IC卡食堂售飯機的開發(fā)正文.doc

（論文）目錄1引言.11.1智能IC卡的簡介.11.2國內外IC卡的應用現(xiàn)狀及發(fā)展.21.3IC卡的分類特點及國際標準.31.4本課題所研究的內容.42方案論證與確定.62.1IC卡食堂售飯機的主要功能特點及消費模式.62.2IC卡售飯機硬件設計方案.73硬件設計.93.1單片機AT89C51.93.2IC卡芯片技術.123.3卡座接口電路即卡上電控制電路.153.4RS485接口電路.163.5掉電保護電路.183.6數(shù)據(jù)存儲器與譯碼器.193.7地址鎖存器.203.8顯示器.213.9鍵盤.223.10電源.234IC卡食堂售飯機軟件設計.244.1主程序流程圖.244.2窗口機程序流程圖.254.3讀卡器軟件程序.265系統(tǒng)安全維護.325.1提高系統(tǒng)安全性的措施.325.2提高對IC卡操作可靠性的措施.326結論.34參考文獻.35致謝.36附錄一程序清單.37附錄二硬件連接圖.40（論文）11引言1.1智能IC卡的簡介隨著社會的進步和現(xiàn)代化程度的不斷提高，人類所擁有的信息種類和數(shù)量都在成倍增加，人們每天都要處理許多與個人有關的信息，如購物、打電話、交水費、電費、到銀行存款取款等，這樣就需要攜帶多種票證、現(xiàn)金、單據(jù)，給人們帶來極大的不便和不安全感。于是，人們開始尋求一種具有支付、查詢、密碼查驗等多功能及攜帶方便、安全可靠的“卡”。IC卡就是隨著計算機技術、微電子技術和信息化技術的發(fā)展應運而生的一種現(xiàn)代社會重要的信息載體和交易工具。1972年，法國人羅蘭莫雷諾(RolandMoreno)第一次將可進行編程設置的IC芯片放在卡片中，使卡片具有了存儲、加密及數(shù)據(jù)處理能力等功能。IC卡又稱集成電路卡(IntegratedCircuitCard)，或叫智能卡（SmartCard）,它是將集成電路芯片鑲嵌于塑料基片之中，并被封裝成卡片的形式，其外形與普通信用卡完全相同，尺寸大小符合ISO7816標準。IC卡具有突出的3S特點，即Standard(國際標準化)、Smart(靈巧智能化)和Security(安全性)。因而發(fā)展迅速，被廣泛地應用于移動數(shù)據(jù)計算場合，如醫(yī)療衛(wèi)生、保險、金融、交通、電信、國防以及日常生活等各個領域。IC卡不僅改進了現(xiàn)有多種卡的使用方法和功能作用，它還不斷開創(chuàng)新的應用領域。雖然IC卡本身并不創(chuàng)造任何價值，但是，如果將IC卡和其它設備組成系統(tǒng)就能夠提供非常豐富的服務功能。把這些功能與生產(chǎn)或流通領域有機地結合起來，將出現(xiàn)令人意想不到的奇跡，創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟和社會效益。而我國的金融和非金融產(chǎn)業(yè)部門都已經(jīng)認識到發(fā)展IC卡產(chǎn)業(yè)對加速我國國民經(jīng)濟信息化的重大作用。因此，與國外有關公司合作，引進制卡、讀卡設備及應用的先進技術，成立了有關集團、公司，以加速我國IC卡的應用和發(fā)展。我國的“金卡工程”，其目的也在于推廣IC卡，使其逐步成為各個行業(yè)的通用信息載體。在當今社會，作為包括微電子技術的一種成熟的高科技產(chǎn)品，IC卡提高了人們生活和工作的現(xiàn)代化程度，已成為一個國家科技發(fā)展水平的標志之一。國際上不少國家由于受到當時歷史條件和技術發(fā)展的限制，都是先發(fā)展磁卡，其中大多數(shù)國家磁卡已經(jīng)發(fā)展得相當普遍，擁有數(shù)量龐大的磁卡應用設備，若要將其完全改造成IC卡讀寫設備將是相當困難的。IC卡可以最有效地杜絕惡性透支，便于正常用款、存款，其內部有各種安全措施，可免除偽造，它無須計算機網(wǎng)絡的實時支持，可脫機作業(yè)，還可以實現(xiàn)一卡多用1。近年來，由于計算機技術、微電子技術、信息化網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展，促使IC卡向著多（論文）2品種高層次方向發(fā)展，應用領域也不斷擴展，IC卡市場不斷拓寬，市場競爭更加激烈?？v觀IC卡市場，規(guī)模不斷擴大，銷售量大幅度增加。然而，從國際市場看，發(fā)展很不平衡，全球IC卡市場基本上被法國、美國、日本壟斷。目前，我國對IC卡產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也極為重視，下面就國內外IC卡應用狀況及發(fā)展趨勢作一簡述。