【优秀硕士论文参考】基于单片机的IC卡读写器设计.doc

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1、石家庄铁道大学四方学院毕业设计基于单片机的IC卡读写器设计The Design of the IC Card Read-Write Device Based on single chip microcomputer 2012 届 电气工程 系专 业 学 号 学生姓名 指导教师 陈东阳 完成日期 2012年 5月 15日毕业设计成绩单学生姓名 学号 班级 专业 毕业设计题目基于单片机的IC卡读写器设计指导教师姓名指导教师职称评 定 成 绩指导教师得分评阅人得分答辩小组组长得分成绩：院长（主任） 签字： 年 月 日毕业设计任务书题 目基于单片机的IC卡读写器设计学生姓名 学号 班级 专业自动化承担

2、指导任务单位石家庄铁道大学导师姓名陈东阳导师职称副教授一、 主要内容设计一款读写器，能通过与计算机通信，由计算机发送新数据到单片机，完成对卡的读/写。IC卡应用于消费电子产品对IC卡的管理，如电卡，饭卡，购物卡，娱乐消费卡等其他消费费系统充值与管理。这里设计的读写器能实现简单的读写与显示功能。二、技术参数和要求1、使用SLE4442卡，密码用123456。2、33-36区域放置AA 55 80 FE四个字节作为卡片识别代码。3、37区域放置能消费值MN（钱包值MN=99）4、 38区域放置MN的备份NN，5、39区域放置工作时间TT(TT=99)6、读取卡信息上传到计算机7、注册有效卡并对其进

3、行充值管理。8、其他要求：写卡成功失败都要有声光提示；有写卡状态指示；电路原理图设计，protel印刷电路图设计。提出系统设计框图，提出相应的解决方案。论文正文不少于1.5万字，查阅文献资料不少于15篇，其中外文文献2篇以上，翻译与课题有关的外文资料不少于3000汉字。一、 结构框图整体分三部分单片机部分，读写卡模块，232模块部分。接口电路部分属于IC卡槽和上位机相连的部分，也是IC卡能与单片进行通话的部分。数码显示部分是显示IC卡存储器内数值的部分。单片机与IC卡完成通信，对卡进行写操作。并将数据通过232部分与计算机通信。232模块部分，电平转换，通过这部分完成计算机与单片机的通信。编程

4、提示：计算机将要写的数据先发送到单片机，单片机再完成对卡的读写操作三、应收集的资料及参考文献1、 参考及查阅资料RS232，数码显示I2C总线通信协议2、 通讯协议上位机通过查询命令，读取写入数据，协议如下：上位机（计算机）发送：AA 55 81 00 81 ED 读卡器返回数据串：AA 55 01 N ABC, Y ED现在解释一下这个协议的含义。先解释AA 55 81 00 81 EDAA 55 是帧头,81是命令码，如果有很多命令的话，就靠这个数据区分。00是数据长度，因为没有要下发的数据，所以是0，81代表的是校验和，是除去帧头外的前面所有数据的累加和，进位去掉。这里只有 81 00，

5、所以校验和还是81，ED是帧尾，表示数据串结束。再解释AA 55 01 N ABC, Y EDAA 55还是帧头。01是针对于81命令的返回码，就是将命令码加上80后舍掉进位的数据。如果命令码是91，它的返回码就是11，以此类推。N表示这个数据串里面要传递的真正有意义的数据个数。即从N 与Y 之间有多少个字节。ABC,就是要传递的字节数据。Y是校验和，就是从01开始到数据结束，所有字节累加和。ED是帧尾。例如上位机发送读卡命令如下：AA 55 83 00 83 ED解释 AA 55帧头 ， 83 读卡命令码 ， 00 0个没有数据 ，83 是命令码83和数据个数00的累加验和，ED 是结束码单

