的的密码管管理 卡片上还还内建有有增值//减值的的专项的的数学运运算电路路,非常常适合公公交/地铁等等行业的的检票//收费系系统典典型的检检票交易易时间最最长不超超过1000mss(0..1秒)(包括括卡片的的认证,6个扇区的读(768bit,2个扇区的认证),2个扇区的写操作(256bit))。
卡片上的的数据读读写可超超过100万次以以上;数数据保存存期可达达10年以以上,且且卡片抗抗静电保保护能力力达2KKV以上上 二. MMifaare 1非接接触式IIC智能能射频卡卡功能组组成 如图所示示为MIIFARRE 11 S550非接接触式IIC智能能射频卡卡的功能能组成图图MIFARE 1 S50 CARD IC Clock Data Energy 波形转换正弦=>方波整流电压调节Modu./DeModu调制/解调 POR (复位)EEPORAntiCollisionATRDigital Section 数字电路部分Select ApplicationAuthentication & Access ControlControl &Arithm. Unit ROM Crypto UnitRAMRF-Interface 射频接口电路 卡片天线 整个卡片片包含了了两个部部分,RRF射频频接口电电路和数数字电路路部分。
(一).. RRF射频频接口电电路在RF射射频接口口电路中中,主要要包括有有波形转转换模块块它可可将卡片片读写器器上的113.556MHHZ的无无线电调调制频率率接收,一一方面送送调制/解调模模块,另另一方面面进行波波形转换换,将正正弦波转转换为方方波,然然后对其其整流滤滤波,由由电压调调节模块块对电压压进行进进一步的的处理,包包括稳压压等,最最终输出供供给卡片片上的各各电路POR模模块主要要是对卡卡片上的的各个电电路进行行POWWER--ON--RESSET(上上电复位位),使使各电路路同步启启动工作作 (二)在数字电路部分模块中:1. ATTR模块块:Ansswerr too Reequeest((“请求求之应答答“)当一张MMifaare 1卡片片处在卡卡片读写写器的天天线的工工作范围围之内时时,程序序员控制制读写器器向卡片片发出RREQUUESTT alll(或或REUESST sstd)) 命令令后,卡卡片的AATR将将启动,将将卡片BBlocck 00 中的的卡片类类型(TTagTTypee)号共共2个字节节传送给给读写器器,建立立卡片与与读写器器的第一一步通信信联络。
如果不进进行第一一步的AATR工工作,读读写器对对卡片的的其他操操作(RReadd/Wrritee等)将将不会进进行卡片的类类型(TTagTTypee)号共共2个字节节,可能能为:000044H 2.AAntiiColllissionn模块:防防止(卡卡片)重重叠功能能如果有多多张Miifarre 11卡片处处在卡片片读写器器的天线线的工作作范围之之内时,AntiCollision模块的防重叠功能将被启动工作在程序员控制下的卡片读写器将会首先与每一张卡片进行通信,取得每一张卡片的系列号由于Mifare 1卡片每一张都具有其唯一的系列号,决不会相同,因此卡片读写器根据卡片的序列号来识别,区分已选的卡片,卡片读写器中的MCM中的AntiCollision防重叠功能配合卡片上的防重叠功能模块,由程序员来控制读写器,根据卡片的序列号来选定一张卡片被选中的卡片将直接与读写器进行数据交换,未被选择的卡片处于等待状态,随时准备与卡片读写器进行通信AntiiColllissionn模块(防防重叠功功能)启启动工作作时,卡卡片读写写器将得得到卡片片的序列列号Seeriaal NNumbber序序列号SSeriial Nummberr存储在在卡片的的Bloock 0中,共共有5个字节节,实际际有用的的为4个字节节,另一一个字节节为序列列号Seeriaal NNumbber的的校验字字节,这这在以后后章节中中详细论论述,包包括对序序列号SSeriial Nummberr的校验验方法等等。
