非接触式IC卡及其读写设备.
飞思卡尔8位单片机MC9S88非接触式IC卡及其读写设备
相对湿度：90% ；
写卡次数：10万次以上；
材料：PVC。
11 h
（3）MFl芯片逻辑结构
数字控制单元
射频接口
防冲突
控制和算术 运算单元
E2PROM接 口
E2PROM
认证
加密单元
天 线
12 h
（4）MFl卡片的存储结构
Mifare 1卡片采用EEPROM作为存储介质，容量为1K × 8位 ，分 为16个扇区(0~15)，每个扇区有4个块(0~3)，每块有16字节。一个扇 区共16 Byte × 4 = 64 Byte。扇区的第四块称作尾块，包含了该扇区的 密码A(6个字节)、存取控制(4个字节)、密码B(6个字节)，是控制块。 其余三块是数据块。
3 h
18.1.2 智能卡的接口设备
智能卡接口设备IFD(inter face device)，通常也称作IC卡读
写设备/读写器。读写设备按运行方式可分为单机型和联机型两大类。 单机型读写设备：可独立存储和工作，无需和主机相连就可完成数
据读写，可与应用设备结合或单独工作。有着系统规模小、适应范围广、 不需要联接微机、输出直接控制终端执行机构(例如电控锁、闸门等)以及 安装简单、使用方便等诸多优点。典型应用有IC卡电表、水表，公交车 票刷卡机等。
联机型读写设备：通过并行或串行口与PC机或应用系统网络连接， 组成不同的应用系统。联机型读写设备一般应用于金融和商品交易部门， 适合大型系统或金融支付系统使用。
4 h
18.1.3 智能卡的国际标准
（1）接触式IC卡的国际标准
ISO/IEC 7816是IC卡遵循的主要国际标准，对IC卡的物理特性、 触点的尺寸和位置、电信号和传输协议、交换用行业命令、生物个 人认证方法、密码信息应用等做出了详细规定。
非接触IC卡详细介绍
非接触IC卡详细介绍非接触式IC卡又称射频卡,由IC芯片、感应天线组成，封装在一个标准的PVC卡片内，芯片及天线无任何外露部分,是最近几年发展起来的一项新技术,它成功的将射频识别技术和IC卡技术结合起来,结束了无源(卡中无电源)和免接触这一难题,是电子领域的一大突破,卡片在一定距离范围（通常为5—10mm）靠近读写器表面，通过无线电波的传递来完成数据的读写操作。
1.非接触性IC卡与读卡器之间通过无线电波来完成读写操作,二者之间的通讯频为13.56MHZ。
非接触性IC卡本身是无源卡，当读写器对卡进行读写操作是，读写器发出的信号由两部分叠加组成：一部分是电源信号，该信号由卡接收后，与本身的L/C产生一个瞬间能量来供给芯片工作。
另一部分则是指令和数据信号，指挥芯片完成数据的读取、修改、储存等，并返回信号给读写器,完成一次读写操作。
读写器则一般由单片机，专用智能模块和天线组成，并配有与PC 的通讯接口，打印口，I/O口等，以便应用于不同的领域。
2.非接触性智能卡内部分区。
非接触性智能卡内部分为两部分：系统区（CDF）用户区（ADF）。
系统区：由卡片制造商和系统开发商及发卡机构使用。
用户区：用于存放持卡人的有关数据信息。
3.与接触式IC卡相比较,非接触式卡具有以下优点:⑴可靠性高非接触式IC卡与读写器之间无机械接触,避免了由于接触读写而产生的各种故障.例如:由于粗暴插卡,非卡外物插入,灰尘或油污导致接触不良造成的故障. 此外,非接触式卡表面无裸露芯片,无须担心芯片脱落,静电击穿,弯曲损坏等问题,既便于卡片印刷,又提高了卡片的使用可靠性.⑵操作方便由于非接触通讯,读写器在10CM范围内就可以对卡片操作,所以不必插拨卡,非常方便用户使用. 非接触式卡使用时没有方向性,卡片可以在任意方向掠过读写器表面,既可完成操作,这大大提高了每次使用的速度。
⑶防冲突非接触式卡中有快速防冲突机制,能防止卡片之间出现数据干扰,因此,读写器可以"同时"处理多张非接触式IC卡.这提高了应用的并行性,无形中提高系统工作速度.⑷可以适合于多种应用非接触式卡的序列号是唯一的,制造厂家在产品出厂前已将此序列号固化,不可再更改。
