韋根26協(xié)議及應用

1、韋根26協(xié)議及應用韋根協(xié)議及其應川目錄第一章韋根協(xié)議簡介31. 傳感器原理介紹32. 數(shù)拯輸出的基本概念33. 韋根6位輸出格式44. 韋根26接收45. 韋根接口定義46. 特別說明：5第二章韋根協(xié)議的應用61. wiegand接口硬件設計62. 流程圖63. 發(fā)送源程序7第一章韋根協(xié)議簡介wiegand （韋根）協(xié)議是由摩托羅拉公司制定的一種通訊協(xié)議，它適用于涉及門禁控制 系統(tǒng)的讀卡器和卡片的許多特性，其協(xié)議并沒冇左義通訊的波特率、也沒冇怎義數(shù)據(jù)反度 韋根格式主要定義是數(shù)據(jù)傳輸方式：datao 11 datal兩根數(shù)據(jù)線分別傳輸0和1,現(xiàn)在應 用最多的是26bit, 34bit, 36bi

2、t, 44bit等等，其中標準26-bit格式是一個開放式的格 式，任何人都可以購買某一特定格式的hid卡，并且這些特定格式的種類是公開可選的， 26-bit格式就是一個廣泛使用的工業(yè)標準，并且對所有hid的用戶開放，現(xiàn)在兒乎所有的 門禁控制系統(tǒng)都接受26-bit格式的標準。1. 傳感器原理介紹韋根傳感器是由一根雙穩(wěn)態(tài)磁頌感功能合金絲和纏繞其外的感應線圈紐成的。其工作原 理是：在交變磁場屮，當平行于敏感絲的某極性（例如n極）磁場達到觸發(fā)磁感應強度 時，敏感絲中的磁疇受到激勵會發(fā)牛：運動，磁化方向瞬間轉向同一方向，同時在敏感絲周 圍空間磁場也發(fā)生瞬間變化，由此在感應線圈中感生出一個電脈沖。此后若

3、該磁場減弱， 敏感絲磁化方向將保持穩(wěn)定不變，感應線圈也無電脈沖輸出，但當相反極性（s極）磁場 增強觸發(fā)磁感應強度時，敏感絲磁化方向乂瞬間發(fā)仝翻轉，并在感應線圈中感生出一個方 向相反的電脈沖。如此反復，韋根傳感器便將交變磁場的磁信號轉換成交變電信號。2. 數(shù)據(jù)輸出的基本概念韋根協(xié)議又稱韋根碼，韋根碼在數(shù)據(jù)的傳輸中只需兩條數(shù)據(jù)線，一條為datao,另一條 為datalo協(xié)議規(guī)定，兩條數(shù)據(jù)線在無數(shù)據(jù)時均為高電平，如果datao為低電平代表數(shù)據(jù) 0, data1為低電平代表數(shù)據(jù)1 （低電平信號低于iv,高電平信號大于4v）,數(shù)據(jù)信號波 形如圖1.1所示。圖1.1中脈沖寬度在20us到200us之間，兩

4、個脈沖間的時間間隔在 200 u s 到 20ms 之間。data20"200 s數(shù)據(jù)200 s200ms圖1. 1數(shù)據(jù)信號波形圖3.韋根6位輸出格式標準韋根輸出是由26位二進制數(shù)組成，每一位的含義如下:e xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx 0 二進制第1位為2-13位的偶校驗位第2-9位對應與電子卡hid碼的低8位第10-25位對應電子卡的pid號碼第26位為14-25位的奇校驗位以上數(shù)據(jù)從左至右順序發(fā)送，高位在前。如果電卡的地區(qū)碼位2個字符，即8位則可用那設置255個地區(qū)碼（15x16） +15=255）；電子卡的卡號位4個字符,即16位則可設置6553

5、6個卡號（15x16x16x16） + （15x16x16） + （15x16） +15二65, 535）。例如：一個htd： 16385, ptd： 00004的電子卡其26位韋根輸出為:10000000100000000000001000檢驗位1110=16385 （二進制的低8位）pid=4 （二進制）檢驗位這26位數(shù)據(jù)在讀出器的韋根輸出線datao, data1上輸出。datao, data1在沒有數(shù)據(jù)輸出時都保持+5v高電平。若輸出為0,則data0拉低一段時 間，若輸出為1,則data1拉低一段時間。兩個電子卡韋根輸出z間的最小間隔為0.25 秒。4. 韋根26接收韋根的接收對時間

6、的實時性耍求比較高，如果用查詢的方法接收會出現(xiàn)丟幀的現(xiàn)象：假 設查詢到data0為0時主程序正在指向其它任務，等主程序執(zhí)行完該任務時data0已經變 為1 了，那么這樣就導致了一個obit丟了，這樣讀出的卡號肯定奇偶校驗通不過，所以 表現(xiàn)出mcu接收不到i c模塊發(fā)送的卡號。唯一的辦法是在外部屮斷里接收每個bit （僅 僅在中斷里獲得開始接收wiegand數(shù)據(jù)還不行，因為這是盡管給開始接收wiegand數(shù)據(jù)標 志位置位了，但是主程序還在執(zhí)行具它代碼而沒有到達杳詢開始接收wiegand數(shù)據(jù)標志位 這條指令）。5. 韋根接口定義wiegand接口界而由三條導線紐.成：datao：暫定，蘭色，p2.

