H4001非接触式IC卡读卡程序的研究

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  • 【摘 要】 介绍了基于P4095芯片的一种非接触式IC卡(H4001)的读卡机制,并提出了一种曼彻斯特码的解码方法。
        关键词:非接触式IC卡,曼彻斯特码,解码

      IC卡(Integrated Circuit Card)经过20多年的发展,已广泛应用于金融、电信、保险、商业、国防、公共事业等领域。IC卡按外部接口设备的连接方式可分为接触式IC卡和非接触式IC卡(又称射频卡)两类。接触式IC卡,就是IC卡与外界进行数据通讯时,芯片的电极触点必须与IC卡读写设备直接连接;非接触式IC卡在使用时则无须与IC卡读写器设备直接连接,而是通过无线电波或电磁感应的方式实现与IC卡读写设备的数据通讯。在刷卡速度要求高,用卡环境恶劣,污染严重等环境下,非接触式IC卡有着它特有的优势。
      我们利用EM公司(EM MICROELECTRONICMARIN SA,2074 MARIN-Switzerland)生产的P4095芯片,制作了IC卡读头,并在此基础上,编写了EM公司H4001非接触式IC卡的读卡程序。
    1 工作原理

    H4001非接触式IC卡读卡程序的研究

        读卡的工作原理如图1所示。
      当IC卡(H4001)靠近读卡器时,图1中的两个回路在125kHz时产生谐振。IC卡从中获取能量,连续地向外发送信号。P4095接收信号,送单片机分析处理该卡的信息。

    H4001非接触式IC卡读卡程序的研究

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    H4001非接触式IC卡读卡程序的研究

    2 P4095芯片介绍
      该芯片集成相同步逻辑系统,可以得到与线圈谐振频率相同的载波频率;不需外部晶振;载波频率为100到150kHz;支持多种IC卡传输协议,如H400X,P4150,P4069等;封装形式为SO16或PSOP216。用P4095制作的射频卡读头可完成下列功能:(1)载波频率驱动线圈。(2)对可写卡磁场的调幅调制。(3)对线圈上由卡引发的调制信号进行幅度解调。(4)与微处理器通过简单的连线相互通信。
      芯片的操作由SHD和MOD控制。SHD为高时进入睡眠模式,在芯片供电之后,SHD必须为高以对芯片进行正确的初始化,然后SHD再接低电平,这样芯片可以发出射频场,由解调模块将线圈上读到的信号由DEMOD__OUT输出。MOD接地使芯片进入只读状态。应用图如下图2所示。

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