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处 理 机 通 信 协 议 。ＭＣ 可 由外 Ｍ
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Mifare 1 IC卡性能介绍
Mifare 1 IC卡性能介绍关键词：Mifare 1 非接触式IC卡射频卡射频识别技术LC串联谐振读写器一、概述PHILIPS的Mifare 1非接触式IC卡又称射频卡，是世界上最近几年发展起来的一项新技术，它成功地将射频识别技术和IC卡技术结合起来，解决了无源(卡中无电源)和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破。
1、可靠性高非接触式IC卡与读写器之间无机械接触，避免了由于接触读写而产生的各种故障。
此外，非接触式卡表面无裸露的芯片，无须担心芯片脱落、静电击穿、弯曲损坏等问题，既便于卡片的印刷，又提高了卡片的使用可靠性。
2、操作方便，快捷由于非接触通讯，读写器在15cm范围内就可以对卡片操作，所以不必插拔卡，非常方便用户使用。
非接触式卡使用时没有方向性，卡片可以任意方向掠读写器表面，即可完成操作，这大大提高了每次使用的速度。
3、防冲突非接触式卡中有快速防冲突机制，能防止卡片之间出现数据干扰，因此，读写器可以“同时”处理多张非接触式IC卡。
这提高了应用的并行性，无形中提高了系统工作速度。
4、可以适合于多种应用非接触式卡的存储结构特点使它一卡多用，能应用于不同的系统，用户可根据不同的应用设定不同的密码和访问条件。
5、加密性能好非接触式卡的序列号是唯一的，制造厂家在产品出厂前已将此序列号固化，不可再更改。
非接触式卡与读写器之间采用双向验证机制，即读写器验证IC卡的合法性，同时IC卡也验证读写器的合法性。
非接触式卡在处理前要与读写器进行三次相互认证，而且在通讯过程中所有的数据都加密。
此外，卡中各个扇区都有自已的操作密码的访问条件。
二、M1系统参数非接触式IC卡容理为8K位，数据保存期为10年，可改写10万次，读无限次。
M1卡不带电源，自带天线，内含加密控制逻辑电路和通讯逻辑电路，卡与读写器之间的通讯采用国际通用的DES和RES 保密交叉算法，具有极高的保密性能。
² 通信速率：106KB波特率² 防冲突：同一时间可处理多张卡² 读写距离：在150MM内能方便、快速地传递数据² 半双工通讯方式² 在无线通讯过程中通过以下机制来保证数据完整² 支持多卡操作² 材料：PVC² 尺寸：符合ISO10536标准² 无电池：无线方式传递数据和能量² 芯片加工技术：采用高速的CMOS EEPROM工艺² 组成部分：一个芯片和一个简单的线圈² 安全性：三次相互认证(ISO/IEC DIS9798-2)通讯中所有数据加密以防止信号截取每一扇区有相互独立的密码每张卡的序列号是全球唯一的有32位。
非接触读写器(IC卡)基础知识
非接触读写器（IC卡）基础知识一、非接触IC卡简介IC卡全称集成电路卡(Integrated Circuit Card)，又称智能卡(Sm art Card)。
可读写，容量大，有加密功能,数据记录可靠，使用更方便，如一卡通系统,消费系统等。
按连接方式分为接触式和非接触式，接触式卡片存在着操作慢，环境适应性差，可靠性欠佳等问题，这些先天的不足限制了他们在一些重要领域应用。
非接触式IC卡,90年代中期出现，有适应恶劣环境的能力，优良的电气和机械性能，极高的安全性，将逐渐取代现在接触式IC卡，成应用最为广泛的主流卡。
非接触式IC卡，又称"无触点IC卡"或"射频卡"，是世界最近几年发展起来的一项新技术。
