c5_RC500模块.ppt

1RC500RC500模块模块执行校长单片机实训单片机实训(第五讲第五讲)2教学内容教学内容nE2PROM 存储器结构存储器结构nFIFO 缓冲区缓冲区n中断请求系统中断请求系统n定时器单元定时器单元n节电模式节电模式n启动阶段启动阶段n发送器管脚发送器管脚TX1 和和TX2n接收器电路接收器电路3重点、难点重点、难点n重点重点pE2PROM 存储器结构pFIFO 缓冲区p节电模式n难点难点p启动阶段p发送器管脚TX1 和TX24E2PROM 存储器结构存储器结构nE2PROM 存存储储器器结结构构图图5E2PROM 存储器结构存储器结构n产产品信息区品信息区(只只读读)p产品类型标识：MF RC500 是产品系列的第一个产品产品系列的每一个成员都有其唯一的产品类型标识产品类型标识的值如下表所示：p产品序列号：MF RC500 有一个4 字节的序列号每个器件的序列号都是唯一的。6E2PROM 存储器结构存储器结构p内部：3 个字节保存内部微调参数。pCRC：产品信息区的内容通过一个CRC 字节保证安全该CRC 在启动时检测。n寄存器初始化文件寄存器初始化文件(读读/写写)p从10 到2F 地址范围内的寄存器初始化在初始化阶段通过启动寄存器初始化文件自动完成。p此外用户可以通过执行LoadConfig 命令初始化MF RC500 寄存器。p页寄存器地址10、18、20、28 跳过不进行初始化p确认所有的PreSet 寄存器都没有改变p确认所有保留将来之用的寄存器位RFU 都设为07E2PROM 存储器结构存储器结构p启动寄存器初始化文件（读/写）E2PROM 存储器块地址1 和2 的内容用于在初始化阶段自动对MF RC500 寄存器10 到2F 初始化。8E2PROM 存储器结构存储器结构p启动寄存器初始化文件的装载内容u在产品测试阶段，启动寄存器初始化文件使用下表所列出的值进行初始化，每次上电的初始化阶段这些值都写入MF RC500 寄存器。9E2PROM 存储器结构存储器结构p寄存器初始化文件（读寄存器初始化文件（读/写）写）uE2PROM 存储器从块地址3 到7 的内容可用于MF RC500 寄存器10 到2F 的初始化，通过执行LoadConfig 命令实现，这需要一个2 字节的变量用作初始化处理时E2PROM 的起始字节地址。u寄存器初始化文件大到足够装下两套初始化值并剩余一个块(16 字节)留给用户使用。u注：寄存器初始化文件可由用户读写，因此这些字节可用于保存用户作其它用途的特定数据。10E2PROM 存储器结构存储器结构nCrypto1 密匙（只写）密匙（只写）p密匙格式：要在E2PROM 中保存一个密匙必须以特定的格式写入，每个密匙字节必须分成从k0 到k3 的低4位（低半字节）和从k4 到k7 的高4 位（高半字节）。每半个字节在一个字节中保存两次两个半字节之一按位取反。11E2PROM 存储器结构存储器结构p例：实际的密匙A0A1A2A3A4A5的值5AF05AE15AB25AC35AB45AA5必须写入E2PROMp注：尽管有可能将其它格式的数据装入E2PROM 的密匙存储区但这样一个密匙不可能获得有效的卡验证。LoadKeyE2 命令将失败12E2PROM 存储器结构存储器结构nE2PROM 中的密匙存储中的密匙存储pMF RC500 在E2PROM 中保留了384 字节用于保存Crypto1 密匙，它不使用存储器分割反映了密匙存储的12 字节结构，因此专用存储区的每个字节都可以是密匙的起始字节。p一个密匙占用384 字节存储区中的12 个字节，在E2PROM 中可以保存32 个不同的密匙。p例：如果一个密匙从一个E2PROM 块的最后一个字节开始，例如密匙首字节保存在0 x12F,接下来的字节保存在下一个E2PROM 块，例如密匙字节1 保存在0 x130 字节2 保存在0 x131，而字节11 保存在0 x13A。p注：不可能将一个密匙装入超过E2PROM 字节地址0 x1FF 的位置。13FIFO 缓冲区缓冲区n概述概述pMF RC500 具有一个8x64 位的FIFO 缓冲区，它起到一个并行-串行转换器的作用。