序列号SSeriial Nummberr中实际际有用的的4个字节节,可能能为:0007ee0a442h 3.Seelecct AAppllicaatioon 模模块:主主要用于于卡片的的选择当卡片与与读写器器完成了了上述的的二个步步骤,程程序员控控制的读读写器要要想对卡卡片进行行读写操操作,必须须对卡片片进行“Sellectt” 操操作以以使卡片片真正地地被选中中被选中的的卡片将将卡片上上存储在在Bloock 0中的的卡片的的容量“Sizze” 字节传传送给读读写器当当读写器器收到这这一字节节后,将将明确可可以对卡卡片进行行深一步步的操作作了例例如,可可以进行行密码验验证等等等读写器收收到的“Sizze” 字节可可能为::88hh4.Auutheentiicattionn & Acccesss Coontrrol 模块:认证及及存取控控制模块块在确认了了上述的的三个步步骤,确确认已经经选择了了一张卡卡片时,程程序员对对卡片进进行读写写操作之之前,必必须对卡卡片上已已经设置置的密码码进行认认证,如如果匹配配,则允允许进一一步的RReadd/Wrritee操作Mifaare 1 卡片上上有166个扇区区,每个个扇区都都可分别别设置各各自的密密码,互互不干涉涉。
因此此每个扇扇区可独独立地应应用于一一个应用用场合整整个卡片片可以设设计成“一卡通通”形式来来应用 三遍认证证:如图所示示为三遍遍认证的的令牌原原理框图图 Mifare 1 卡片 非接触式卡片读写器(A)RRB (E)) (B)TOKKEN AB ((C) (DD)TOOKENN BAA 认证过程程是这样样进行的的:(A)环环:由Miifarre 11卡片向读读写器发发送一个个随机数数据 RRB;(B)环环:由读读写器收收到RBB后向Miifarre 11卡片发发送一个个令牌数数据TOOKENN ABB,其中中包含了了读写器器发出的的一个随随机数据据 RAA;(C)环环:Miffaree 1卡卡片收到到 TOOKENN ABB 后,对对TOKKEN AB 的加密密的部分分进行解解密,并并校验第第一次由由(A)环中中Miffaree 1卡卡片发出出去的随随机数RRB是否否与(BB)环中中接收到到的TOOKENN ABB中的RBB相一致致;(D) 环:如果(CC)环校校验是正正确的,则则Miffaree 1卡卡片向读读写器发发送令牌牌TOKKEN BA给给读写器器;(E)环环:读写写器收到到令牌TTOKEEN BBA后,读读写器将将对令牌牌TOKKEN BA中中的RBB(随机机数)进进行解密密;并校校验第一一次由(B)环中读写器发出去的随机数RA是否与(D)环中接收到的TOKEN BA中的RA相一致;如果上述述的每一一个环都都为“真”,都能能正确通通过验证证,则整整个的认认证过程程将成功功。
读写写器将能能对刚刚刚认证通通过的卡卡片上的的这个扇扇区可以以进入下下一步的的操作(READ/WRITE 等操作)卡片中的的其他扇扇区由于于有其各各自的密密码,因因此不能能对其进进行进一一步的操操作如如想对其其他扇区区进行操操作,必必须完成成上述的的认证过过程认证过程程中的任任何一环环出现差差错,整整个认证证将告失失败必必须从新新开始如果事先先不知卡卡片上的的密码,则则由于密密码的变变化可以以极其复复杂,因因此靠猜猜测密码码而想打打开卡片片上的一一个扇区区的可能能性几乎乎为零这里提醒醒一下程程序员和和卡片的的使用者者,必须须牢记卡卡片中的的16个扇扇区的每每一个密密码,否否则,遗遗忘某一一扇区的的密码,将将使该扇扇区中的的数据不不能读写写没有有任何办办法可以以挽救这这种低级级错误但但是,卡卡片上的的其他扇扇区可以以照样使使用上述的叙叙述已经经可以充充分地说说明了MMifaare 1 卡卡片的高高度安全全性,保保密性,及及卡片的的应用场场合多样样性,一一卡多用用(一卡卡通)5.Coontrrol & AAritthmeeticc Unnit 控制及及算术运运算单元元:这一单元元是整个个卡片的的控制中中心,是是卡片的的“头脑”。
