非接觸式IC卡-1356M

1、非接觸IC卡知識培訓(xùn) 郭海金2014-05-08非接觸式IC卡概述非接觸式IC卡的工作原理非接觸式IC卡性能指標總結(jié)非接觸式IC卡存儲結(jié)構(gòu)1. 1.非接觸式非接觸式ICIC卡系統(tǒng)的構(gòu)成卡系統(tǒng)的構(gòu)成非接觸式IC卡概述1) 非接觸式IC卡 非接觸式IC卡(也稱為“應(yīng)答器”)是射頻識別系統(tǒng)的電子數(shù)據(jù)載體，卡中嵌有耦合元件和微電子芯片，其結(jié)構(gòu)如圖1.1所示。在讀寫器的響應(yīng)范圍之外，非接觸式IC卡處于無源狀態(tài)。通常，非接觸式IC卡沒有自己的供電電源(電池)，只是在讀寫器響應(yīng)范圍之內(nèi)，卡才是有源的，卡所需要的能量以及時鐘脈沖、數(shù)據(jù)，都是通過耦合單元的電磁耦合作用傳輸給卡的。圖1.1 非接觸式IC卡的基本結(jié)

2、構(gòu) 耦合元件外殼芯片圖1.2 非接觸式IC卡的薄膜結(jié)構(gòu) 填充物覆蓋薄膜沖壓成形的薄膜連接技術(shù)非接觸式IC卡芯片天線承載薄膜覆蓋薄膜圖1.4非接觸式IC卡內(nèi)部結(jié)構(gòu)實物圖 2) 2) 非接觸式非接觸式ICIC卡讀寫器卡讀寫器 典型的非接觸式IC卡讀寫器(也稱為“閱讀器”)包含有高頻模塊(發(fā)送器和接收器)、控制單元以及與卡連接的耦合元件，如圖1.2所示。由高頻模塊和耦合元件發(fā)送電磁場，以提供非接觸式IC卡所需要的工作能量以及發(fā)送數(shù)據(jù)給卡，同時接收來自卡的數(shù)據(jù)。圖1.2 非接觸式IC卡系統(tǒng)的基本組成 非接觸式IC卡讀寫器非接觸式IC卡數(shù)據(jù)時序能量耦合元件(線圈、微波天線)耦合元件 1.2 1.2非接觸

3、式非接觸式ICIC卡的特點卡的特點(1) 可靠性高、壽命長。 (2) 操作快捷便利。 (3) 動態(tài)處理。 (4) 成本較高。1.3 1.3 非接觸式非接觸式ICIC卡的分類和國際標準卡的分類和國際標準 1非接觸式IC卡的分類 (1) 與接觸式IC卡相類似，按卡內(nèi)集成電路的不同可分為存儲器卡(片內(nèi)只含有EEPROM存儲介質(zhì))，邏輯加密卡(內(nèi)含加密邏輯和EEPROM)，CPU卡(內(nèi)含CPU、EEPROM、RAM及固化于ROM中的片內(nèi)操作系統(tǒng)COS，甚至用于密碼運算的寫處理器CAU)。 表中CICC為Close-coupled ICC，即緊密(密耦合)卡；PICC為Proximity ICC，稱為接

4、近(近耦合)卡；VICC為Vicinity ICC，稱為鄰近(疏耦合)卡；CD為Coupling Device，是讀寫器中發(fā)射電磁波的部分。IC 卡 讀寫器 國際標準 讀寫距離 工 作 頻 率 CICC CCD ISO/IEC 10536 密耦合(01 cm) 030 MHz PICC PCD ISO/IEC 14443 近耦合(710 cm) VICC VCD ISO/IEC 15693 疏耦合(1 m) 135 kHz， 6.75 MHz， 13.56 MHz, 27.125 MHz 表1.1 非接觸式IC卡分類 (2) 按工作頻率的高低分為125 kHz的低頻卡(30300 kHz)，1

5、3.56 MHz的高頻(或射頻)卡(330 MHz)，915 MHz、2.45 GHz的超高頻卡(300 MHz3 GHz)以及5.8 GHz的微波卡(大于3 GHz)。頻率越高，通信速率越快，系統(tǒng)工作時間越短。 (3) 按卡內(nèi)芯片供電方式可分為卡內(nèi)帶電池的有源卡和卡內(nèi)無電池、由讀寫器以無線感應(yīng)方式供電的無源卡。 (4) 按使用過程中的讀寫方式分為只讀卡和讀寫卡。2 2非接觸式非接觸式ICIC卡的國際標準卡的國際標準 非接觸式IC卡的國際標準包括ISO/IEC 14443和ISO/IEC 15693。 IS014443A/B:超短距離智慧卡標準。讀取距離7-15厘米，使用的頻率為13.56MH