它缓冲微处理器和MF RC500 之间输入和输出的数据流。这样最高可以处理64 字节长的数据流而不需要考虑时限。14FIFO 缓冲区缓冲区n访问访问FIFO 缓冲区缓冲区p访问规则uFIFO 缓冲区输入和输出数据总线连接到FIFOData 寄存器，对该寄存器的写操作会将一个字节存入FIFO 缓冲区并将内部FIFO 缓冲区写指针加一，对该寄存器的读操作显示保存在FIFO 缓冲区的内容并将FIFO 缓冲区读指针加一，写和读指针之间的距离可通过读FIFOLength 寄存器获得。u当微处理器启动一个命令，MF RC500 可以在命令处理时根据这条命令访问FIFO 缓冲区，物理上只存在一个FIFO 缓冲区，可用于输入和输出指向。因此微处理器必须考虑到不要采用不确定的方式访问FIFO缓冲区。15FIFO 缓冲区缓冲区p下表所示为在命令处理时对FIFO 访问的汇总16FIFO 缓冲区缓冲区p控制FIFO 缓冲区u除了对FIFO 缓冲区进行读和写之外，FIFO 缓冲区的指针可以通过置位FlushFIFO 复位。u结果就是FIFOLength 变为0，FIFOOvfi 清零，实际保存的值再不能被访问。uFIFO 缓冲区可装入其它的64 个字节。17FIFO 缓冲区缓冲区p FIFO 缓冲区的状态信息u微处理器可以获得关于FIFO 缓冲区状态的数据：已经保存在FIFO 缓冲区中字节数：FIFOLength 警告，FIFO 缓冲区已经很满：HiAlert 警告，FIFO 缓冲区已经很空：LoAlert 指示尽管FIFO 缓冲区已满仍写入字节：FIFOOvfl 置位，FIFOOvfl 只能通过设置位FlushFIFO清零。uMF RC500 可产生一个中断信号 如果LoAlertIRq 设为1，当LoAlert 变为1 时将使脚IRQ 有效 如果HiAlertIRq 设为1，当HiAlert 变为1 时将使脚IRQ 有效 18FIFO 缓冲区缓冲区p FIFO 缓冲区寄存器概述19中断请求系统中断请求系统n概述概述pMF RC500 通过在PrimaryStatus 寄存器中设置IRq 位指示一定的事件并使IRQ 脚有效。pIRQ 脚上的信号可用于具有中断处理能力的微处理器产生中断。p中断源概述：20中断请求系统中断请求系统n中断请求处理的实现中断请求处理的实现p控制中断及其状态uMF RC500 通过置位InterruptRq 寄存器中的相应位将中断请求源告知微处理器。u每个中断相关的请求位可由InterruptEn 寄存器中的中断使能位屏蔽。u不同的中断源可同时设为有效。因此所有的中断请求位都相“或”并连接到标志IRq 再到脚IRq。21中断请求系统中断请求系统p访问中断寄存器u中断请求位由MF RC500 内部状态机自动置位。uInterruptRq 和InterrupEn 寄存器的特殊实现允许改变其中单个位而不影响其它位。u如果指定的中断寄存器要设置为1，Setlxx 必须置位并同时将指定的位置位。u如果指定的中断标志要清零，将0 写入Setlxx 同时中断寄存器的指定地址必须设置为1。u如果在设置或清零过程中不改变一个位的内容必须将指定的位地址写入0。u例：将3Fhex 写入InterruptRq 寄存器，由于SetIRq 清零而其它位置位，这将清零所有位。写入81hex将位LoAlertIRq 置位并保留其它位不变。22中断请求系统中断请求系统p管脚IRQ 的配置u状态标志IRq 的逻辑电平通过管脚IRQ 表现出来。u管脚IRQ 的信号可由IRQPinconfig 寄存器的位进行控制。p中断请求系统寄存器相关标志位23定时器单元定时器单元n概述概述pMF RC500 内部有一个定时器，它由片内13.56MHz 时钟驱动。p微处理器可使用该时钟管理与定时有关的任务。p定时器单元可配置为以下几种方式之一：u超时计数器u看门狗u停止监视u可编程单次触发u周期触发p定时器可由事件触发，但是定时器自身不会影响任何内部事件。24定时器单元定时器单元n定时器单元的实现定时器单元的实现p控制定时器单元u定时器单元的主要部分是一个倒计数器，只要倒计数器不等于零它就在每个定时器时钟减一。u定时器通过将TimerReload 寄存器值装入计数器模块立即启动，可由若干事件触发。