6、片机执行命令后返回数据如下： 有效卡：AA 55 03（命令返回码） 04（有效数据个数） MN（ 钱包值） NN（一次 消费值） TT （一次运行时间） Y（累加校验和） ED 无效卡：AA 55 03（ 83命令返回码） 01（ 有效数据个数） 55 （无效卡数据） 59 （03 01 55 累加校验和） ED上位机发送命令如下：AA 55 82 03 MN NN TT Y ED（82 是充值命令，其他参照上面解释）单片机执行后返回命令如下： 写卡成功：AA 55 02 （82返回命令码） 01（数据长度）01（成功数据） 04（累加校验和） ED写卡失败：AA 55 02 （82返回命令

7、码） 01（数据长度）02（失败数据）05（ 累加校验和） ED其他命令如注册有效卡 等命令按这个规定自行编写。上位机发送和接受命令，可以通过串口调试助手完成。STC单片机官网上的程序下载软件都有这个功能，波特率用9600。串口方式选择1个起始位，8个数据位，一个停止位。五、进度计划第一周第二周开题报告第三周第四周资料收集，方案设计第五周第七周 系统设计第八周 中期检查第九周第十二周 系统调试和论文撰写第十三第十四周 论文审核第十五周第十六周 答辩 教研室主任签字时间毕业设计开题报告题 目基于单片机的IC卡读写器设计 学生姓名 学号 班级 专业自动化一、研究背景IC卡是集成电路卡(Integr

8、ated Circuit Card)的简称，有些国家和地区称之为微芯片卡(Microchip Card)或微电路卡(Microcircuit Card)。IC卡的大小和磁卡相同，它把集成电路镶在塑料卡片上，芯片一般是数据不易丢失的存储器(ROM, EPROM.EPROM), 保护逻辑电路，或者CPU。IC卡最初是为了解决金融交易中的安全性问题而设计的，它带来全新的交易概念与巨大的优势。按照IC卡与读写器的数据交换方式，IC卡可分为接触型IC卡和非接触型IC卡。所谓接触型IC卡就是在使用时通过有形的金属电极触点将卡的集成电路与外部接口电路直接接触连接，提供集成电路工作的电源并进行数据交换的IC卡

9、。其特点是在卡的表面有符合IS07816标准的多个金属触点。IC卡的出现已经有了40年左右的时间，人们根据系统的需要，设计了各种各样的IC卡读写器，IC卡读写器是IC卡与应用系统间的桥梁，在ISO国标标准中称之为接口设备IFD（Interface Device）.IFD内的cpu通过一个接口电路与ic卡相连并进行通信。IC卡最早是在70年代初提出来的，由法国布尔公司于1976年首先创造出来，并将这项技术应用到金融、交通、医疗、身份证、餐饮等多个行业。将IC卡作为一种先进的信息存储介质，和其他设备组成系统就能提供非常丰富的服务功能，把这些功能与生产或流通领域有机地结合起来，将出现令人意想不到的奇

10、迹，创造出巨大的经济和社会效益。与其相关的配套产品IC卡读写装置，它为一些生产厂家所带来的利益也是非常巨大的。IC卡越来越广泛的应用，一定会带动读写装置的广泛应用。随着信息技术的不断发展，IC卡芯片的制作成本将不断降低，IC卡也会以其独有的安全性和使用灵活性最终取代磁条卡。IC卡发展的如此迅疾自然也会导致其读写器的性能越来越好，功能也越来越强。IC卡读写器现在在银行、消费办公场所到处可见。今天我们用的校园一卡通，在卡务中心就是通过IC卡读写器将IC卡与电脑相连来进行充值的,所以本设计将对IC卡读写器装置展开研究。二、国内外研究概况IC（Integrated Circuit）卡是1970年由法国

11、人Roland Moreno发明的，他第一次将可编程设置的IC芯片放于卡片中，使卡片具有更多功能。法国布尔(BULL)公司于1976年首先创造出IC卡产品，并将这项技术应用到金融、交通、医疗、身份证明等多个行业，它将微电子技术和计算机技术结合在一起，提高了人们生活和工作的现代化程度。第一代IC卡的最初设想是由日本人提出来的。1969年12月，日本的有村国孝（KunitakaArimura）提出一种制造安全可靠的信用卡方法，并于1970年获得专利，那时叫ID卡（IdentificationCard）。第二代IC卡在1974年，法国的罗兰莫雷诺（RolandMoreno）发明了带集成电路芯片的塑料