它主主要进行行对整个个卡片的的各个单单位进行行微操作作控制,协协调卡片片的各个个步骤;;同时它它还对各各种收//发的数数据进行行算术运运算处理理,递增增/递减处处理,CCRC运运算处理理,等等等是卡卡片中内内建的中中央微处处理机(MCU)单元6.RAAM/RROM 单元: RAMM主要配配合控制制及算术术运算单单元,将将运算的的结果进进行暂时时存储,如如果某些些数据需需要存储储到EEEPROOM,则则由控制制及算术术运算单单元取出出送到EEEPRROM存存储器中中;如果果某些数数据需要要传送给给读写器器,则由由控制及及算术运运算单元元取出,经经过RFF射频接接口电路路的处理理,通过过卡片上上的天线线传送给给卡片读读写器RAM中的数据在卡片失掉电源后(卡片离开读写器天线的有效工作范围内)将被清除同时,RROM中中还固化化了卡片片运行所所需要的的必要的的程序指指令,由由控制及及算术运运算单元元取出去去对每个个单元进进行微指指令控制制使卡卡片能有有条不紊紊地与卡卡片的读读写器进进行数据据通信7.Crryptto UUnitt 数据据加密单单元:该单元完完成对数数据的加加密处理理及密码码保护。
加加密的算算法可以以为DEES标准准算法或或其他 8.EEEPRROM INTTERFFACEE/EEEPROOM MMEMOORY EEEPRROM存存储器及及其接口口电路::该单元主主要用于于存储数数据EEEPRROM中中的数据据在卡片片失掉电电源后(卡卡片离开开读写器器天线的的有效工工作范围围内)仍仍将被保保持用用户所要要存储的的数据被被存放在在该单元元中MMifaare 1卡片片中的这这一单元元容量为为81996biit(11 Kbbytee)分分为166个扇区区 三. Miffaree 1 IC智智能(射频)卡的物物理组成成及卡片片上天线线的研究究在卡片上上的微晶晶片外面面一般封封装了保保护层保保护层可可以防止止微晶片片被折叠叠,扭曲曲等众多多对卡片片实施非非正常的的物理性性损坏同同时也防防止微晶晶片受到到紫外线线的辐射射,使卡卡片能长长久地被被使用但从电性性能的角角度来看看,由于于加入了了保护层层,使IIC与卡卡片上的的天线组组成的振振荡回路路的频率率将发生生变化因因为,保保护层给给IC微晶晶片增加加了一个个输入回回路电容容Cmoountt。
尽管管这个电电容只有有几个ppf 至至几十个个pf,但但对于要要求频率率精度,稳稳定度等等都很高高的非接接触式IIC智能能射频卡卡来说,也也将是很很重要的的 天线线圈带保护层的IC微晶片 Mifaare 1 IIC智能能(射频)卡 卡片上的的等效电电路如下下: Rccoill Laa CCcoiil CCpacck CCic Cmmounnt LLcoiil LLb 不带ICC微晶片片的天线线IC 微晶片片 整个卡片片的自由由振荡频频率计算算方法:: Frres== 11 2 ** 3..141159226 * (( Lccoill * (Cccoill + Cpaack +C ic + CC moountt ) ) 11 / 2说明:l Frees :卡片片的振荡荡频率,应应为133.566MHzzl Rcooil :天线线线圈的的电阻,约约6.007欧娒娒l Lcooil :天线线线圈的的电感,约约 3..6 μμHl Ccooil :天线线线圈的的电容,约约 5ppfl Cpaack :天线线线圈的的封装后后引入的的电容,, 约 5ppfl Cicc :IC微晶晶片的电电容,约约 166pfl Cmoountt :IC微晶晶片的安安装后引引入的电电容, 约几个pff ~ 几十个个pfl La :天线线线圈与与IC微晶晶片的接接触点aal Lb :天线线线圈与与IC微晶晶片的接接触点bb其中,天线线圈圈的电感感: Lcooil = 2 ** L [cmm] ** ( ln ( LL [mmm] / DD [mmm] – 1..04 ) ** N pl L ::天线线线圈一圈圈的长度度l N ::天线线线圈圈数数,一般般为4圈l D ::天线线线圈直径径或导体体的宽度度l P ::由天线线线圈的的技术而而定的NN的指数数因子,如如下表所所示:P值:天线线圈圈结构::1.8环绕线圈圈1.7Etchhed((蚀刻)线圈1.5 ~~ 1.77印刷电路路板线圈圈上述天线线线圈的的电感的的公式只只能作为为首次估估测之用用,实际际的天线线线圈的的电感必必须通过过仪器测测量而定定,但偏偏差不会会很大。