7、5 （通常為綠色）。data1：暫定，門色，p2.6 （通常為門色）。gnd：（通常為黑色），暫定信號地。當安裝讀卡器時，在讀卡器和門禁控制而板的連接點（終端）上都能夠看到這三個名 稱。h前所有的標準型讀卡器都提供對選擇的wiegand接口，這三條線負責傳送wiegand 數(shù)據(jù)，也被稱為wiegand信號。6. 特別說明：在上述標準26位韋根格式中，只包含了電子卡hid碼的低8位，即對應于韋根輸出的 第2位到第9位，實際上電子卡的hid碼為16位。除非特別說明，所售census產品的韋 根通訊協(xié)議均為上述標準協(xié)議。奇/他校驗（ecc）是數(shù)據(jù)傳送時采川的一種校正數(shù)據(jù)錯誤 的一種方式，分為奇校驗和

8、偶校驗兩種，其原理如下：如果是采用奇校驗，在傳送每一個 字節(jié)的時候另外附加一位作為校驗位，當實際數(shù)據(jù)屮“1”的個數(shù)為偶數(shù)的時候，這個校 驗位就是“1”，否則，這個校驗位就是“0” ,這樣就可以保證傳送的數(shù)據(jù)滿足奇校驗的 要求。在接收方收到數(shù)拯時，將按照奇校驗的要求檢測數(shù)據(jù)中“1”的個數(shù)，如果為奇 數(shù)，表示傳送正確，反之，表示傳送錯誤。偶校驗的過程和奇校驗一樣，只不過是檢測數(shù) 據(jù)中的“1”的個數(shù)為偶數(shù)。第二章韋根協(xié)議的應用1. wiegand接口硬件設計將wiegand接口的datao和datal兩個輸出通過74ls573接到mcu的兩個t0腳匕 采 用杳詢的方式接收數(shù)據(jù)，但這樣接收并不可靠。比

9、較好的方法是將datao和datal兩個輸 出通過74ls573接到mcu的兩個10腳上，并將它們通過74ls08接到mcu的外部中斷1 上，采用中斷的方式接收數(shù)據(jù)，其電路圖如圖2.1所示。圖2. 1 ic卡讀卡電路圖2流程圖<xv74ls08一一一 -二一一vcliqqqqqqqqees寸卜o12 3 4 567n1-edddddddd g-op3x- rv211+二3-2i-4i-1i:di.a:jju : iledl 丄43.q理：2.11圖2.2工藝流程圖圖2. 3程序流程圖3.發(fā)送源程序/ 7“ 1#7"*?> %t#1#*2<>txlx*£

10、;# 7“ 1# b 7" 7"7“ vtx*x# xb %x xf fyt彳*/模塊名稱：ic卡卡號顯示程序f flzlz lx k%lx az lzlzlx klzlxlz%/z%/z lx3f f|> t> |> t>|> t> 7|>7 |> t>|>t%1%葉、嚇、7嚇、|> t% #t t%t% xt% xj 7s t%<|>x7t% x7* 功能說明：讀取ic卡卡號，并予以lcm24064顯示;/完成日期：2008年10月*連線說明:其中do接mcu的p1. 5, d1接mcu的p1

11、. 6, do與d1相與輸出端接/ mcu 的外部中斷1；/作者：*/ /ki" lx %l %<" sl *2<*1 lx7"*£ " " “ » %f> vt %®x%a %l*jx2</ / 彳#inelude <math. h>#inelude<string h>#inelude<absacc. h>#include<reg51. h>#include<intrins h>#include<stdio.h>#in

12、clude<huanyingguanglin. h>#include<lcm. h>#define uint unsigned int #define uchar unsigned char sbit do二pl飛;/韋根數(shù)據(jù)0 sbit d1=p5; /韋根數(shù)據(jù) 1 bit even; /前16位偶校驗 bit odd; 后16位奇校驗uint m=0;uchar t;uchar flag=l; 讀數(shù)次數(shù)uchar wiegand3 = 0xff, oxff, oxff; /ic 卡卡號 韋根 26 數(shù)據(jù)包 24 位 bit even_odd_ture=0; /奇偶校

13、驗正確判斷位 uchar icno6;void init ( void );void zijiezhuanhuan(void);void into isr(void);bit data check (void);void into_isr(void) interrupt 0 /外部中斷 0 服務程序 bit sbufo; /讀數(shù)緩沖器exo二0; /關中斷sbufo二do; /讀數(shù)據(jù) dataoswitch (flag)case 1:if (sbufo=o) even=0; /確定偶校驗位 else even=l;flag+;break;case 2: /第 29 位為區(qū)號碼 if (sbuf