12、卡片，并取得了专利权，这就是早期的IC卡。第三代IC卡是1976年法国布尔（Bull）公司研制出世界第一枚IC卡。第四代，1984年，法国的PTT（Posts,Telegraphs andTelephones）将IC卡用于 卡，由于IC卡良好的安全性和可靠性，获得了意想不到的成功。随后，国际标准化组织（ISO，International StandardizationOrganization）与国际电工委员会（IEC，International ElectrotechnicalCommission）的联合技术委员会为之制订了一系列的国际标准、规范，极大地推动了IC卡的研究和发展。在我国的一些领

13、域，如电信、交通、医疗等部门，使用IC卡也已经很普遍，很多单位也已经使用IC卡来进行人员和财务管理。IC卡随着半导体技术、大规模集成电路芯片的发展而产生，也必将随着计算机技术、网络技术等的高速发展而迅速发展壮大。而与其相伴而生的IC卡写卡器的科学技术和制造工艺也再不断进步。从最简单的接触式读写器到非接触式读写器再到现在市场上的通用型IC卡读写器、专用型IC卡读写器。IC卡读写器正是伴着IC卡的腾飞而辉煌，IC卡的创新没有止步，IC卡读写器也同样在引进新技术如：网络远程控制技术、生物识别技术。读写器是IC卡应用系统的终端设备，只有通过读写设备才能和IC卡建立联系，本次设计我要通过对SLE4442

14、卡的应用，实现一个简单的接触式IC卡写卡器，可以通过对IC卡写入数据来实现简单的金额存储，运用于饭卡、购物卡，娱乐消费卡等简单的交易卡上。三、研究内容和预期结果3.1研究内容包括：（1）串口部分如何将上位机和单片联系起来？（2）对于89C52单片如何利用才会更合理？（3）显示部分是采用液晶显示还是数码管显示，该用共阴极还是共阳极？（4）IC卡协议怎么写？（5）是否需要键盘？（6）如何实现读写卡时报警提示？（7）电路原理图设计，protel印刷电路图设计。3.2预期达到的结果：（1）整体分三部分单片机部分，写卡模块，232模块部分。另外还附带了一个显示模块。（2）单片机与IC卡完成通信，对卡进行

15、读写操作，实现信息存储，能显示0到99间的任一数值。（3）232模块部分，电平转换，通过这部分完成计算机与单片机的通信。（4）计算机将要写的数据先发送到单片机，单片机再完成对卡的读写操作。（5）插拔卡时有报警提示，读写操作时也有报警提示。（6）上电时数码管能显示IC卡的存储信息。指导教师签字时 间2012年 2 月 25日摘 要IC卡读写器现在在银行、消费办公场所到处可见。今天我们用的校园一卡通，在卡务中心就是通过IC卡读写器将IC卡与电脑相连来进行充值的,本设计将对IC卡写卡器装置展开研究。本设计以西门子公司的SLE4442型逻辑加密卡为基础，从SLE4442卡的功能和结构入手，介绍了SLE

16、4442卡数据存储的控制方法和工作原理，通过Protel99绘制硬件电路图，Keil uVision4软件编写软件程序还有串口助手STC_ISP_V486的不断调试，详细分析了单片机控制IC卡数据读写的软硬件实现。本设计的最终完成，实现了上位机对SLE4442卡的数据读写操作。本文设计了一个接触式IC卡读写器。该读写器主要是为了实现上位机对SLE4442卡进行读写操作，可以实现读卡、写卡、加钱、减钱等操作，同时具有相关的报警和显示功能。所设计的读写器以STC89C52为核心,配以IC卡接口电路、串行通信电路、上电检测电路、数码管显示电路等部分。通过读写器插槽与IC卡芯片通信，由STC89C52

