MIFARE-1卡讀寫控制.ppt

1、IC卡公交收費(fèi)機(jī)設(shè)計（三）MIFARE 1卡讀寫軟件設(shè)計,電子與信息工程學(xué)院,課 程 目 標(biāo),非接觸式IC卡讀寫控制 MIFARE 1卡讀寫控制功能的實(shí)現(xiàn),項(xiàng)目開發(fā)IC卡公交收費(fèi)系統(tǒng),系統(tǒng)需求分析： 具備小額電子錢包功能，定額方式收費(fèi) 操作方便快捷 工作距離50cm 具備顯示余額、異常報警（非法卡或余額不足） 可將當(dāng)班收款額上傳總站數(shù)據(jù)庫 公交公司可調(diào)整定額額度 卡遺失可掛失 抗干擾能力強(qiáng),項(xiàng)目設(shè)計之三軟件實(shí)現(xiàn),讀寫器與M1卡交換數(shù)據(jù)的過程： 1）由讀寫器MCU（微控制器）發(fā)送指令給MCM， 2）MCM執(zhí)行指令并將其轉(zhuǎn)換為射頻信號發(fā)送給卡； 3）卡接收到來自MCM的指令后，按指令完成其內(nèi)部的各

2、種處理，并回送應(yīng)答信號/數(shù)據(jù)給MCM； 4）MCM接收卡回送的射頻信號并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸出給MCU，讀寫器MCU讀取MCM接收到的應(yīng)答/數(shù)據(jù)，即可完成與M1卡的數(shù)據(jù)交換。,M C M 基 本 通 信 指 令 集,MCM 內(nèi) 核 特 殊 寄 存 器,MIFARE卡的讀寫操作步驟,激活MCM MCM軟復(fù)位 向MCM下載密碼（LOAD KEY），校驗(yàn)傳輸密碼正確后可向MCM的KEY-RAM寫入用戶自己設(shè)定的密碼，以上操作與卡無關(guān)。 請求應(yīng)答（ANSWER TO REQUEST）：尋卡 防沖突（ANTICOLLISION）：選擇唯一一張卡 選擇標(biāo)記（SELECT）：激活所選擇的卡 認(rèn)證 （AUTH

3、ENTICATION）：安全性 讀寫操作（讀、寫、加值、減值）：交換數(shù)據(jù) （READ/WRITE/INCREAMENT/DECREMENT） 停止（HALT）：置卡為停止模式，防止重復(fù)操作。,SOR/LOAD KEY,REQUEST,ANTICOLLISION,READ/WRITE/INC/DEC,HALT,MIFARE 卡操作步驟,AUTHENTICATION,SELECT,卡應(yīng)答：TAGTYPE（2B）,卡應(yīng)答：SN（4B）+校驗(yàn)碼（1B）,卡應(yīng)答：SIZE（1B）,卡應(yīng)答：AE位,指令時序,每個指令由7個基本步驟組成，必須按此時序編程才能完成該指令： （1）初始化，設(shè)置各寄存器，特別是B

4、CNTS和BCNTR。 （2）送指令碼到DATA，由MCM發(fā)送指令。 （3）設(shè)置TOC，MCM準(zhǔn)備接收來自卡的應(yīng)答或數(shù)據(jù)。 （4）檢查DV標(biāo)志，查詢數(shù)據(jù)接收是否完成。DV標(biāo)志為”1”表明MCM與MIFARE卡片之間的傳輸已經(jīng)完成，并且主處理機(jī)可能已經(jīng)從MCM中收到數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行下一步操作。而DV=0表示數(shù)據(jù)接收尚未完成或未能接收到數(shù)據(jù)，則程序循環(huán)檢測DV標(biāo)志直至DV=1。有一種情況例外，既當(dāng)定時器溢出時，無論接收是否完成DV都將被設(shè)置為1，同樣將進(jìn)行下一步操作。 （5）清零TOC。 （6） 檢查出錯標(biāo)志，若有標(biāo)志被設(shè)置，則進(jìn)行相應(yīng)的出錯處理，例如設(shè)置出錯標(biāo)志等，并返回主程序；若沒有標(biāo)志被設(shè)置，

5、表示接收正確，將進(jìn)行下一步操作 （7）MCU從DATA讀出MCM接收到的應(yīng)答或數(shù)據(jù)。,Answer to Request （請求應(yīng)答）指令,Request 指令將通知MCM在天線有效的工作范圍（距離）內(nèi)尋找MIFARE 1卡。 命令碼：26H或52H。 卡收到該指令將回送卡類型號作為卡應(yīng)答：TAGTYPE（2個字節(jié)）,With a “request std”(26H) instruction only cards which are not set into a “HALT-mode” will respond to this request,or it may be expanded to

