基于IPv6的Contiki 系統(tǒng)入門實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)題目 基于IPv6的Contiki 系統(tǒng)入門實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)時(shí)間 2015/1/4一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私釸FID 相關(guān)知識(shí)。掌握RFID 模塊自動(dòng)識(shí)別IC 卡工作原理。二、 實(shí)驗(yàn)原理及程序分析：1、STM8S處理器概述本實(shí)驗(yàn)所使用RFID 模塊由STM8處理器和MFRC531(高集成非接觸讀寫芯片)兩片芯片搭建而成的。STM8是基于8 位框架結(jié)構(gòu)的微控制器，其CPU 內(nèi)核有6 個(gè)內(nèi)部寄存器，通過(guò)這些寄存器可高效地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。STM8的指令集支持80條基本語(yǔ)句及20種尋址模式，而且CPU的6 個(gè)內(nèi)部寄存器都擁有可尋址的地址。STM8 內(nèi)部的FLASH程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)EEPROM由一組通用寄存器來(lái)控

2、制。用戶可以使用這些寄存器來(lái)編程或擦除存儲(chǔ)器的內(nèi)容、設(shè)置寫保護(hù)、或者配置特定的低功耗模式。用戶也可以對(duì)器件的選項(xiàng)字節(jié)(Option byte) 進(jìn)行編程。FLASHl STM8S EEPROM 分為兩個(gè)存儲(chǔ)器陣列： 最多至128K字節(jié)的FLASH程序存儲(chǔ)器，不同的器件容量有所不同。 最多至2K字節(jié)的數(shù)據(jù)EEPROM(包括option byte 選擇字節(jié))，不同的器件容量有所不同。l 編程模式 字節(jié)編程和自動(dòng)快速字節(jié)編程(沒(méi)有擦除操作) 字編程 塊編程和快速塊編程(沒(méi)有擦除操作) 在編程/ 擦除操作結(jié)束時(shí)和發(fā)生非法編程操作時(shí)產(chǎn)生中斷l(xiāng) 讀同時(shí)寫(RWW)功能。該特性并不是所有STM8S器件都擁有

3、。l 在應(yīng)用編程(IAP)和在線編程(ICP)能力。l 保護(hù)特性 存儲(chǔ)器讀保護(hù)(ROP) 基于存儲(chǔ)器存取安全系統(tǒng)(MASS 密鑰)的程序存儲(chǔ)器寫保護(hù) 基于存儲(chǔ)器存取安全系統(tǒng)(MASS 密鑰)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫保護(hù) 可編程的用戶啟動(dòng)代碼區(qū)域(UBC) 寫保護(hù)l 在待機(jī)(Halt) 模式和活躍待機(jī)(Active-halt)模式下，存儲(chǔ)器可配置為運(yùn)行狀態(tài)和掉電狀態(tài)。數(shù)據(jù)EEPROM(DATA) 區(qū)域可用于存儲(chǔ)用戶具體項(xiàng)目所需的數(shù)據(jù)。默認(rèn)情況下，DATA 區(qū)域是寫保護(hù)的，這樣可以在主程序工作在IAP 模式時(shí)防止DATA 區(qū)域被無(wú)意地修改。只有使用特定的MASS 密鑰才能對(duì)DATA 區(qū)域的寫保護(hù)解鎖。2、M

4、FR531 概述MF RC531 是應(yīng)用于13.56MHz 非接觸式通信中高集成讀寫卡芯片系列中的一員。該讀寫卡芯片系列利用了先進(jìn)的調(diào)制和解調(diào)概念，完全集成了在13.56MHz 下所有類型的被動(dòng)非接觸式通信方式和協(xié)議。芯片管腳兼容MF RC500、MF RC530 和SL RC400。MF RC531支持 ISO/IEC14443A/B 的所有層和MIFARE經(jīng)典協(xié)議，以及與該標(biāo)準(zhǔn)兼容的標(biāo)準(zhǔn)。支持®高速M(fèi)IFARE非接觸式通信波特率。內(nèi)部的發(fā)送器部分不需要增加有源電路就能夠直接驅(qū)動(dòng)近操作距離®的天線（可達(dá)100mm）。接收器部分提供一個(gè)堅(jiān)固而有效的解調(diào)和解碼電路，用于ISO