17、单片机控制数据传输过程，实现对IC卡的读、写、加钱、减钱等操作。 关键词：IC 卡读写器 SLE4442卡 单片机Abstract IC card read / write device in the bank now, consumption of office place everywhere. Today we use the campus card, the card service center is through the IC card reader IC card is connected with the computer to recharge, the design of

18、 IC card writing device research.This design to Siemens company the SLE4442logic encryption card based on SLE4442 card, the function and structure, introduces the SLE4442card data storage control method and the principle of work, through the Protel99drawing the circuit diagram of the hardware, Keil

19、uVision4 software program and serial port aide STC_ISP_V486debugging, a detailed analysis of the single chip microcomputer control IC data read and write the software and hardware realization of. This design finished, achieve a host computer on the SLE4442 card data read and write operation.This pap

20、er introduces the design of a contact type IC card read / write device. The reader is mainly for the realization of PC on SLE4442card read and write operation, can realize the card read, write cards, plus money, lose money and other operations, at the same time with relevant alarm and display functi

21、ons. The design of the read / write device with STC89C52 as the core, with the IC card interface circuit, serial communication circuit, detection circuit, a digital tube display circuit such as part of. Through the reader slot and IC card chip communication, controlled by STC89C52 single chip microc

22、omputer data transmission process, realizes to the IC card reading, writing, and money, lose money and other operations.Keywords: IC card read-write device,SLE4442 chip, single chip microcomputer目录第1章绪论1 1.1课题的选题背景和研究意义1 1.1.1选题背景1 1.1.2研究意义1 1.2国内外研究概况2 1.3本论文研究的主要内容3第2章IC卡读写器4 2.1什么是IC卡读写器4 2.2IC卡

23、读写器的分类4 2.2.1通用型IC卡读写器4 2.2.2专用型IC卡读写器5 2.3.3IC卡读写器中使用的最新技术5 2.3.1网络远程控制技术5 2.3.2生物识别技术5第3章SLE4442卡7 3.1SLE4442芯片引角7 3.1.1引角图7 3.1.2封装尺寸图7 3.2SLE4442芯片功能8 3.3SLE4442芯片传送协议8 3.3.1复位和复位响应9 3.3.2命令模式9 3.3.3输出数据模式10 3.3.4处理数据模式10 3.4SLE4442芯片的操作命令11 3.4.1命令的格式11 3.4.2SLE4442芯片七种命令11第4章硬件电路设计12 4.1串口通信电路

24、12 4.1.1如图MAX232引角图：12 4.1.2串口通信电路图13 4.2数码显示电路13 4.3IC卡接口电路14 4.4报警电路15第5章软件设计16 5.1主程序16 5.1.1主程序设计16 5.1.2主程序流程图17 5.2串口中断子程序18 5.3数码显示中断子程序19 5.4通讯协议20 5.5SLE4442卡子程序21 5.5.1读数据程序21 5.5.2写数据程序22 5.5.3密码校验程序22第6章总结与展望24参考文献25致 谢26附 录27附录A外文资料27附录B硬件电路原理图27附录C论文相关程序37附录D硬件照片56第1章 绪 论1.1课题的选题背景和研究意

25、义1.1.1选题背景IC卡读写器有人也称读卡器。提起读卡器，很多人都立即会想到这种产品是配合数码相机而产生的，不过目前已经不再局限于数码相机使用了，而是扩展到了更多的领域。“读卡器”顾名思义这是一种读取数据的设备，但其不单单可以支持数据的读取同样支持数据的写入。其初期的设计思路主要是为了弥补数码相机数据输出的缺陷而产生的。由于早期USB接口并不普及，因此数码相机的输出口都是同电脑的串口连接的，由于串口的数据传输速度很低，如果把这些数据拷贝到硬盘上，那就要花费大量的等待时间了。因此，读卡器就应运而生了。早在1970年IC 卡读写器就伴随IC卡的产生而产生了，IC（Integrated Circu