6、z。IS015693 ：短距離智慧卡標準，讀取距離可高達一米 ，使用的頻率為13.56MHz。IS014443定義了TYPE A, TYPE B兩種類型協(xié)議，通信速率為106kbit/s，它們的不同主要在于載波的調(diào)制深度及位的編碼方式。非接觸式IC卡和讀寫器均設(shè)有發(fā)射和接收射頻用的線圈(天線)。由于卡內(nèi)無電源，因此IC卡工作所需的電壓和功率也是通過線圈發(fā)送的(如圖2.1所示)。 解調(diào)器電壓調(diào)節(jié)VDDGND數(shù)據(jù)輸入CLOCK數(shù)據(jù)輸出卡內(nèi)嵌天線讀寫器天線讀寫器PCD卡PICC圖2.1 非接觸式IC卡與讀寫器接口的電路概況 . .非接觸式非接觸式ICIC卡的工作原理卡的工作原理 讀寫器和讀寫器和IC

7、IC卡之間的工作關(guān)系如下卡之間的工作關(guān)系如下： (1) 讀寫器發(fā)射激勵信號(一組固定頻率的電磁波)。(2) IC卡進入讀寫器工作區(qū)內(nèi)，被讀寫器信號激勵。(3) 同時卡內(nèi)的電路對接收到的信息進行分析。(4) IC卡對讀寫器的命令進行處理后，發(fā)射應(yīng)答信息給讀寫器。(5) 讀寫器接收IC卡的應(yīng)答信息。 每個扇區(qū)有獨立的一組密碼及訪問控制 每張卡有唯一序列號，為32位 具有防沖突機制，支持多卡操作 無電源，自帶天線，內(nèi)含加密控制邏輯和通訊邏輯電路 數(shù)據(jù)保存期為10年，可改寫10萬次，讀無限次 工作溫度：-2050(濕度為90%) 工作頻率：13.56MHZ 通信速率：106 KBPS 讀寫距離：10

8、cm以內(nèi)（與讀寫器有關(guān)）3. 3.非接觸式非接觸式ICIC卡主要性能指標卡主要性能指標在存儲結(jié)構(gòu)上有M1_S50卡和M1_S70卡M1_S50卡：容量為1 K字節(jié) ，分為16個扇區(qū)，每個扇區(qū)為4塊，每塊16個字節(jié),以塊為存取單位。M1_S70卡：容量為 4 K字節(jié), 共40個扇區(qū)，前32個扇區(qū)中，每個扇區(qū)4個塊，后8個扇區(qū)中，每 個扇區(qū)16個塊，每塊16個字節(jié)，以塊為存取單位。4. 4.非接觸式非接觸式ICIC卡存儲結(jié)構(gòu)卡存儲結(jié)構(gòu)M1_S50卡存儲結(jié)構(gòu)如下圖所示： 塊0 數(shù)據(jù)塊0扇區(qū)0 塊1 數(shù)據(jù)塊1 塊2 數(shù)據(jù)塊2 塊3密碼A 存取控制 密碼B控制塊3 塊0 數(shù)據(jù)塊4扇區(qū)1塊1 數(shù)據(jù)塊5 塊

9、2 數(shù)據(jù)塊6 塊3密碼A 存取控制 密碼B控制塊7 0 數(shù)據(jù)塊60扇區(qū)15 1 數(shù)據(jù)塊61 2 數(shù)據(jù)塊62 3密碼A 存取控制 密碼B控制塊63扇區(qū)塊0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15描述39151413210密碼A Access 密碼BSector Trailer 39DataDataDataDataData 32151413210密碼A Access 密碼BSector Trailer 32DataDataDataDataData313210密碼A Access 密碼BSector Trailer 31DataDataData 03210密碼A Access 密碼BSector Trailer 0DataDataManufacturer DataM1_S70卡存儲結(jié)構(gòu)如下圖所示：數(shù)據(jù)塊可作兩種應(yīng)用：1、用作一般的數(shù)據(jù)保存可以進行讀寫操作。2、用作數(shù)據(jù)值，可以進行初始化值、加值、減值、初始化值、加值、減值、讀值讀值操作每個扇區(qū)都有個扇區(qū)尾部.包括密碼A（不能讀出）、密碼B及相應(yīng)扇區(qū)中的所有塊的存儲控制位（位