IC卡信息采集器設(shè)計(jì)(一)

1、 IC IC卡信息采集器設(shè)計(jì)（一）卡信息采集器設(shè)計(jì)（一） 接觸式存儲(chǔ)卡存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與特性接觸式存儲(chǔ)卡存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與特性電子與信息工程學(xué)院電子與信息工程學(xué)院教學(xué)目標(biāo)q 接觸式IC卡基本構(gòu)成、物理特性、 工作原理q 接觸式存儲(chǔ)器卡存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 典型卡型剖析：AT24C*系列 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與芯片構(gòu)成q 接觸式存儲(chǔ)卡的特性產(chǎn)品開(kāi)發(fā)IC卡信息采集器q開(kāi)發(fā)任務(wù)：設(shè)計(jì)IC卡采集器q卡型：AT24C*qIC卡信息采集器功能分析 1、在采集點(diǎn)將待采集的數(shù)據(jù)寫(xiě)入卡中 2、在匯總點(diǎn)將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)從卡中讀出并上傳到PC機(jī)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)之第一步卡型選擇 AT24C*接觸式IC卡q所謂接觸式IC卡就是在使用時(shí)，通過(guò)有形的金屬電極觸點(diǎn)將卡的集成電

2、路與外部接口電路直接接觸連接，提供集成電路工作的電源并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的IC卡。其特點(diǎn)是在卡的表面有符合ISO7816標(biāo)準(zhǔn)的多個(gè)金屬觸點(diǎn)。 接觸式IC卡的基本構(gòu)成 q接觸式IC 卡的實(shí)際構(gòu)成可分為： 半導(dǎo)體芯片、電極模片、塑料基片接觸式IC卡的工作原理q接觸式接觸式IC卡是如何獲取工作電壓的？卡是如何獲取工作電壓的？ 接觸式IC卡通過(guò)其表面的金屬電極觸點(diǎn)將卡的集成電路與外部接口電路直接接觸連接，由外部接口電路提供卡內(nèi)集成電路工作的電源。q接觸式接觸式IC卡是如何與讀寫(xiě)器交換數(shù)據(jù)的？卡是如何與讀寫(xiě)器交換數(shù)據(jù)的？ 接觸式IC卡通過(guò)其表面的金屬電極觸點(diǎn)將卡的集成電路與外部接口電路直接接觸連接，通過(guò)串行方

3、式與讀寫(xiě)器交換數(shù)據(jù)（通信）。IC卡的觸點(diǎn)尺寸和位置 q接觸式IC卡有8個(gè)觸點(diǎn)，即8個(gè)集成電路引腳，從C1到C8 觸點(diǎn)功能定義觸點(diǎn)辯識(shí)C1C1C2C2C3C3C4C4C5C5C6C6C7C7C8C8VccVccN.C.N.C.SCLSCLN.C.N.C.GNDGNDN.C.N.C.SDASDAN.C.N.C.存儲(chǔ)器卡存儲(chǔ)器卡(Memory Card) q 卡內(nèi)嵌入的芯片多為通用EEPRO或Flash Memory。q 無(wú)安全邏輯，可對(duì)片內(nèi)信息不受限制地任意存取。q 卡片制造中也很少采取安全保護(hù)措施。q 不完全符合或支持ISO7816國(guó)際協(xié)議，而多采用2線(xiàn)串行通信協(xié)議（I2C總線(xiàn)協(xié)議）或3線(xiàn)串行通

4、信協(xié)議（SPI協(xié)議）。q 功能簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉、開(kāi)發(fā)使用簡(jiǎn)便、存儲(chǔ)容量增長(zhǎng)迅猛，因此多用于某些簡(jiǎn)單的、內(nèi)部信息無(wú)須保密或不允許加密（如急救卡）的場(chǎng)合。 存儲(chǔ)器的典型產(chǎn)品存儲(chǔ)器的典型產(chǎn)品q存儲(chǔ)器卡的代表產(chǎn)品： 美國(guó)ATMEL公司的 AT24系列：EEPROM，2線(xiàn)串行即I2C總線(xiàn)協(xié)議 AT93系列：EEPROM，3線(xiàn)串行協(xié)議 AT45系列： DataFlash ，達(dá)64M bit，SPI協(xié)議Serial EEPROMqAtmel is the leading supplier of Serial EEPROM devices supporting 2-wire, 3-wire, and SPI p

5、rotocols, memory densities from 1K-bit through 1M-bit, voltages from 1.8V to 5.5V, and industry standard PDIP, SOIC, and TSSOP package types.AT24AT24系列：系列： 2-wire2-wireAT25AT25系列：系列： SPISPIAT93AT93系列：系列： 3-wire3-wireDataFlashqDataFlash is the worlds number one selling serial interface flash family.