26、it）卡是1970年由法国人Roland Moreno发明的，他第一次将可编程设置的IC芯片放于卡片中，使卡片具有更多功能。法国布尔(BULL)公司于1976年首先创造出IC卡产品，并将这项技术应用到金融、交通、医疗、身份证明等多个行业，使读卡器也产生了不同的功能，和适应不同场合的不同类型，它提供了将微电子技术和计算机技术结合在一起的IC卡与人直接沟通的枢纽，提高了人们生活和工作的现代化程度。在我国的一些领域，如电信、交通、医疗等部门，使用IC卡也已经很普遍，很多单位也已经使用IC卡来进行人员和财务管理。目前市面上见到读卡器都是被整合在自助一体付费机里，或连接在银行柜台服务员的电脑里。有接触类

27、和非接触类之分，用于读取不同的接触类卡片和非接触类卡片。IC卡读写器主要应用于为智能卡进行余额查询和充值的读写数据工作。随着信息技术的不断发展，IC卡芯片的制作成本将不断降低，IC卡随着半导体技术、大规模集成电路芯片的发展而产生，也必将随着计算机技术、网络技术等的高速发展而迅速发展壮大。而与其相伴而生的IC卡写卡器的科学技术和制造工艺也再不断进步。 IC卡发展的如此迅疾自然也会导致其读写器的性能越来越好，功能也越来越强。IC卡读写器现在在银行、消费办公场所到处可见。今天我们用的校园一卡通，在卡务中心就是通过IC卡读写器将IC卡与电脑相连来进行充值的,所以本设计将对IC卡写卡器装置展开研究。1.

28、1.2研究意义（1）良好的机器读写性能便于人机卡之间的会话 IC卡是一种电路卡，它在机器读写性能上远优于磁卡和光卡，无需往复的机械动作即可完成人机卡之间的多次会话过程，读写器作为人与卡之间沟通的桥梁，是人们在使用IC卡时不可缺少的，一个好的读写器，使卡在应用时更容易进行操作与相互验证，给卡的应用开发者和使用者都带来了极大的便利（2）良好的安全防范技术使人们使用起来更放心IC卡采用了为国际上各种开发者与使用者所共同认可的半导体密码存放于软件加密技术，它可以有效地阻止卡的非法复制与数据的篡改。通过持卡人输入PIN，与卡内一组密码比较，可以确认持卡人的身份。而每一个IC卡都有其专用的读写器，这就杜绝

29、了那种多卡一器的现象。（3）具备良好的性能更能发挥IC卡的应用特性IC卡比磁卡存储容量大，可靠性和安全性高，在应用上除了覆盖磁卡的全部应用范围以外，还提供了许多磁卡所不具备的应用特性。正是这些特性，使IC卡在脱机业务处理和联网数据一致性等方面表现出前所未有的优势。IC卡虽然有很强的功能，但仅当IC卡加入到应用系统中，构成发行商、应用系统和持卡人之间的数据传输媒介时，才能有效地发挥其优势。一个好的IC卡应用系统，应具备良好的应用特性和性能价格比，还要有好的读写装置。1.2国内外研究概况IC卡读写器是IC卡的伴生产品，IC（Integrated Circuit）卡是1970年由法国人Roland

30、Moreno发明的，他第一次将可编程设置的IC芯片放于卡片中，使卡片具有更多功能。法国布尔(BULL)公司于1976年首先创造出IC卡产品，并将这项技术应用到金融、交通、医疗、身份证明等多个行业，它将微电子技术和计算机技术结合在一起，提高了人们生活和工作的现代化程度。至今为止IC卡的发展经过了好几代，第一代IC卡的最初设想是由日本人提出来的。1969年12月，日本的有村国孝（KunitakaArimura）提出一种制造安全可靠的信用卡方法，并于1970年获得专利，那时叫ID卡（IdentificationCard）。第二代IC卡在1974年，法国的罗兰莫雷诺（RolandMoreno）发明了带