一般天线线线圈的的电感 : Lcooil < 44.2μμH, 实际中中推荐在在 3..6μH 左右右为最优优天线线圈圈的品质质因数 Qcooil :Qcoiil = ωω * Lcooil = 2ππfrees= 2ππ * 13..56 Rcooil Rcooil RRcoiil一般天线线线圈的的品质因因数300 < Qcooil < 660实际中,品品质因数数 Qccoill在>300后的增增加量,对卡片的操作距离的增加无明显帮助;品质因数 Qcoil必须 < 60 ,以确保数据通信稳定,可靠,否则天线的有效工作距离内有死区,而不能可靠地进行数据通信 天线线圈圈的矩形形面积SS总:S总必须须 > 112200 mm22 S总= SS 平均均* NN圈所以S 平均必须须 > 112200 mm22 / N圈一般,SS 平均均>= 27778 mmm2 (当卡卡片上的的天线线线圈的矩矩形面积积的长 X 宽 == 440mmm X 700 mmm时)。
实际中,推推荐S 平均在33330 mmm2左右即即,实际际设计时时,卡片片上的天天线线圈圈的矩形形面积的的长和宽宽应为::74mmm 和和45mmm,天天线线圈圈的圈数数N为4圈,则则这样制制作出的的卡片将将能保证证通信的的距离 四.Miifarre 11卡片的的存储结结构 Miifarre 11卡片的的存储容容量为881922 BIIT XX 1位位字长(即即1K X 88位字长长),采采用EEEPROOM作为为存储介介质,整整个结构构划分为为16个扇扇区,编编为扇区区0 ~~~ 115每每个扇区区有4个块(BBlocck),分别为为块0,,块1,块2和块3每个个块有116个字字节一一个扇区区共有 16 Bytte XX 4 = 664 BBytee如下下图:扇区0块 0(厂厂商标志志代码)块 1块 2块 3(A密码+存取控控制+BB密码)扇区1Blocck 00Blocck 11Blocck 22Blocck 33(A密密码+存取控控制+BB密码)扇区15Blocck 00Blocck 11Blocck 22块 3(A密码+存取控控制+BB密码) 每个扇区区的块33(即第第四块)) 包含含了该扇扇区的密密码A((6个字字节)、存取取控制((4个字字节)、密码码B(66个字节节),是一一个特殊殊的块。
其其余三个个块是一一般的数数据块但扇区00的块0是特殊殊的,是是厂商代代码,已已固化,不不可改写写其中:第第0~44个字节节为卡片片的序列列号,第第5个字节节为序列列号的校校验码;;第6个字字节为卡卡片的容容量“SIZZE”字节;;第7,88个字节节为卡片片的类型型号字节节,即TTagttypee字节;;其他字节节由厂商商另加定定义 Mifaare 1 卡卡片的扇扇区0中的块块0(Bloock 0)存存储的116个字字节的内内容可能能为:4420aa7e00036688004000448817440633037739337h下面将对对密码AA,密码码B,存取取控制与与数据区区的关系系加以说说明: 存取控制制的结构构如下::(四个字字节中的的各位依依次命名名为)位: 77 66 5 4 3 2 11 0C2X33_bC2X22_bC2X11_bC2X00_bC1X33_bC1X22_bC1X11_bC1X00_bC1X33C1X22C1X11C1X00C3X33_bC3X22_bC3X11_bC3X00_bC3X33C3X22C3X11C3X00C2X33C2X22C2X11C2X00BX7BX6BX5BX4BX3BX2BX1BX0_b 表表示取反反,如CC2X33_b 即C2XX3取反反;X表示扇扇区号;;Y表示第第几块;;C表示控控制位;;B表示备备用位;; 存取控制制对块33的控制制如下::(X==0-115) 密码A密码A存取控制制存取控制制密码B密码BC1X33C2X33C3X33readdWrittereaddwrittereadd writte000neveerKEYAA|BKEYAA|BneveerKEYAA|BKEYAA|B010neveerNeveerKEYAA|BneveerKEYAA|Bneveer100neveerKEYBBKEYAA|BneveerneveerKEYBB110neveerNeveerKEYAA|Bneveerneveerneveer001neveerKEYAA|BKEYAA|BKEYAA|BKEYAA|BKEYAA|B011neveerKEYBBKEYAA|BKEYBBneveerKEYBB101neveerNeveerKEYAA|BKEYBBneveerneveer111neveerNeveerKEYAA|BneveerneveerneveerKEYAA|B 表示密密码A或密码码B;nevver表表示没有有条件实实现。
