非接觸式IC卡,即射頻卡或感應卡,它成功地將射頻識別技術(shù)結合起來(lái),解決了無(wú)源和免接觸這一難題,是電子器件領(lǐng)域的一大突破。
非接觸卡內含有唯一的獨立的卡號,使用時(shí),技術(shù)人員需在讀卡器有效讀 區內(一般5-10CM)將卡片輕輕一晃,便將卡內信息輸入讀 器內,實(shí)現考勤、收費管理。
非接觸式IC卡的工作原理如下:
卡片的電氣部分由一個(gè)元件和AISC組成,沒(méi)有其他的外部器件,卡片中的天線(xiàn)是只有線(xiàn)圈,很適合封狀到ISO卡片中。ASIC由一個(gè)高速(106KB波特率)的接口,一個(gè)控制單元和一個(gè)810位EEPROM組成。以MIAREI為例,讀卡器向IC發(fā)一組固定頻率的電磁波,卡內有一個(gè)IC串聯(lián)諧振電路,其頻率與讀寫(xiě)器的頻率相同,這樣便產(chǎn)生電磁共振,從而使電容內有了電荷,在電容的另一端接有一個(gè)單向通的電子泵,將電容內的電荷送到另一個(gè)電容內儲存,當儲存積累的電荷達到2V時(shí),此電源可作電源為其他電路提供工作電壓,將卡內數據發(fā)射出去或接收讀寫(xiě)器的數據。
一、 主要指標
l 容量為8K位EEPROM
l 分為16個(gè)扇區,每個(gè)扇區為4塊,每塊16個(gè)字節,以塊為存取單位
l 每個(gè)扇區有獨立的一組密碼及訪(fǎng)問(wèn)控制
l 每張卡有唯一序列號,為32位
l 具有防沖突機制,支持多卡操作
l 無(wú)電源,自帶天線(xiàn),內含加密控制邏輯和通訊邏輯電路
l 數據保存期為10年,可改寫(xiě)10萬(wàn)次,讀無(wú)限次
l 工作溫度:-20℃~50℃
l 工作頻率:13.56MHZ
l 通信速率:106KBPS
l 讀寫(xiě)距離:10mm以?xún)龋ㄅc讀寫(xiě)器有關(guān))
二、 存儲結構
1、M1卡分為16個(gè)扇區,每個(gè)扇區由4塊(塊0、塊1、塊2、塊3)組成,(我們也將16個(gè)扇區的64個(gè)塊按絕對地址編號為0~63,存貯結構如下圖所示:
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塊0
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數據塊
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0
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扇區0
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塊1
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數據塊
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1
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塊2
|
|
數據塊
|
2
|
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塊3
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密碼A 存取控制 密碼B
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控制塊
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3
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|
塊0
|
|
數據塊
|
4
|
扇區1
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塊1
|
|
數據塊
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5
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|
塊2
|
|
數據塊
|
6
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|
塊3
|
密碼A 存取控制 密碼B
|
控制塊
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7
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∶
∶
∶
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|
|
0
|
|
數據塊
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60
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扇區15
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1
|
|
數據塊
|
61
|
|
2
|
|
數據塊
|
62
|
|
3
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密碼A 存取控制 密碼B
|
控制塊
|
63
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2、第0扇區的塊0(即絕對地址0塊),它用于存放廠(chǎng)商代碼,已經(jīng)固化,不可更改。
3、每個(gè)扇區的塊0、塊1、塊2為數據塊,可用于存貯數據。
數據塊可作兩種應用:
★ 用作一般的數據保存,可以進(jìn)行讀、寫(xiě)操作。
★ 用作數據值,可以進(jìn)行初始化值、加值、減值、讀值操作。
4、每個(gè)扇區的塊3為控制塊,包括了密碼A、存取控制、密碼B。具體結構如下:
A0 A1 A2 A3 A4 A5 FF 07 80 69 B0 B1 B2 B3 B4 B5
密碼A(6字節) 存取控制(4字節) 密碼B(6字節)
5、每個(gè)扇區的密碼和存取控制都是獨立的,可以根據實(shí)際需要設定各自的密碼及存取控制。存取控制為4個(gè)字節,共32位,扇區中的每個(gè)塊(包括數據塊和控制塊)的存取條件是由密碼和存取控制共同決定的,在存取控制中每個(gè)塊都有相應的三個(gè)控制位,定義如下:
塊0: C10 C20 C30
塊1: C11 C21 C31
塊2: C12 C22 C32
塊3: C13 C23 C33
三個(gè)控制位以正和反兩種形式存在于存取控制字節中,決定了該塊的訪(fǎng)問(wèn)權限(如
進(jìn)行減值操作必須驗證KEY A,進(jìn)行加值操作必須驗證KEY B,等等)。三個(gè)控制
位在存取控制字節中的位置,以塊0為例:
對塊0的控制:
bit 7 6 5 4 3 2 1 0
字節6
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C20_b
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C10_b
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字節7