它的芯片全部封于卡基内，无暴露部分。
不但如此，在卡体内还嵌有一个微型天线，是为了嵌入的芯片与读卡器之间的相互通信，它通过无线电波或电磁场的感应来交换信息。
它成功地将射频识别技术和IC技术结合起来，解决了无源（卡中无电源）和免接触这两大难题，是电子器件领域的一大突破。
该技术的优势是信息的交换不需要卡和读卡器之间有任何接触。
卡的存储容量一般在256kb到72kb之间，目前最流行的技术有Legic，MIFARE，DESFire，I Code和HID class等，同时也遵从I SO14443 A&B通信协议的芯片。
通常用于门禁、公交收费、地铁收费等。
非接触式IC卡所使用的芯片以PHILIPS公司出品的MIFARE One S50或S70芯片居多，约占到80%，所以很多人习惯上称非接触式IC卡为"M1卡"。
非接触式IC卡又可分为：1). 射频加密式（RF ID）通常称为ID卡。
射频卡的信息存取是通过无线电波来完成的。
主机和射频之间没有机械接触点。
比如HID，INDARA，TI，EM等。
2). 射频储存卡（RF IC）通常称为非接触IC卡。
射频储存卡也是通过无线电来存取信息。
非接触式IC卡读写芯片
非接触式IC卡读写芯片简介非接触式IC卡又称射频卡，由IC芯片、感应天线组成，封装在一个标准的PVC卡片内，芯片及天线无任何外露部分。
非接触式IC卡是世界上最近几年发展起来的一项新技术,它成功的将射频识别技术和IC卡技术结合起来,结束了无源(卡中无电源)和免接触这一难题,是电子器件领域的一大突破.卡片在一定距离范围内(通常为5—10mm)靠近读写器表面，通过无线电波的传递来完成数据的读写操作。
对非接触式IC卡的读写操作是通过读写器来完成的，读写器是主控机与非接触式IC卡间进行信息传输和存储甚至运算处理的中间媒介，也叫接口设备、卡接收设备、耦合设备或终端。
非接触式IC卡读写芯片原理非接触式IC卡卡片的电气部分由一个元件和AISC组成，没有其他的外部器件，卡片中的天线是只有线圈，很适合封状到ISO卡片中。
以Mifare为例，读卡器向IC卡发一组固定频率的电磁波，卡内有一个LC串联谐振电路，其频率与读写器的频率相同，这样便产生电磁共振，从而使电容内有了电荷，在电容的另一端接有一个单向通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存，当储存积累的电荷达到2V时，此电源可为其他电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接收读写器的数据。
其中Mifare的逻辑框图如下图所示。
非接触式读写器包含流向相反的两个信号通道：上部的发送通道和下部的接收通道。
发送通道首先由频率稳定的石英晶体振荡器产生相应工作频率载波信号，该信号将在调制级由已在ASIC段按曼彻斯特或变型密勒或NRZ规则编码的拟发送信息序列进行幅移键控（ASK）调制，最后经功率输出级放大后，由天线发送。
接收通道则首先滤除输入信号中的干扰和噪声。
从高强度的发射驱动信号中提取非接触式IC卡的微弱应答信号，继而放大解调后送ASIC进一步处理。
两个通道传输数据的示意图如下图所示。
特性非接触式识别技术带给我们一个便利接入存储于电子媒体中数据的方式，以13.56 MHz 智能卡读卡器芯片与模块为例：形成MIFARE 接口平台不可或缺的一部份，目前为非接触式与双接口智能卡机制的业界标准符合包括ISO 14443 A、ISO 14443 B 与ISO 15693 等国际化标准相当容易导入设计运作范围达100mm提供RF 数据通信加密选择通过MIFARE 演示系统协助，相当容易进行新型应用的开发典型器件MF RC522特性内置对卡片或标签的信号进行解调和译码的高集成度的模拟电路；采用少量外部元件，即可将输出驱动级接天线；5mm×5mm×0.85mm(HVQFN32)的超小体积；2.5～3.6V的低I电压低功耗设计。