5、14443A 兼容的應(yīng)答器信號(hào)。數(shù)字部分處理 ISO14443A 幀和錯(cuò)誤檢測(cè)（奇偶CRC）。此外，它還支持快速 CRYPTO1 加密算法，用于驗(yàn)證MIFARE 系列產(chǎn)品。與主機(jī)通信模式有8 位并行和SPI 模式，用戶可根據(jù)不同的需求選擇不同的模式，這樣給讀卡器/ 終端的設(shè)計(jì)提供了極大的靈活性。圖1.1 MFRC531特性l 高集成度的調(diào)制解調(diào)電路；l 采用少量外部器件，即可輸出驅(qū)動(dòng)級(jí)接至天線；l 最大工作距離100mm；l 支持ISO/IEC14443 A/B 和MIFARE經(jīng)典協(xié)議；l 支持非接觸式高速通信模式，波特率可達(dá)424kb/s；l 采用Crypto1加密算法并含有安全的非易失性內(nèi)

6、部密匙存儲(chǔ)器；l 管腳兼容MF RC500、MF RC530和SL RC400；l 與主機(jī)通信的2 種接口：并行接口和 SPI，可滿足不同用戶的需求；l 自動(dòng)檢測(cè)微處理器并行接口類型；l 靈活的中斷處理；l 64字節(jié)發(fā)送和接收 FIFO 緩沖區(qū)；l 帶低功耗的硬件復(fù)位；l 可編程定時(shí)器；l 唯一的序列號(hào)；l 用戶可編程初始化配置；l 面向位和字節(jié)的幀結(jié)構(gòu)；l 數(shù)字、模擬和發(fā)送器部分經(jīng)獨(dú)立的引腳分別供電；l 內(nèi)部振蕩器緩存器連接13.56MHz 石英晶體；l 數(shù)字部分的電源（DVDD ）可選擇3.3V 或5V；l 在短距離應(yīng)用中，發(fā)送器（天線驅(qū)動(dòng)）可以用3.3V 供電。MF RC531 適用于各

7、種基于ISO/IEC 14443 標(biāo)準(zhǔn)，并且要求低成本、小尺寸、高性能以及單電源的非接觸式通信的應(yīng)用場(chǎng)合。l 公共交通終端；l 手持終端；l 板上單元；l 非接觸式PC終端；l 計(jì)量；l 非接觸式公用電話。并行微控制器接口自動(dòng)檢測(cè)連接的8 位并行接口的類型。它包含一個(gè)的雙向 FIFO 緩沖區(qū)和一個(gè)可配置的中斷輸出。這樣就為連接各種MCU 提供了很大的靈活性。即使使用非常低成本的器件也能滿足高速非接觸式通信的要求。帶FIFO 的SPI 從機(jī)接口，其串行時(shí)鐘SCK 由主機(jī)提供。數(shù)據(jù)處理部分執(zhí)行數(shù)據(jù)的并行串行轉(zhuǎn)換。它支持的幀包括 CRC和奇偶校驗(yàn)。它以完全透明的模式進(jìn)行操作，因而支持ISO14443

8、A 的所有層。狀態(tài)和控制部分允許對(duì)器件進(jìn)行配置以適應(yīng)環(huán)境的影響并使性能調(diào)節(jié)到最佳狀態(tài)。當(dāng)與MIFARE Standard和MIFARE 產(chǎn)品通信時(shí)，使用高速 CRYPTO1流密碼單元和一個(gè)可靠的非易失性密匙存儲(chǔ)器。模擬電路包含了一個(gè)具有非常低阻抗橋驅(qū)動(dòng)器輸出的發(fā)送部分。這使得最大操作距離可達(dá)100mm。接收器可以檢測(cè)到并解碼非常弱的應(yīng)答信號(hào)。由于采用了非常先進(jìn)的技術(shù)，接收器已不再是限制操作距離的因素了。該器件為32腳SO 封裝。器件使用了3 個(gè)獨(dú)立的電源以實(shí)現(xiàn)在EMC特性和信號(hào)解耦方面達(dá)到最佳性能。MF RC531具有出色的 RF性能并且模擬和數(shù)字部分可適應(yīng)不同的操作電壓。非接觸式天線使用以下