31、集成电路芯片的塑料卡片，并取得了专利权，这就是早期的IC卡。第三代IC卡是1976年法国布尔（Bull）公司研制出世界第一枚IC卡。第四代，1984年，法国的PTT（Posts,Telegraphs andTelephones）将IC卡用于 卡，由于IC卡良好的安全性和可靠性，获得了意想不到的成功。随后，国际标准化组织与国际电工委员会的联合技术委员会为之制订了一系列的国际标准、规范，极大地推动了IC卡的研究和发展。IC卡发展的如此迅疾自然也会导致其读写器的性能越来越好，功能也越来越强。在我国读写器也已经很普遍IC卡读写器也就是我们平时应用到的智能卡的读写机具。比如我们用的预付费电卡、煤气表卡、

32、水表卡、乘车的公交卡等。目前市面上见到读卡器都是被整合在自助一体付费机里，或连接在银行柜台服务员的电脑里。有接触类和非接触类之分，用于读取不同的接触类卡片和非接触类卡片。IC卡读写器主要应用于为智能卡进行余额查询和充值的读写数据工作。1.3本论文研究的主要内容 本设计IC 卡读写器是一种通用的接触式IC卡读写终端,主要由四大部分组成：串口232部分、数码显示部分、IC卡接口电路部分还有报警担示部分,通过串行口实现上位机与下位机信息交换。 本设计的主要内容有：硬件电路部分和软件部分。硬件电路主要有串口部分、IC卡接口电路部分、数码显示部分、报警提示部分。软件部分主要有SLE4442的应用、串口中

33、断子程序、动态数码显示中断子程序、命令程序还有读写子程序。 本设计初步预定能实现的功能有：（1）串口部分的设计能够实现上位机与SLE4442卡之间的数据传送。（2）IC卡接口电路部分能识别和读写SLE4442存储卡。（3）通过显示电路能够显示存储信息。（4）具有插/拔卡以及读/写提示功能。第2章 IC卡读写器什么是IC卡读写器IC卡在当今社会被广泛应用,除在金融系统外,在非金融系统,如在交通领域中的驾驶员执照卡、停车收费卡、公共交通设施的自动收费卡及公共交通工具的自动收费卡,在通信领域中的公用 卡、移动 中的SIM 卡等,另外在医疗保健、个人身份识别、预收费仪表、校园及消费娱乐领域中也得到了具

34、体的应用。随着时间的推移, IC 卡的应用将会越来越广泛。它给人们的工作和生活带来了极大的方便,相信在不远的将来, IC 卡会真正走进我们的工作和生活中。在使用IC 卡进行信息交流的过程中离不开IC 卡读写器,IC 卡读写器就是能将数据信息“写入”IC 卡或将IC 卡内部的数据信息“读入”或“擦除”的电子接口设备。IC 卡读写器的性能和可靠性直接影响读写的能力、准确性和安全性。2.2IC卡读写器的分类IC卡的出现已经有了40年左右的时间，人们根据应用系统的需要，设计了各种各样的IC卡读写器，随着科学技术和制造工艺的进步，IC卡读写器性能越来越好，功能也越来越强。我们知道IC卡分为非接触式和接触

35、式的，与其对应的读写器也分为非接触式读写器和接触式读写器，虽然这两种读写器的IC卡读写适配接口不同，但其他的接口和功能部件完全相同，所以我们对其都可统称为读写器。现在市场上主要读写器分为通用型IC卡读写器和专用型IC卡读写器。2.2.1通用型IC卡读写器这类读写器又分为联机型和脱机型。联机型通用读写器一般只提供基本的IC卡读写功能，还带有RS232串口向上位机传输数据以及接收上位机的控制命令，有些机型还带有USB口。联机型通用读写器需要和上位控制微机一起使用。由于功能和结构都比较简单，一般采用单个8位通用的单片机就能实现，苏博泰克的S4650型微型读写器，上海泽宇的ZEYU923全功能IC卡读