1.2國內外IC卡的應用現(xiàn)狀及發(fā)展(一）法國法國是IC卡的誕生地，它是推出IC卡最早和使用IC卡最多的國家，也是生產(chǎn)廠商最多技術水平領先的國家，僅1989年就達近500萬張，幾乎占全球該領域IC卡用量的1/10。該國生產(chǎn)IC卡的廠商很多，比較著名的有Gemplus、SAGEM、Bull、CKD、ESD、CIS、SGI公司等?，F(xiàn)以Gemplus公司為例，該公司是世界上最大IC卡制造商之一，也是世界IC卡技術和應用領域的開拓者和領導者，在公用電話、移動通信、電子錢包、信用卡、收費電視、醫(yī)療保險、門禁識別、交通管理等應用領域均處于世界領先地位，目前月產(chǎn)量已超過3000萬張，銷往近70個國家，幾乎占全世界市場的50%，而且年年還在創(chuàng)新，發(fā)展新品種，該公司在世界各地設立了不少分支機構，提供多種技術服務。1（二）美國美國在磁卡研制的應用方面居世界之冠，網(wǎng)絡通信又很發(fā)達，為了保護己有設備的投資，不急于用IC卡來取代磁卡，因此IC卡的應用方面不如法國和日本，但在安全技術等領域的研究方面領先其他各國。近幾年，生產(chǎn)廠商越來越多，如DATA、ATMEL、LogiCard、PersonalComputerCardCorp、ASI及BattelleMemorialInstitute等。以DATACard公司為例，它是世界有名的IC卡及系統(tǒng)服務公司之一，該公司生產(chǎn)的IC卡銷往90多個國家和地區(qū)，很快使其IC卡產(chǎn)業(yè)超過法國和日本，而居領導地位。美國IC卡市場在軍用與銀行業(yè)務方面遠遠超過其它應用領域，所以美國在IC卡技術及其安全可靠性方面，很快會在全球范圍內處于領導地位，對法國和日本IC卡產(chǎn)業(yè)的沖擊將越來越大。（三）日本日本在法國人發(fā)明IC卡的同年，也推出了IC卡，卡片上有一個或多個芯片，能產(chǎn)生特殊信號，此卡很快進入市場并推廣應用。1954年IC卡首先用于銀行的資產(chǎn)管理，1985年用于醫(yī)療衛(wèi)生健康管理系統(tǒng)，1986年銷售IC卡近25萬張，1989年銷售IC卡約100萬張，1995年增至200萬張，1997年成倍增長，IC卡制造廠商越來越多，除官方外，僅地方公司就有（論文）3Fujistu、Qmron、Toshiba、TopPanprinting、CasiomicroCard等，為奪取IC卡市場優(yōu)勢，日本政府和地方都積極參與IC卡的研制、發(fā)行及應用推廣工作，使IC卡產(chǎn)業(yè)的各個環(huán)節(jié)都得到順利發(fā)展，毫無疑問，日本IC卡產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也會對美國、法國等構成威脅，將使國際IC卡市場競爭更加激烈6。我國的信用卡正跳過磁卡發(fā)展階段而直接進入IC卡時代，國內先后組建華旭、華鑫集團公司等，出現(xiàn)了一批科研及生產(chǎn)、經(jīng)營單位。1996年10月，國內第一張從芯片設計、研制到卡片制作生產(chǎn)全部國產(chǎn)化的中華IC卡順利通過技術鑒定，哈爾濱工業(yè)大學微電子中心與航天金卡電子公司聯(lián)合研制成功的HWZ201型IC卡也在96年底鑒定，該邏輯加密型IC卡芯片用1微米CM0S與EEPROM工藝小批量生產(chǎn)，據(jù)稱一年內可提供10萬張IC卡。目前，國內IC卡裝配生產(chǎn)線較多，它們采用國外芯片，生產(chǎn)能力未充分發(fā)揮，97年研制出加密算法，IC卡操作系統(tǒng)DOS，著手開發(fā)智能IC卡，其CPU芯片擬先用國外芯片，而操作系統(tǒng)采用國產(chǎn)的，國內IC卡應用市場發(fā)展迅猛，截止1998年6月，7家銀行共有發(fā)卡機構2023個，發(fā)卡量2040萬張，取現(xiàn)網(wǎng)點24萬多個，自動柜員機ATM7萬多臺，估計在今后的幾年里IC卡需求將會呈爆炸性增長。目前國內IC卡的應用已跳出單一的銀行業(yè)務與傳統(tǒng)的信用功能，與其它產(chǎn)業(yè)聯(lián)袂發(fā)展，它的付費功能，可用于交水電費、電話費、車船費，甚至醫(yī)療費、保險費等。我國目前正按多種使用要求開發(fā)IC卡新品種，以便最大限度地發(fā)揮IC卡的各種功能和作用2。1.3IC卡的分類特點及國際標準IC卡分3種：IC貯存卡、加密IC卡和CPU卡：表1-13種IC卡主要性能比較指標IC貯存卡加密IC卡CPU卡防偽性差好最好使用壽命（次）100000100000100000