6、all cards in the field with a “request all” (52H)option.The first option is needed to prevent the MCM from selecting one card several times.,Difference between “request std” SEND CODE MOV R0,#00H MOVX R0,A MOV A,#addr；SEND BLOCK ADDR MOV R0,#00H MOVX R0,A,MOV A,#0AH;SET TOC=1ms MOV R0,#06H MOVX R0,A

7、 D_wait_value:；讀STACON，判斷DV=1？ MOV R0,#01H MOVX A,R0 JNB ACC.7,D_wait_value MOV R6,A MOV A,#00H；清零TOC MOV R0,#06H MOVX R0,A MOV A,R6；出錯判斷 JB ACC.6,DEC_TE_ERR JB ACC.3,DEC_BE_ERR AJMP DEC_CONTI DEC_TE_ERR:；NOTAGERR MOV B,#01H AJMP DEC_EXIT DEC_BE_ERR: MOV B,#02H AJMP DEC_EXIT,DEC_CONTI: MOV R0,#00H；讀

8、入ACK/NAK， MOVX A,R0 ANL A,#0BH；僅檢查0，1，3位 CJNE A,#00H,D_N1 MOV B,#07H ;NOTAUTHERR（應(yīng)答為00000000） SJMP DEC_NEXT D_N1: CJNE A,#0AH,D_N2；收到ACK應(yīng)答（00000101），表示可以DEC SJMP DEC_NEXT D_N2: MOV B,#03H ;其他錯誤應(yīng)答（00000011），CODEER AJMP WRITE_EXIT,WRITE_NEXT: ；開始寫數(shù)據(jù) MOV A,#32；SEND BCNTS=32bits（4B VALUE） MOV R0,#03H MO

9、VX R0,A MOV A,#04H；SEND BCNTR=4 bits（ACK/NAK） MOV R0,#04H MOVX R0,A MOV R5,#4 ;送4B 值 MOV R0,#00H MOV R1,#D_BUF DEC_VALUE: MOV A,R1 MOVX R0,A INC R1 DJNZ R5,DEC_VALUE,MOV A,#0AH；SET TOC=1ms MOV R0,#06H MOVX R0,A DEC_end:；DV=1？ MOV R0,#01H MOVX A,R0 JNB ACC.7,DEC_end MOV A,#00H；清零TOC MOV R0,#06H MOVX

10、R0,A Judge_answer:MOV R0,#01H；出錯判斷 MOVX A,R0 JNB ACC.6,DEC_error_TE MOV B,#00H DEC_ANSWER:；讀入ACK/NAK MOV R0,#00H MOVX A,R0 ANL A,#0FH CJNE A,#04H,D_ERR1；（00000100為VALUE OVERFLOW） MOV B,#0FEH SJMP DEC_EXIT D_ERR1:MOV B,#0FFH；其他錯誤 DEC_EXIT:RET,TRANSFER 入口: 塊地址T_addr 出口:ACK/NAK TRANS: NOP NOP MOV A,#10

11、H；SEND BCNTS（16bits：命令碼+塊地址） MOV R0,#03H MOVX R0,A MOV A,#04H；SEND BCNTR（4bits：ACK/NAK） MOV R0,#04H MOVX R0,A MOV A,#0B0H;SEND CODE MOV R0,#00H MOVX R0,A MOV A,#T_addr；SEND BLOCK ADDR MOV R0,#00H MOVX R0,A,MOV A,#10H；SET TOC=1.5ms MOV R0,#06H MOVX R0,A T_end:；DV=1？ MOV R0,#01H MOVX A,R0 JNB ACC.7,T_

12、end MOV A,#00H；清零TOC MOV R0,#06H MOVX R0,A Judge_answer:；出錯判斷 MOV R0,#01H MOVX A,R0 JB ACC.3,T_error_BE JB ACC.6,T_error_PE MOV B,#00H AJMP NEXT_TRANS T_error_BE:；出錯處理 MOV B,#03H SJMP NEXT_TRANS T_error_PE: MOV B,#05H SJMP NEXT_TRANS,NEXT_TRANS: MOV A,#95D；SET TOC=9ms MOV R0,#06H MOVX R0,A T_Toc_end