36、写机都是这类产品。北京握奇公司还专门设计了IC卡读写器专用芯片WATCHCORE用于制造读写器，他们生产的CRW-V系列外置式读写器更加小巧。脱机型通用读写器需要脱离上位机独立工作，所以除了提供联机型读写器的功能外，还需要提供键盘和显示功能作为用户界面，为了用户界面的美观，现在读写器的显示很多都采用高分辨率的液晶显示器。这时如果只采用单个8位通用的单片机做控制，在响应用户输入和处理数据时实时性不好，速度会比较慢。一般的解决办法是采用性能更高的单片机或者使用双CPU来组成系统，不同的生产厂家选用不同方法设计了多款脱机型通用读写器。生产通用性IC卡读写器产品的厂家同时还提供高级语言二次开发包，由用

37、户根据需求自行开发应用系统。上海泽宇，苏博泰克等等公司都提供这类产品。通用型IC卡读写器使用比较灵活，价格相对比较便宜，但使用还需要进行二次开发，一般有开发能力的公司可以考虑选择这种读写器。2.2.2专用型IC卡读写器这类读写器是根据特定应用要求设计的，它只能在某一个专用领域使用。除了提供基本的IC卡读写功能和数据传输功能外，一般还根据需要提供适当的键盘、显示人机接口，它同设计厂家提供的管理系统一起提供给用户，用户也可以根据需要向生产厂家定制。如珠海YD-2001车载收费机是专门为公交车收费设计的非接触式IC卡读写终端，提供乘客用卡、挂失和非法卡（黑名单卡）报警、用户界面、程序下载等功能，很适

38、合公交车收费系统使用。这类产品是为某一功能专门设计的，使用方便，功能强大，但一般价格相对比较高，也只能应用于特定领域。2.3IC卡读写器中使用的最新技术2.3.1网络远程控制技术使用嵌入式系统网络接口，IC卡读写器能够直接和Internet相连，用户只要通过互联网就可以远程控制读写器，实现实时控制。如苏博泰克的56760型收费机是一种专用非接触式IC卡读写器，根据使用的环境不同，可提供联网型和无线型两种。联网型采用RS485网或以太网，实现在线式工作。无线型既可以通过专用的GSM MODEM与服务器做实时的连接也可以通过连接手持式数据传递汇总机完成数据的非实时交换。可广泛应用于各类消费场所。2

39、.3.2生物识别技术把多媒体技术和IC卡数据存储技术联系在一起，使用指纹或声音识别用户，进一步方便了使用者，保证了系统安全。如苏博泰克的F4350/4360指纹IC卡读写器，具有指纹采集与IC卡读写的全部功能，支持多卡应用，内置PSAM卡接口，支持二次开发，提供多平台驱动程序，可将指纹信息写入符合IS07816标准的存储卡、CPU卡、符合ISO14443A的非接触卡中。并可通过该产品从卡内读取指纹信息。第3章SLE4442卡SLE4442是德国西门子SIMENS 公司设计的逻辑加密存储卡，具有2K 位的存储容量，内部电压提升电路保证了芯片能够以单+5V 电压供电，是目前国内应用较多的一种IC

40、卡芯片。触点和串行接口满足ISO7816同步传送协议，芯片采用NMOS工艺技术，每字节的擦除/写入编程时间为2.5ms，采用多存储器结构：主存储器、保护型存储器、加密存储器。3.1SLE4442芯片引角3.1.1引角图如图：图3.1引角图3.1.2 封装尺寸图如图3.2：图3.2封装尺寸图芯片引角定义和功能说明如表3.3：引脚卡触点符号功能12345678C1C2C3C4C5C6C7C8VCCRSTCLKNCGNDNCI/ONC操作电压5V复位时钟未用地未用双向数据线（漏极开路）未用 表3.3芯片引角定义和功能说明3.2SLE4442芯片功能SLE4442 IC卡主要包括三个存储器：（1）25