D8型非接触式IC卡读写器
D8型非接触式IC卡读写器一、产品简介剑龙系列中D8型是一款双界面IC卡读写器，可读写双界面射频卡、电子标签、单独的射频卡和接触式智能卡，同时支持一个ISO7816尺寸的接触式智能卡和3个Sim卡尺寸的SAM卡座，通过RS232串行接口或USB口实现同PC机及相关设备的连接，USB采用无驱技术，可方便用户的安装使用，它多卡的支持可用于安全发卡及那些安全要求较高的领域需要。
随机提供各种平台的驱动开发包，附带的演示程序实现访问射频卡的全部功能，并带有自动测卡操作。
D8型IC卡读写器是开发IC卡相关产品及系统集成必备的前端处理设备，其丰富、完善的接口函数，可方便地应用于工商、电信、邮政、税务、银行、保险、医疗、会议签到、网吧管理、加油站、停车场等各种收费、储值、查询等智能卡管理应用系统中。
产品名称D8型读写器重量300g温度适用范围-20到+60ºC卡触点可使用次数30万次支持卡尺寸支持符合ISO14443TypeA/B的非接触卡，支持符合ISO15693标准的电子标签，同时可以支持1个符合ISO7816标准卡尺寸，同时可附加3个符合GSM11.11的Sim卡的卡尺寸SAM卡座可给卡提供电流0-130mA与PC通讯类型Low Speed USB（USB 1.1）Bus powered deviceHID（USB无驱）通讯协议支持ISO14443 Type A/B支持ISO15693支持T=0、T=1的CPU卡同接触式卡的通讯速度可达115,200 bps所遵循的标准ISO14443、ISO 7816、ISO15693、PC/SC、GSM11.11、FCC、CE通讯速率T=0：9600-38400bpsT=1：9600-115200bps外观颜色通用如图，可根据用户需求定制连接电缆额外附1.5M长的USB连接通讯线状态显示LED指示灯，指示电源或通讯状态操作系统Windows 98、Me、2K、XP、2003及Unix 和Linux外形规格123mm*95mm*27mm其他特性提供通用接口函数库，可支持多种操作系统和语言开发平台支持在线升级功能同步支持符合ISO14443 Type A,Type B的非接触智能卡，如：Mifare S50、Mifare S70、MF1ICL10、Mifare Pro、Mifare desfire、Mifare ultralight、SLE44R31、SLE6-6cl系列、AT88RF020、华虹1102等同步支持符合ISO15693的电子标签，如：I－Code2,Tagit,My-d,LRI512。
非接触式ic卡的内部结构与工作原理及其应用
非接触式IC卡的内部结构与工作原理及其应用1. 引言非接触式IC卡是一种智能卡片，内部集成了芯片和天线，可以实现与读卡器的无线通信。
本文将介绍非接触式IC卡的内部结构、工作原理以及应用场景。
2. 内部结构非接触式IC卡的内部结构主要包括以下几个部分：2.1 芯片非接触式IC卡的核心是芯片，芯片内集成了存储器、处理器和通信接口等组件。
存储器用于存储卡片持有者的信息，处理器用于进行数据处理和运算，通信接口用于与读卡器进行通信。
2.2 天线非接触式IC卡的天线位于卡片的表面，用于接收和发送无线信号。
当卡片靠近读卡器时，读卡器会发出电磁场信号，卡片的天线接收到信号后将其转换成电流供芯片使用。
同时，芯片生成的电流也会通过天线发送给读卡器。
2.3 外壳非接触式IC卡的外壳通常由塑料材料制成，用于保护芯片和天线。
外壳的设计可以根据具体应用需求进行调整，例如可以加入防水、防尘等功能。
3. 工作原理非接触式IC卡的工作原理可以概括为以下几个步骤：3.1 电磁感应当非接触式IC卡靠近读卡器时，读卡器会发出一个电磁场信号。