13、:；DV=1？（EEPROM寫入結(jié)束否？） MOV R0,#01H MOVX A,R0 JNB ACC.7,T_Toc_end MOV R6,A MOV A,#00H；CLEAR TOC MOV R0,#06H MOVX R0,A MOV A,R6；出錯判斷 JB ACC.6,T_TAG_ERR JB ACC.3,T_BIT_ERR MOV B,00H SJMP NEXT_ANSWER T_TAG_ERR:；出錯處理 MOV B,#09H AJMP T_EXIT T_BIT_ERR: MOV B,#0BH AJMP T_EXIT,NEXT_ANSWER:；讀入ACK/NAK MOV R0,#0

14、0H MOVX A,R0 ANL A,#0FH CJNE A,#0AH,T_ERR1；（00000101為ACK，TRANSFER OK） MOV B,#00H SJMP T_EXIT T_ERR1: CJNE A,#04H,T_ERR2；（00000100為NAK） MOV B,#02H SJMP T_EXIT T_ERR2: CJNE A,#05H,WRITE_EXIT；其他錯誤 MOV B,#04H T_EXIT: RET,實(shí)訓(xùn)6 非接觸式IC卡的讀寫控制,實(shí)訓(xùn)程序?qū)⒆x寫器MCU片內(nèi)RAM中的16個數(shù)據(jù)寫入卡的一個數(shù)據(jù)塊， 然后將該數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)讀出并存入讀寫器MCU的片內(nèi)RAM中。 M

15、CU采用查詢方式與MCM通信。 實(shí)訓(xùn)程序說明： mode 選擇密碼集KEYSET0、1、2及密碼A、B sector_nr 認(rèn)證扇區(qū)號（015） R_H_BUF 讀入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)首地址 R_E_BUF 讀入數(shù)據(jù)暫存區(qū)首地址 W_H_BUF 寫入數(shù)據(jù)區(qū)首地址 R_addr 被讀取的塊地址（063） W_addr 被寫入的塊地址（063）,實(shí)訓(xùn)步驟,用非接觸式IC卡讀寫軟件MWRF向MCM中下載密碼，讀出并記錄MIFARE1卡的TAGTYPE、SN、SIZE，讀出并記錄卡中某數(shù)據(jù)塊（如扇區(qū)1塊0）的數(shù)據(jù)。 用鑷子取出非接觸式IC卡開發(fā)板上的MCU芯片，將仿真頭插入MCU的IC座。 編譯實(shí)訓(xùn)程序，設(shè)置

16、斷點(diǎn)。 打開片內(nèi)RAM及寄存器窗口，在寫數(shù)據(jù)區(qū)（首地址為10H的16個單元）設(shè)置要寫入卡中的數(shù)據(jù)。 天線范圍內(nèi)無卡時運(yùn)行程序，記錄程序停在斷點(diǎn)處的相關(guān)數(shù)據(jù)。說明是否能正確讀/寫卡，如不能，根據(jù)現(xiàn)象定位故障點(diǎn)。 將卡置入天線范圍內(nèi)，運(yùn)行程序，記錄程序停在斷點(diǎn)處的相關(guān)數(shù)據(jù)。說明是否能正確讀/寫卡，如不能，根據(jù)現(xiàn)象定位故障點(diǎn)。,實(shí)訓(xùn)程序： mode EQU 00H；設(shè)置KEYSET=KEYSET0，使用密碼A sector_nr EQU 01H；設(shè)置認(rèn)證扇區(qū)為扇區(qū)1 R_H_BUF EQU 40H；讀入數(shù)據(jù)緩沖區(qū) R_E_BUF EQU 50H；讀入數(shù)據(jù)暫存區(qū) W_H_BUF EQU 10H；寫入數(shù)

17、據(jù)區(qū) R_addr EQU 04H；被讀取的塊地址（扇區(qū)1的塊0） W_addr EQu 05H；被寫入的塊地址（扇區(qū)1的塊1）,ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0050H MAIN: MOV SP,#60H；重新設(shè)置堆棧 CLR EA；關(guān)閉所有中斷 CLR P3.4 SETB P3.3；關(guān)閉MCM200 NOP NOP CLR P3.3；激活MCM200 NOP LCALL D500MS START: NOP NOP MOV A,#80H；SOR軟件復(fù)位 MOV R0,#01H MOVX R0,A NOP NOP LCALL D500MS CLR P3.3；再次激活MCM200 CLR P3.3,MOV R2,#01H；選擇REQUEST ALL 指令 LCALL REQUEST；請求響應(yīng)REQUEST SETB p3.4 ；斷點(diǎn),查看TAGTYPE（20H）（21H） LCALL ANTICOLLISION ；防沖突ANTICOLLISION SETB P