41、6x8位EEPROM型主存储器 地址031为保护数据区，该区数据读出不受限制，写入受保护存储内部数据状态的限制。当保护存储器中第N位N=031为1时，对应主存储器中第N个字节允许进行擦除和写入操作。地址32255后244字节为应用数据区数据，读出不受限制。擦除和写入受加密存储器数据校验结果的影响，这种加密校验的控制是对整个主存储器实施的，即包括保护数据区和应用数据区。（2）32 x1位PROM型保护存储器 一次性编程以保护主存储器，保护数据区防止一些固定的标识参数被改动，保护存储器同样受加密存储器数据校验结果的影响。（3）4x8位EEPROM型加密存储器 第0字节为密码输入错误计数器，EC E

42、C 的有效位是低三位，芯片初始化时设置成111， 这一字节是可读的EC值，1 2 3 字节为参照字存储区，这3个字节的内容作为一个整体被称为可编程加密代码PSC ，其读出写入和擦除均受自身比较操作结果的控制。3.3SLE4442芯片传送协议SLE4442芯片的协议类型为S=10(同步卡协议)。I/O线上数据变化只在CLK信号的下降沿才有效。传送协议包括4种模式:l 复位和复位响应l 命令模式l 输出数据模式l 处理模式3.3.1复位和复位响应复位响应是根据ISO 7816-3标准来进行的。在操作期间的任何时候都可以复位，只有经过了复位才能对IC卡进行其他操作.开始时地址计数器随一个时钟脉冲而被

43、设置成0。当RST线从H状态置到L状态时，第一个数据位的内容被送到I/O线上。若连续输入32个时钟脉冲，主存储器中的前4个字节地址单元中的内容被读出。在第33个时钟脉冲的下降沿，I/O线被置成H状态而关闭。如图3.4：VCCRSTCLKI/O图3.4复位响应3.3.2命令模式复位响应之后，芯片等待着命令。每条命令都以一个“启动状态”开始。整个命令包括三个字节(命令含义后面解释)。随后紧跟着一个附加脉冲并用一个“停止状态”来结束操作。图3-2为命令模式时序关系。启动状态:在CLK为H状态期间，I/O线的下降沿为启动状态。停止状态:在CLK为H状态期间，I/O线的上升沿为停止状态。在接受一个命令之

44、后，有两种可能的模式:输出数据模式(即读数据模式)和处理数据模式。如图3.5：图3.5命令模式3.3.3输出数据模式这种模式是将IC卡芯片中的数据传送给外部接口设备的一种操作。图3-3为输出数据模式的时序关系。在第一个CLK脉冲的下降沿之后，I/O线上的第一位数据变为有效。随后每增加一个时钟脉冲，芯片内部的一位数据被送到I/O线上。其输出的顺序是从每个字节的最低位开始。当所需要的最后一个数据送出以后，需要再附加一个时钟脉冲来把I/O线置成H状态，以便准备接受新的命令。在输出数据期间，任何“启动状态”和“停止状态”均被屏蔽掉。如图3.6：图3.6输出数据模式3.3.4处理数据模式这种模式是对IC

45、卡芯片做内部处理。图3-7为处理数据模式的时序关系。芯片在第一个时钟脉冲的下降沿将I/O从H状态拉为L状态并开始处理。此后芯片在内部连续计时计数，直到第N个时钟脉冲之后的附加时钟脉冲的下降沿I/O线被再次置高，完成芯片的处理过程。在整个处理过程中I/O线被锁定成低状态。如图3.7：图3.7处理数据模式3.4SLE4442芯片的操作命令3.4.1命令的格式每条命令包含三个字节，其顺序如表3.8:表3.8命令格式MSB控制字 LSBMSB地址字 LSBMSB数据字 LSBB7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0A7 A6A5 A4 A3 A2 A1 A0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1D0命令的传送总是从控制字节开始。首先传送字节的最低位LSB(即B0)。控制字节传送完毕以后，依次传送地址字节和数据字节，传送顺序