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C10
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C30_b
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字節8
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C30
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C20
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字節9
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( 注: C10_b表示C10取反 )
存取控制(4字節,其中字節9為備用字節)結構如下所示:
bit 7 6 5 4 3 2 1 0
字節6
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C23_b
|
C22_b
|
C21_b
|
C20_b
|
C13_b
|
C12_b
|
C11_b
|
C10_b
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字節7
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C13
|
C12
|
C11
|
C10
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C33_b
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C32_b
|
C31_b
|
C30_b
|
字節8
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C33
|
C32
|
C31
|
C30
|
C23
|
C22
|
C21
|
C20
|
字節9
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( 注: _b表示取反 )
6、數據塊(塊0、塊1、塊2)的存取控制如下:
控制位(X=0.1.2)
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訪(fǎng) 問(wèn) 條 件 (對數據塊 0、1、2)
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C1X
|
C2X
|
C3X
|
Read
|
Write
|
Increment
|
Decrement, transfer,
Restore
|
0
|
0
|
0
|
KeyA|B
|
KeyA|B
|
KeyA|B
|
KeyA|B
|
0
|
1
|
0
|
KeyA|B
|
Never
|
Never
|
Never
|
1
|
0
|
0
|
KeyA|B
|
KeyB
|
Never
|
Never
|
1
|
1
|
0
|
KeyA|B
|
KeyB
|
KeyB
|
KeyA|B
|
0
|
0
|
1
|
KeyA|B
|
Never
|
Never
|
KeyA|B
|
0
|
1
|
1
|
KeyB
|
KeyB
|
Never
|
Never
|
1
|
0
|
1
|
KeyB
|
Never
|
Never
|
Never
|
1
|
1
|
1
|
Never
|
Never
|
Never
|
Never
|
(KeyA|B 表示密碼A或密碼B,Never表示任何條件下不能實(shí)現)
例如:當塊0的存取控制位C10 C20 C30= 0 0 1時(shí),驗證密碼A或密碼B正確后可讀;
驗證密碼B正確后可寫(xiě);不能進(jìn)行加值、減值操作。
7、控制塊塊3的存取控制與數據塊(塊0、1、2)不同,它的存取控制如下:
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|
密碼A
|
存取控制
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密碼B
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C13
|
C23
|
C33
|
Read
|
Write
|
Read
|
Write
|
Read
|
Write
|
0
|
0
|
0
|
Never
|
KeyA|B
|
KeyA|B
|
Never
|
KeyA|B
|
KeyA|B
|
0
|
1
|
0
|
Never
|
Never
|
KeyA|B
|
Never
|
KeyA|B
|
Never
|
1
|
0
|
0
|
Never
|
KeyB
|
KeyA|B
|
Never
|
Never
|
KeyB
|
1
|
1
|
0
|
Never
|
Never
|
KeyA|B
|
Never
|
Never
|
Never
|
0
|
0
|
1
|
Never
|
KeyA|B
|
KeyA|B
|
KeyA|B
|
KeyA|B
|
KeyA|B
|
0
|
1
|
1
|
Never
|
KeyB
|
KeyA|B
|
KeyB
|
Never
|
KeyB
|
1
|
0
|
1
|
Never
|
Never
|
KeyA|B
|
KeyB
|
Never
|
Never
|
1
|
1
|
1
|
Never
|
Never
|
KeyA|B
|
Never
|
Never
|
Never
|
例如:當塊3的存取控制位C13 C23 C33= 0 0 1時(shí),表示:
密碼A:不可讀,驗證KEYA或KEYB正確后,可寫(xiě)(更改)。
存取控制:驗證KEYA或KEYB正確后,可讀、可寫(xiě)。
密碼B:驗證KEYA或KEYB正確后,可讀、可寫(xiě)。
新卡片中的控制字(FF 07 80 69)密碼A可用,密碼B不可用;
推薦的控制字
方案一:7F 07 88 69
此控制字說(shuō)明:數據塊:用密碼A或B都可以讀寫(xiě);
控制塊:密碼A:由密碼B來(lái)寫(xiě),不可讀;
密碼B:由密碼B來(lái)寫(xiě),不可讀;
控制字:用密碼A或B都可讀,由密碼B寫(xiě);
方案二:08 77 8F 69
此控制字說(shuō)明:數據塊:用密碼A讀,由密碼B讀寫(xiě);
控制塊:密碼A:由密碼B來(lái)寫(xiě),不可讀;
密碼B:由密碼B來(lái)寫(xiě),不可讀;
控制字:用密碼A或B都可讀,由密碼B寫(xiě);
三、 卡片
卡片的電氣部分只由一個(gè)天線(xiàn)和ASIC組成。
天線(xiàn):卡片的天線(xiàn)是只有幾組繞線(xiàn)的線(xiàn)圈,很適于封裝到IS0卡片中。
ASIC:卡片的ASIC由一個(gè)高速(106KB波特率)的RF接口,一個(gè)控制單元和一個(gè)
8K位EEPROM組成。
四、對數據塊的操作
讀 (Read):讀一個(gè)塊;
寫(xiě) (Write):寫(xiě)一個(gè)塊;
加(Increment):對數值塊進(jìn)行加值;
減(Decrement):對數值塊進(jìn)行減值;
存儲(Restore):將塊中的內容存到數據寄存器中;
傳輸(Transfer):將數據寄存器中的內容寫(xiě)入塊中;
中止(Halt):將卡置于暫停工作狀態(tài);