对数据块块的控制制如下表表:(X=00-155扇区、YY=每个个扇区的的0-22块)C1XYYC2XYYC3XYYReaddWritteIncrremeent Decrr,Trranssferr,reestoore000KEYAA|BKEYAA|BKEYAA|BKEYAA|B010KEYAA|Bneveerneveerneveer100KEYAA|BKEYBBneveerneveer110KEYAA|BKEYBBKEYBBKEYAA|B001KEYAA|BneveerneveerKEYAA|B011KEYBBKEYBBneveerneveer101KEYBBneveerneveerneveer111Neveerneveerneveerneveer块3的初初始化值值为:aa0,aa1,aa2,aa3,aa4,aa5,fff,007,880,669,bb0,bb1,bb2,bb3,bb4,bb5共16个字字节,其其中 KKEYAA是{a00,a11,a22,a33,a44,a55},KEYYB是{b00,b11,b22,b33,b44,b55},控控制存取取的四个个字节为为{0xxff,,0x007,00x800,0xx69}}。
存取控制制位表示示如下((请用户户去对照照上表以以确定初初始化状状态):Ff h07h80h69h位:# 7 6 5 44 3 2 1 011111111000001111000000001101001程序员可可以根据据自已应应用的具具体情况况,对不不同的扇扇区可选选用不用用的存取取控制,不不同的密密码,但但应注意意其每一一位的格格式,以以免误用用!数据块有有两种应应用方法法,一种种是用作作一般的的数据保保存用,直直接读写写另一一种用法法是用作作数值块块,可以以进行初初始化值值、加值值、减值值、读值值的运算算系统统配用相相应的函函数完成成相应的的功能MCM内内核技术术说明 第二章 MMCM的的硬件内内核电路路 一. MCMM2000/MCCM5000读写写模块说说明Mifaare Corre MModuule是是MCMM的全称称,意为为Miffaree 核心心模块Phillipss公司的的MCMM 主要要有两种种产品型型号,为为MCMM2000和MCMM5000。
这两两种智能能模块均均被用于于读写MMifaare 1非接接触式IIC智能能射频卡卡的读写写器中,负负责读写写器中对对非接触触式ICC智能射射频卡片片的读写写等功能能,一般般在读写写器中还还必须有有MCUU(微处处理单片片机)来来对MCCM进行行控制,及及对读写写器的其其他方面面进行控控制,例例如对键键盘,显显示,通通信等部部分的控控制等等等MCM2200模模块主要要应用于于对卡片片操作距距离在 25mmm的卡卡片读写写器中;;MCM5500模模块主要要应用于于对卡片片操作距距离在1100mmm的卡卡片读写写器中 Miffaree所具有有的独特特的MIIFARRE RRF(射射频)非非接触式式接口标标准已被被制定为为国际标标准:IISO//IECC 1444433 TYYPE A 标标准 (一) MCM200模块说明A.特性性:1.标准准的双列列直插332引脚脚2.工作作频率::13..56MMHZ3.标准准的+55V 电电源供电电,供电电范围44.755V至5.225V4.(典典型)电电流消耗耗40MMA,最最大不超超过800MA,最最小100MA左左右5.读写写卡片距距离可达达25MMM以上上6.与卡卡片的通通信速率率可达1106KKBpss7.模块块与卡片片通信时时,数据据加密8.每个个扇区设设有3套密码码及其认认证和密密码存储储器9.有防防卡片重重叠功能能10. 