6、Introduced in 1997, Atmels Dataflash families (45 series and the recently introduced 26 series) are feature rich, low pin count, sequential access families ideal for program code, data storage, Serial EEPROM replacement, and the next generation PC Bios Market. qThe simple SPI interface greatly reduc

7、es system pin counts, power consumption and switching noise. System design is greatly simplified with DataFlash, as all densities 1 Mbit to 128 Mbits (45 series), and 4 Mbit to 32M bit (26 series) require only 4 pins to connect to the system processor, controller or DSP. AT45AT45系列：系列： SPISPIAT26AT2

8、6系列：系列： SPISPIAT24C*存儲(chǔ)器卡剖析q芯片特點(diǎn)q存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)q觸點(diǎn)分配與引腳功能q芯片結(jié)構(gòu)q接口電路q時(shí)序分析q讀寫(xiě)控制AT24C*芯片特點(diǎn)q低電壓/標(biāo)準(zhǔn)電壓操作：1.8V5V q2線(xiàn)串行鏈接通訊協(xié)議q支持7816-10同步協(xié)議q8B（01/02）、16B（04/08/16）、32B（32/64）頁(yè)面寫(xiě)入方式q自定時(shí)寫(xiě)入周期q高可靠性：使用壽命100 000次寫(xiě)/刪除，數(shù)據(jù)保留期100年 AT24C系列存儲(chǔ)卡存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)AT24C系列01A020408163264128256容量1Kbits2Kb4Kb8K16K32K64K128K256K內(nèi)存組織形式128*8256*8512*810

9、24*8256*82048*88192*816384*832786*8頁(yè)寫(xiě)入方式8B8B16B16B16B32B32B64B64B通信協(xié)議ISO/IEC7816-3同步協(xié)議，雙線(xiàn)串行接口工作頻率1MHz（5V），1MHz（2.7V），400KHz（1.8V）工作電壓5V，最低可至1.8VICC電流讀：1mA，寫(xiě)：3mA工作溫度0-70寫(xiě)/擦除次數(shù)大于1,000,000次數(shù)據(jù)保護(hù)100年應(yīng)用領(lǐng)域數(shù)據(jù)存儲(chǔ)AT24C*的存儲(chǔ)單元地址AT24C01 容量：1Kbits/ 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：128B*8即按字節(jié)存儲(chǔ)、讀寫(xiě) 字節(jié)（存儲(chǔ)單元）地址：0127即00H7FHAT24C064 容量：64Kbits/ 存儲(chǔ)

10、結(jié)構(gòu)：8KB*8即按字節(jié)存儲(chǔ)、讀寫(xiě) 字節(jié)地址 ：08091即0000H1FFFH觸點(diǎn)分配和引腳功能C1：VccC2： （NC）C3：SCL串行時(shí)鐘C4： （NC）C5：GNDC6：SDA串行雙向數(shù)據(jù)傳輸C7： （NC）C8： （NC）C C1 1C C2 2C C3 3C C4 4C C5 5C C6 6C C7 7C C8 8V Vc cc cN N. .C C. .S SC CL LN N. .C C. .G GN ND DN N. .C C. .S SD DA AN N. .C C. .芯片結(jié)構(gòu)芯片結(jié)構(gòu)實(shí)訓(xùn)1 接觸式存儲(chǔ)卡的讀寫(xiě)操作 q用萬(wàn)用表測(cè)試用萬(wàn)用表測(cè)試接觸式IC卡讀寫(xiě)器的電源的正、負(fù)極及輸出電壓并記錄在實(shí)訓(xùn)報(bào)告上。q按標(biāo)志連接接觸式IC卡讀寫(xiě)器的電源線(xiàn)及串口線(xiàn)，注意電源注意電源+5V+5V與地不可接反。指示燈電亮與地不可接反。指示燈電亮( (紅色紅色),),蜂鳴器鳴響為電源連接正確蜂鳴器鳴響為電源連接正確. .q打開(kāi)接觸式IC卡讀寫(xiě)器讀寫(xiě)操作軟件DEMO，確認(rèn)通信正常。q將AT24C01卡插入接觸式IC卡讀寫(xiě)器插卡槽（卡觸點(diǎn)向內(nèi)、向下,指示燈轉(zhuǎn)為綠色表示插卡到位），利用DEMO軟件對(duì)AT24C01卡進(jìn)行讀/寫(xiě)/擦除操作，