9、4 個(gè)管腳：為了驅(qū)動(dòng)天線，MF RC531通過(guò) TX1 和TX2 提供13.56MHz 的能量載波。根據(jù)寄存器的設(shè)定對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制得到發(fā)送的信號(hào)?？ú捎肦F場(chǎng)的負(fù)載調(diào)制進(jìn)行響應(yīng)。天線拾取的信號(hào)經(jīng)過(guò)天線匹配電路送到RX 腳。MF RC531 內(nèi)部接收器對(duì)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和解調(diào)并根據(jù)寄存器的設(shè)定進(jìn)行處理。然后數(shù)據(jù)發(fā)送到并行接口由微控制器進(jìn)行讀取。MF RC531 支持MIFARE有源天線的概念。它可以處理管腳甅FIN 和MFOUT處的MIFARE核心®模塊的基帶信號(hào)NPAUSE 和KOMP 。MIFARE接口可采用下列方式與甅F RC531的模擬或數(shù)字部分單獨(dú)通信：l 模擬電路可通過(guò)MI

10、FARE 接口獨(dú)立使用。這種情況下，MFIN 連接到外部產(chǎn)生的NPAUSE信號(hào)。MFOUT 提供KOMP 信號(hào)。l 數(shù)字電路可通過(guò)MIFARE接口驅(qū)動(dòng)外部信號(hào)電路。這種情況下，甅FOUT提供內(nèi)部產(chǎn)生的NPAUSE 信號(hào)而MFIN 連接到外部輸入的KOMP 信號(hào)。4 線SPI 接口：代碼實(shí)現(xiàn)如下/功 能：尋卡/參數(shù)說(shuō)明: req_codeIN:尋卡方式/ 0x52 = 尋感應(yīng)區(qū)內(nèi)所有符合14443A標(biāo)準(zhǔn)的卡/ 0x26 = 尋未進(jìn)入休眠狀態(tài)的卡/ pTagTypeOUT：卡片類型代碼/ 0x4400 = Mifare_UltraLight/ 0x0400 = Mifare_One(S50)/ 0

11、x0200 = Mifare_One(S70)/ 0x0800 = Mifare_Pro/ 0x0403 = Mifare_ProX/ 0x4403 = Mifare_DESFire/返 回: 成功返回MI_OK/signed char PcdRequest(unsigned char req_code,unsigned char *pTagType)signed char status;struct TransceiveBuffer MfComData;struct TransceiveBuffer *pi;pi = &MfComData;MFRC531_WriteReg(RegCh

12、annelRedundancy,0x03);MFRC531_ClearBitMask(RegControl,0x08);MFRC531_WriteReg(RegBitFraming,0x07);MFRC531_SetBitMask(RegTxControl,0x03);MFRC531_SetTimer(4);MfComData.MfCommand = PCD_TRANSCEIVE;MfComData.MfLength = 1;MfComData.MfData0 = req_code;status = MFRC531_ISO14443_Transceive(pi);if (!status)if

13、(MfComData.MfLength != 0x10) status = MI_BITCOUNTERR; *pTagType = MfComData.MfData0;*(pTagType+1) = MfComData.MfData1;return status;/將存在RC531的EEPROM中的密鑰匙調(diào)入RC531的FIFO/input: startaddr=EEPROM地址/char PcdLoadKeyE2(unsigned int startaddr)char status;struct TransceiveBuffer MfComData;struct TransceiveBuff

14、er *pi;pi = &MfComData;MfComData.MfCommand = PCD_LOADKEYE2;MfComData.MfLength = 2;MfComData.MfData0 = startaddr & 0xFF;MfComData.MfData1 = (startaddr >> 8) & 0xFF;status = MFRC531_ISO14443_Transceive(pi);return status;/功能：將已轉(zhuǎn)換格式后的密鑰送到RC531的FIFO 中/input:keys=密鑰/signed char PcdAuthKe