16个个字节的的FIFFO(先先进先出出)队列列接收//发送缓缓冲寄存存器11. 在模块块与卡片片通信时时自动侦侦查错误误,自动动对数据据流分析析12. 对RF(射射频)通通道自动动监控13. 内建8位/166位的CRRC协处处理器,提提供CRRC,PARRITYY等数据据校验14. 支持多多种方式式的活动动天线,并并且不需需“天调系系统”(天线线调节系系统)对对天线进行补偿偿调节15. 标准的的MIFFAREE并行接接口与MMCM5500 1000%全全兼容16. MCMM2000 的软软件与MMCM5500模模块 1100%%全兼容容17. 可控制制,级联联MCMM5000模块18. 工作温温度范围围在:--20 ~ ++70度度 B.MCCM2000模块块引脚说说明 如图所示示是该模模块的引引脚排列列示意图图: D7D6D5D4D3D2D1D0BPNPAUSE1KOMP1NRSTDVDDDGNDNIRQTP1 322 313 304 295 286 277 268 259 2410 2311 2212 2113 2014 1915 1816 17MCM200模块KPROGNCSNWRNRDA0A1A2A3ALEUSEALEMODENANTANTAVDDAGNDRX MCM2200引引脚说明明如下::引脚引脚名称称引脚类型型将来使用用类型 引脚引脚名称称引脚类型型将来使用用类型1D7I/O((PU))I/O((PU)) 17RXI(annaloog)I(annaloog)2D6I/O((PU))I/O((PU)) 18AGNDDSUPPPLYSUPPPLY3D5I/O((PU))I/O((PU)) 19ACDDDSUPPPLYSUPPPLY4D4I/O((PU))I/O((PU)) 20ANTOO5D3I/O((PU))I/O((PU)) 21NANTTOO6D2I/O((PU))I/O((PU)) 22MODEEI(PUU)I(PUU)7D1I/O((PU))I/O((PU)) 23USEAALEI(PUU)I(PUU)8D0I/O((PU))I/O((PU)) 24ALEI(PUU)I(STT,PUU)9BpSUPPPLYSUPPPLY 25A3I(PUU)I(STT,PUU)10NPAUUSE11OO 26A2I(PUU)I(STT,PUU)11KOMPP1I(PUU)I(PUU) 27A1I(PUU)I(STT,PUU)12NRSTTII 28A0I(PUU)I(STT,PUU)13DVDDDSUPPPLYSUPPPLY 29NRDI(PUU)I(STT,PUU)14DGNDDSUPPPLYSUPPPLY 30NWRI(PUU)I(STT,PUU)15NIROO 31NCSI(PUU)I(STT,PUU)16TPO(annaloog) 32KPROOGNCSUPPPLY上述表中中:I -------------------- 输入入引脚 O -------------------- 输出引引脚 SSUPPPLY ---------电源源供电输输入 I/OO --------------------输入入/输出双双向引脚脚 PPU --------------------IInteernaal PPulll-upp 内内部有上上拉电阻阻 SST--------------------- Schhmitt-Trriggger inpput 施密密特触发发输入 C.其其他说明明 MCMM2000是Phiilipps 公公司的产产品,另另外还有有其他公公司与之之相兼容容的产品品。