u每个启动事件都将TimerReload 寄存器的值重装入定时器，因此定时器是重复触发的。u定时器可配置为若干事件停止。u装入新值，它只有到下次启动事件才会影响计数器u如果置位TStopNow 将计数器停止，TimerIRq 不会发出信号25定时器单元定时器单元p定时器单元时钟和周期定时器单元时钟和周期26定时器单元定时器单元p定时器单元的状态uSeconddaryStatus 寄存器中的TRunning 位显示定时器的当前状态。u实际的定时器单元内容只能通过TimerValue 寄存器读出。p定时器单元的使用u超时和看门狗u停止监视u可编程单次触发定时器u周期性触发p定时器单元寄存器概述27节电模式节电模式n硬件掉电硬件掉电p硬件掉电通过在脚RSTPD 置高电平使能。p这将关闭所有的内部电流消耗，包括振荡器，所有的数字输入缓冲区都独立于输入端并由内部定义(RSTPD 除外)，输出脚在固定的值冻结。n软件掉电软件掉电p将Control 寄存器中的位PowrDown 置位后立即进入该模式，所有的内部电流消耗都关闭。p重新设置Control 寄存器中的PowerDown 后需要512 个时钟才能退出软件掉电模式。28节电模式节电模式n待机模式待机模式p通过置位Control 寄存器中的StandBy 位立即进入该模式。p与软件掉电模式不同，振荡器不需要时间唤醒。p在重新设置Control 寄存器中的StandBy 位后，需要脚OSCIN 上的4 个时钟退出待机模式。n接收器掉电接收器掉电p当接收器不需要时将其关闭以节电并在从卡接收数据之前重新打开。29启动阶段启动阶段n硬件掉电状态硬件掉电状态n复位阶段复位阶段p在硬件掉电阶段之后自动跟随复位阶段，这将花费512 个时钟。p在复位阶段中一些寄存器位由硬件预置。n初始化阶段初始化阶段p在复位阶段后自动跟随初始化阶段，这将花费128 个时钟。p在初始化阶段中E2PROM 块1 和2 的内容复制到寄存器102FH。p在产品测试时，这将微处理器配置器件的错误减到最小30启动阶段启动阶段n初始化并行接口类型初始化并行接口类型p在整个启动阶段中Command 值读出为3FH，在初始化阶段的结束Command 值变为00H。p为了确保对微处理器接口类型正确的检测，必须执行下面的时序：u读Command 寄存器直到值为00H，内部初始化阶段此时结束。u将80H 写入Page 寄存器以初始化微处理器接口。u读Command 寄存器，如果该值为00H 微处理器接口初始化成功。u在接口初始化之后，通过将0X00 写入页寄存器可激活线性地址模式。31发送器管脚发送器管脚TX1 和和TX2nTX1 TX1 和和TX2 TX2 上传递的信号是由包络信号调制的上传递的信号是由包络信号调制的13.56MHz 13.56MHz 能量载波。能量载波。n只需要很少的用于匹配和滤波的无源元件就可以只需要很少的用于匹配和滤波的无源元件就可以直接驱动天线。直接驱动天线。n因此输出电路设计成具有非常低的内阻。因此输出电路设计成具有非常低的内阻。nTX1 TX1 和和TX2 TX2 的信号可通过的信号可通过TxControl TxControl 寄存器进行寄存器进行控制。控制。32接收器电路接收器电路n概述概述pMF RC500 集成了一个正交调制电路，该电路从输入到RX 脚的13.56MHz ASK 调制信号中解析出ISO14443-A 副载波信号。p正交调制器使用两个不同的时钟Q-和I-时钟，它们之间的相位差为90，得到的副载波信号经过放大，滤波然后输入到相关性电路。p求出相关性结果数字化后输入到数字电路。p要获得最优性能建议使用时钟Q 自动校准。33接收器电路接收器电路n对接收器进行操作对接收器进行操作p通常情况下在启动初始化文件中的默认设定适用于MF RC500 与MIFARE 卡之间的数据通信。p时钟Q 自动校准：将ClkQCalib 位设置为0。p放大器：解调信号必须由可变的放大器放大以实现最佳性能。p相关性电路u为了优化性能相关性电路需要相位信息用于来自卡的信号，该信息必须由微处理器利用寄存器BitPhase来定。p计算和数字化电路34