这个信号会激活卡片内的天线，并通过电磁感应的原理将信号转换成电流供芯片使用。
3.2 通信一旦芯片获取到电流，它将开始与读卡器进行通信。
通信的方式可以是单向或双向的，取决于具体的应用需求。
在通信过程中，芯片可以向读卡器发送数据，同时也可以接收读卡器发送的数据。
3.3 数据处理与存储芯片内的处理器会对收到的数据进行处理和运算，并将结果存储到内部的存储器中。
这些数据可以是卡片持有者的个人信息、账户余额等。
3.4 安全验证非接触式IC卡通常会有一套安全验证机制，用于确保卡片的合法性和数据的安全性。
这些机制可以包括密码验证、加密解密操作等。
4. 应用场景非接触式IC卡由于其便捷、安全的特点，广泛应用于各个领域。
以下是一些常见的应用场景：4.1 门禁系统非接触式IC卡可以用于门禁系统，取代传统的磁卡或钥匙。
持卡人只需将卡片靠近读卡器，即可完成身份验证，方便快捷。
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（4）高抗干扰性：对有防冲突电路的非接触卡，在多卡同时进入读 写范围内时，读写设备可一一对卡进行处理。
（5）一卡多用：卡片上的数据分区管理，实现一卡多用、一卡通。 （6）多种工作距离：作用距离从几厘米到几米，适应不同场合。
18.2 非接触式IC卡
18.2.2 非接触卡的应用
（1）公共交通 （2）身份识别 （3）门禁控制 另外，高速公路收费，停车场收费，加油站收费， 智能卡水表、电表、煤气表等应用。
根据读写方法把IC卡分为：接触式IC卡和非接触式IC卡。两种卡的 集成电路均密封在塑料卡基片内部，可防水，防尘，防磁。 接触式IC卡：表面可以看到一个方型镀金接口，共有八个或六个镀 金触点，用于与读写器接触，通过电流信号完成读写。 非接触式IC卡：卡内除包含前述三种IC卡电路，还有射频收发电路 及相关电路。IC卡在一定距离内即可收发读写器的信号，实现非接触读 写。因而称这种IC卡为非接触式，或者感应式IC卡，或者射频识别 (Radio Frequency Identification,简称RFID)卡。
18.1 智能卡基本知识概要
18.1.2 智能卡的接口设备
智能卡接口设备IFD(inter face device)，通常也称作IC卡读
写设备/读写器。读写设备按运行方式可分为单机型和联机型两大类。 单机型读写设备：可独立存储和工作，无需和主机相连就可完成数 据读写，可与应用设备结合或单独工作。有着系统规模小、适应范围广、 不需要联接微机、输出直接控制终端执行机构(例如电控锁、闸门等)以及 安装简单、使用方便等诸多优点。典型应用有IC卡电表、水表，公交车 票刷卡机等。 联机型读写设备：通过并行或串行口与PC机或应用系统网络连接， 组成不同的应用系统。联机型读写设备一般应用于金融和商品交易部门， 适合大型系统或金融支付系统使用。
18.2 非接触式IC卡
（2）MF1卡主要参数
工作频率：13.56MHZ； 数据保存期：≥10年；
操作时间：≤96ms；
存储容量：8Kbit； 存储器类型：E2PROM；
读写距离：2.5～10cm ；
尺寸：85.6mm×54mm×0.76mm ； 操作环境温度：－20℃～50℃；
多重应用区：16个分区；
非接触式IC卡及其读写设备
主要内容
智能卡基本知识概要
非接触式IC卡 非接触式IC卡读写设备设计
18.1 智能卡基本知识概要
18.1.1 关于智能卡
智能卡（“smart card”），也称作集成电路卡（integrated
circuit card），即IC卡。它一般指将集成电路芯片嵌装于塑料等基片上 制成的卡片，外形与磁卡相似，芯片具有存储、加密及数据处理等功能。 IC卡可以分为以下三类:
18.1 智能卡基本知识概要
18.1.3 智能卡的国际标准
（1）接触式IC卡的国际标准