UniVVisiion Enggineeeriing Limmiteed ((联视工工程有限限公司))持有Miifarre 制制造专利利,其生生产的相相当与MMCM2200的的产品命命名为SSB2001SB2001与MCMM2000模块在在硬件上上有一处处不同,表表现在软软件上有有一个MMODEE方式寄寄存器的的设置不不同SSB2001 的的MODDE 设设置为00xD66H;MCMM2000 的设设置为00xC66H(这这在以后后的章节节中还会会论述)除除此以外外,两者者软/硬件1000%全全兼容法国的GGEMPPLUSS公司向向PHIILIPPS公司司购买MMCM中中核心AASICC RCC1500或RC1170芯芯片制造造的MCCM2000模块块及读写写器与MMCM2200全全兼容等等 (二).. MCMM5000模块说说明A.. 特性::1. 工作作频率::13..56MMHZ2. 标准准的+112V电电源供电电,3. 工作作频率::13..56MMHZ4. 读写写卡片距距离可达达1000MM以以上5. 与卡卡片的通通信速率率可达1106KKBpss6. 模块块与卡片片通信时时,数据据加密7. 每个个扇区设设有3套密码码及其认认证和密密码存储储器8. 有防防卡片重重叠功能能9. 166个字节节的FIIFO(先先进先出出)队列列接收//发送缓缓冲寄存存器10. 在模模块与卡卡片通信信时自动动侦查错错误,自自动对数数据流分分析11. 对RF(射射频)通通道自动动监控12. 内建建8位/166位的CRRC协处处理器,提提供CRRC,PARRITYY等数据据校验13. 支持持多种方方式的活活动天线线,并且且不需“天调系系统”(天线线调节系系统)对对天线进行行补偿调调节14. 标准准的MIIFARRE并行行接口与与MCMM2000 1100%%全兼容容15. MCCM2000 的的软件与与MCMM5000模块 1100%%全兼容容16. 可遥控控,级联联MCMM5000模块17. 工作作温度范范围在::-200 ~ +700度B.MCCM5000模块块引脚说说明如图所示示是该模模块的引引脚排列列示意图图:次开发 15 1 16 2 17 18 31 32 34 48 33 47 屏 蔽 盒 。
如图所所示是该该模块的的引脚排排列示意意图:引脚引脚名称称引脚类型功能描述述1NPAUUSE11O串行数据据输出,驱驱动RFF1单元元,该引引脚必须须连到RRF单元元的TxxNPAAUSEE端该该引脚的的“LOWW”信号指指示一个个能量暂暂停2NWRI写信号使使能端3GATEE1O/NCC(未使用用)4NRDI读信号使使能端5MOD11O/NCC(未使用用)6MODEEI并行协议议模式,必必须用“HIGGH”高电平平来驱动动7SYNCC1I/NCC(未使用用)8NCSI(Nott Chhip Sellectt)当MCUU用“LOWW”低电平平来驱动动该引脚脚时,将将选中MMCM9WKOMMP1I(未使用用)10CSI(Chiip SSeleect))当MCUU用“HIGGH”高电平平来驱动动该引脚脚时,将将选中MMCM11KOMPP1I(Commparrtorr innputt off RFF1)RRF1的的比较器器输入端端,必须须连到RRF单元元的RXXKOMMP端12N.T..C. (未使用用)13DGNDD 数字电路路接地端端14N.T..C. (未使用用)15DVDDD 电源供应应端+55V。
内内部在RRxKOOMP端端上有上上拉电阻阻16CLOCCKO/NCC(未使用用)17RFVDDD +12VV电源输输入,供供给RFF射频单单元18N.T..C. (未使用用)19RFGNND RF射频频单元(模模拟电路路)接地地端20N.T..C. (未使用用)21RxKOOMPORF射频频单元的的输出信信号端它它提供与与数字电电平兼容容的接收收信号其其对地(DGND)为集电极开路输出,并有上拉电阻2K2接到DVDD端22KOMPP0I(Commparrtorr innputt off RFF0)RRF0的的比较器器输入端端,必须须连到RRF单元元的RXXKOMMP端23RxWKKOMPPO(未使用用)24WKOMMP0I(未使用用)25SYNCCO/NCC(未使用用)26SYNCC0I/NCC(未使用用)27TxMOODI/NCC(未使用用)28MOD00O/NCC(未使用用)29RxGAATEI/NCC(未使用用)30GATEE0O/NCC(未使用用)31TxNPPAUSSEICMOSS兼容电电平输入入信号至至RF射频频单元该该信号参参考与RRFGNND接地地端32NPAUUSE00O串行数据据输出,驱驱动RFF0单元元,该引引脚必须须连到RRF单元元的TxxNPAAUSEE端。