14、o=o) wiegand0&=0x7f;else wiegand0|=0x80;flag+;break;case 3:if(sbufo=o) wiegand0&=0xbf;else wiegand0|=0x40;flag 卄；break;case 4:if(sbufo=o) wiegand0&=0xdf;else wiegand0|=0x20;flag 卄;break;case 5:if(sbufo=o) wiegand0&=0xef;else wiegand0|=0xl0;flag+;break;case 6:if (sbuf0=0) wiegand 0&am

15、p;=0xf7;else wiegand0|=0x08;flag 卄;break;case 7:if(sbuf0=0) wiegand0&=0xfb;else wiegand0|=0x04;flag 卄;break;case 8:if(sbuf0=0) wiegand0&=0xfd;else wiegand0|=0x02;flag 卄;break;case 9:if(sbuf0=0) wiegand0&二oxfe;else wiegandotoxorr flag+_ break-case 15?if(sbufoho) wiegande簾 0x7f_、m1025i2?*7

16、truidselsewiegandet0x80i flag+.tbreakcase lrrif(sbufoxo) wiegand 10hoxbf- else wiegand-ljtoxao-flag+.tcase 12-if (sbl.foho) wicgandlghoxdfi else wiegand1itox2o -flag豐八break-casesif(sbufoho) wiegandlghoxef 八 else wiegand1一"oxlo- flag+.tbreakcase 14-if(sblfouuo) wiegandl0hoxf 7 八 else wiegand1tox

17、o8- flag+break.case 15:if (sbufoo) wiegand1&=oxfb; else wiegand1 |=0x04; flag+; break; if (sbufoo) wiegandl&=oxfd; else wiegandl | =0x02; flag+; break; case 16:case 17:if(sbufo=o)wiegand1&二oxfe;elsewiegand1|二0x01;flag+;break;case 18:if(sbufo=o)wiegand2&=0x7f;elsewiegand2|=0x80;flag+;

18、break;case 19:if(sbufo=o)wiegand2&=oxbf;elsewiegand2|二0x40;flag+;break;case 20:if(sbufo=o)wiegand2&=oxdf;else wiegand2|二0x20;flag 卄;break;case 21:if(sbufo=o) wiegand2&=oxef;else wiegand2|=0xl0;flag 卄;break;case 22:if(sbufo=o) wiegand2&二oxf7;else wiegand2|二0x08;flag 卄；break;case 23:if

19、(sbufo=o) wiegand2&=oxfb;else wiegand2|=0x04;flag+;break;case 24:if(sbufo=o) wiegand2&=oxfd;else wiegand2|=0x02;flag 卄；break;case 25:if (sbufo=o) wiegand2&=0xfe;else wiegand2|=0x01;flag 卄;break;case 26:if(sbufo=o) odd=0;else odd=l;t=flag;flag"m+;break;default:break;exo二1; /開中斷/* * *

20、 * * *ic號數(shù)拯奇偶校驗 * * * * */ / / 偶校驗：bit的個數(shù)為偶數(shù)，則為0/ bit 1的個數(shù)為奇數(shù)，則為1/奇校驗：bit的個數(shù)為奇數(shù),則為0/ bit 的個數(shù)為偶數(shù)，則為1bit data_check(void)!uchar i, check_temp; /uchar one_num=0; /bit 1 的個數(shù)bit ovon_temp; 偶校驗位緩沖器bit odd_temp; /奇校驗位緩沖器check_temp=wiegand 0 ; /先進行偶校驗for(i=0;i<8：i+) /前 8 位 if (chock temp&oxol) one nu

21、m+; /判斷是否為 1,若為 1,則 one num 加 1 check_temp>>=l; /右移chock temp=wiegandl;for (i=0; i<4; i+) /第 912 位 if (check_temp&0x80) one_num+; /判斷是否為 1,若為 1,則 one_num 加 1 check_temp«=l; /左移one_num%2=0?(eventemp二0):(eventemp二1); /one_num=0; /bit 1 的個數(shù)清零if (even_temp=even) /若偶校驗正確，則進行奇校驗 check_te

22、mp=wiegandl;for(i=0;i<4;i+) /第 1317 位 i f(check temp&oxol)one_num+;check_temp>>=l;check_temp=wiegand 2; /第 1824 位for(i=0;i8;i+) / if(check_temp&0x01)one_num+;check_temp>>=l;one num%2=0?(odd temp=l): (odd temp=0);/one_num=0;if (odd=odd_temp) return 1; /若奇偶校驗正確,則返回1else return 0; /否則返回 0void init ( void ) lcmlnit ();ito二1; 外部中斷0,卜降沿觸發(fā)有效