ISO/IEC 7816是IC卡遵循的主要国际标准，对IC卡的物理特性、 触点的尺寸和位置、电信号和传输协议、交换用行业命令、生物个 人认证方法、密码信息应用等做出了详细规定。
（2）非接触式IC卡的国际标准
标准 ISO 10536 卡类型 密耦合 作用距离（约） 0～1cm
ISO 14443
ISO 15693
近耦合
疏耦合
0～10cm
0～1m
（3）测试标准
对各种卡进行测试的国际标准是ISO/IEC 10373。
18.1 智能卡基本知识概要
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18.2 非接触式IC卡
18.2.1 非接触式IC卡
非接触式IC卡Contactless Smart Card（CSS），也称作感应卡、 射频卡，由IC芯片、感应天线组成，并完全密封在一个标准PVC卡片中， 无外露部分，其结构示意图如下。
相对湿度：90% ； 材料：PVC。
厂商序列号：32位，全球唯一；
写卡次数：10万次以上；
18.2 非接触式IC卡
（3）MFl芯片逻辑结构
数字控制单元
控制和算术 运算单元
射频接口
防冲突
E2PROM
E2PROM接 口
认证
天 线
加密单元
18.2 非接触式IC卡
（4）MFl卡片的存储结构
Mifare 1卡片采用EEPROM作为存储介质，容量为1K × 8位 ，分 为16个扇区(0~15)，每个扇区有4个块(0~3)，每块有16字节。一个扇 区共16 Byte × 4 = 64 Byte。扇区的第四块称作尾块，包含了该扇区 的密码A(6个字节)、存取控制(4个字节)、密码B(6个字节)，是控制块。 其余三块是数据块。 扇区0的块0固化了厂商代码信息，不可改写。其中：第0~4字节为 卡片的序列号；第5字节为序列号的校验码；第6字节为卡片的容量 “SIZE”；第7，8字节为卡片的类型号(Tagtype)；其他字节由厂商另 加定义。如下图所示。
（1）存储卡：内ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ封装了为电可擦除可编程只读存储器EEPROM。
（2）逻辑加密卡：封装了上述EEPROM存储器外，还专设有逻辑
加密电路，提供了硬件加密手段。
（3）CPU卡 ：卡片内集成了中央处理器CPU， 程序存储器ROM，
数据存储器EEPROM 和RAM。
18.1 智能卡基本知识概要
18.1.1 关于智能卡
外壳
芯片
天线
18.2 非接触式IC卡
非接触IC卡工作原理图
数据
天线 读写器
能量 时序
非接触IC卡
（内置芯片、天线） PC
18.2 非接触式IC卡
非接触IC卡的优点：
（1）高可靠性：无触点，避免了由接触读写产生的各种故障。提高 了抗静电和环境污染能力，因此提高了可靠性及使用寿命。 （2）易用性：操作方便、快捷，无需插拔卡，完成—次操作只需 0.1～0.3秒。 （3）高安全性：序列号全球唯一。卡与读写设备之间采用双向互认 验证机制。所有数据都加密，不同分区的数据用不同的密码和访问 条件进行保护。
18.2 非接触式IC卡
18.2.3 非接触式IC卡Mifare
Philips是世界上最早研制非接触式IC卡的公司，其Mifare技术 已经被制定为IS0／IEC14443 TYPE A国际标准。
（1）Mifare 1卡特点
① 采用CMOS工艺，内建E2PROM存储器、MCU智能控制器等。 ② 卡片电路不用任何电池供电。 ③ 标准操作距离高达10cm，通信速率高达106kbit／s。 ④ 具有先进的数据通信加密和双向密码验证功能。 ⑤ 具有防冲突功能。 ⑥ 其芯片在制造时具有全球唯一的序列号。 ⑦ 内建8K的E2PROM存储器，分16个扇区。 ⑧ 芯片设计有增／减值运算电路，其运算时间最长不超过100ms。 ⑨ 擦写能力超过10万次，数据保存期大于10年。