该该引脚的的“LOWW”信号指指示一个个能量暂暂停33A0IA0 ~~ A33为4位地址址线34D0I/OD0 ~~ D77为8位双向向数据总总线35A1IA0 ~~ A33为4位地址址线36D1I/OD0 ~~ D77为8位双向向数据总总线37A2IA0 ~~ A33为4位地址址线38D2I/OD0 ~~ D77为8位双向向数据总总线39A3IA0 ~~ A33为4位地址址线40D3I/OD0 ~~ D77为8位双向向数据总总线41ALEIAddrresss Laatchh Ennablle地址址锁存使使能端42D4I/OD0 ~~ D77为8位双向向数据总总线43USEAALEI选择器::从内部部地址锁锁存器或或A0~~A3引引脚取地地址44D5I/OD0 ~~ D77为8位双向向数据总总线45NIRO当该端为为“LOWW”时,通通知MCCU应该该按评估估MCMM的状态态寄存器器内容,并并存取MMCM中中的数据据46D6I/OD0 ~~ D77为8位双向向数据总总线47BP 后备电池池输入端端,保护护MCMM内部密密码RAAM48D7I/OD0 ~~ D77为8位双向向数据总总线上述表中中:I -------------------- 输入入引脚 O -------------------- 输出引引脚 SUPPPLYY ---------电源源供电输输入 I/OO --------------------输入入/输出双双向引脚脚 PU --------------------Intternnal Pulll-uup 内部有有上拉电电阻 NNC ------------------- 该该引脚暂暂时未使使用上述MCCM5000引脚脚功能说说明表中中,与MMCM2200引引脚定义义相一致致的,同同样适用用与对MMCM2200的的引脚说说明。
C.其其他说明明 MCMM5000是Phiilipps 公公司的产产品,另另外还有有其他公公司与之之相兼容容的产品品UniVVisiion Enggineeeriing Limmiteed ((联视工工程有限限公司))持有Miifarre 制制造专利利,其生生产的相相当与MMCM2200的的产品命命名为SSB6001SB6001与MCMM5000模块在在硬件上上有一处处不同,表表现在软软件上有有一个MMODEE方式寄寄存器的的设置不不同SSB6001 的的MODDE 设设置为00xD66H;MCMM5000 的设设置为00xC66H(这这在以后后的章节节中还会会论述)除除此以外外,两者者软/硬件1000%全全兼容这这一点与与上述的的MCMM2000模块/SSB2001模块块相一致致法国的GGEMPPLUSS公司向向PHIILIPPS公司司购买MMCM中中核心AASICC RCC1500或RC1170芯芯片制造造的MCCM5000模块块及读写写器与MMCM5500全全兼容 二. MCMM的硬件件内核寄寄存器描描述 MCU是是通过对对MCMM内核特特殊的内内存寄存存器的读读写来控控制MCCM的。
这这些寄存存器位于于MCMM中的ASSIC(特特殊应用用IC)的内部部共有有16个寄寄存器可可存取在在对MCCM进行行读/写操作作时,各各寄存器器担负着着不同的的功能和和作用,,并且不不是所有有的寄存存器都是是可写或或可读的的,即有些些寄存器器只能读读而不能能写,有些则则反之 读取MCCM,一一般的指指向MIIFARRE 11卡请求求MCCM实际际上是MMCU与与非接触触式ICC智能(射频)卡之间间信息((数据)交换的的”中间人人”任何何读取卡卡片上的的数据,,或写进进卡片上上的数据据`均必须须通过MMCM来来传递写写MCMM意味着着去控制制MCMM,例如如,送一一些类型型的指令令给它 以下是MMCM中中ASIIC内核核特殊寄寄存器一一览表 MCM——ASIIC 寄存器器寄存器名名地址读(REEAD)写(WRRITEE) DATAA00H 00READD-BYYTEWRITTE-BBYTEE STACCON01H 11DV TTE PPE CCE BBE AAE --- ---SOR RFFS -- --- 11 1 NRFF AAC ENABBLE02H 22N/A1 PPR CE CRR --- -- --- --- B。