15、y(unsigned char *pKeys)signed char status;struct TransceiveBuffer MfComData;struct TransceiveBuffer *pi;pi = &MfComData;MFRC531_SetTimer(4);MfComData.MfCommand = PCD_LOADKEY;MfComData.MfLength = 12;memcpy(&MfComData.MfData0, pKeys, 12);status = MFRC531_ISO14443_Transceive(pi);return status;/

16、功能：用存放RC531的FIFO 中的密鑰和卡上的密鑰進(jìn)行驗(yàn)證/input:auth_mode=驗(yàn)證方式,0x60:驗(yàn)證A密鑰,0x61:驗(yàn)證B 密鑰/ block=要驗(yàn)證的絕對(duì)塊號(hào)/ g_cSNR=序列號(hào)首地址/signed char PcdAuthState(unsigned char auth_mode,unsigned charblock,unsigned char *pSnr)signed char status;struct TransceiveBuffer MfComData;struct TransceiveBuffer *pi;pi = &MfComData;MFRC

17、531_WriteReg(RegChannelRedundancy,0x0F);MFRC531_SetTimer(4);MfComData.MfCommand = PCD_AUTHENT1;MfComData.MfLength = 6;MfComData.MfData0 = auth_mode;MfComData.MfData1 = block;memcpy(&MfComData.MfData2, pSnr, 4);status = MFRC531_ISO14443_Transceive(pi);if (status = MI_OK)if (MFRC531_ReadReg(RegSec

18、ondaryStatus) & 0x07) status = MI_BITCOUNTERR; elseMfComData.MfCommand = PCD_AUTHENT2;MfComData.MfLength = 0;status = MFRC531_ISO14443_Transceive(pi);if (status = MI_OK)if (MFRC531_ReadReg(RegControl) & 0x08) status = MI_OK; else status = MI_AUTHERR; return status;/讀mifare_one卡上一塊(block)數(shù)據(jù)(1

19、6字節(jié))/input: addr = 要讀的絕對(duì)塊號(hào)/output:readdata = 讀出的數(shù)據(jù)/signed char PcdRead(unsigned char addr,unsigned char *pReaddata)signed char status;struct TransceiveBuffer MfComData;struct TransceiveBuffer *pi;pi= &MfComData;MFRC531_SetTimer(4);MFRC531_WriteReg(RegChannelRedundancy,0x0F);MfComData.MfCommand =

20、 PCD_TRANSCEIVE;MfComData.MfLength = 2;MfComData.MfData0 = PICC_READ;MfComData.MfData1 = addr;status = MFRC531_ISO14443_Transceive(pi);if (status = MI_OK)if (MfComData.MfLength != 0x80) status = MI_BITCOUNTERR; else memcpy(pReaddata, &MfComData.MfData0, 16); return status;/寫數(shù)據(jù)到卡上的一塊signed char s

21、tatus;struct TransceiveBuffer MfComData;struct TransceiveBuffer *pi;pi = &MfComData;MFRC531_SetTimer(5);MFRC531_WriteReg(RegChannelRedundancy,0x07);MfComData.MfCommand = PCD_TRANSCEIVE;MfComData.MfLength = 2;MfComData.MfData0 = PICC_WRITE;MfComData.MfData1 = addr;status = MFRC531_ISO14443_Transc

22、eive(pi);if (status != MI_NOTAGERR)if(MfComData.MfLength != 4) status=MI_BITCOUNTERR; elseMfComData.MfData0 &= 0x0F;switch (MfComData.MfData0)case 0x00:status = MI_NOTAUTHERR;/input:adde=要寫的絕對(duì)塊號(hào)/ writedata=寫入數(shù)據(jù)/signed char PcdWrite(unsigned char addr,unsigned char*pWritedata)signed char status;s

23、truct TransceiveBuffer MfComData;struct TransceiveBuffer *pi;pi = &MfComData;MFRC531_SetTimer(5);MFRC531_WriteReg(RegChannelRedundancy,0x07);MfComData.MfCommand = PCD_TRANSCEIVE;MfComData.MfLength = 2;MfComData.MfData0 = PICC_WRITE;MfComData.MfData1 = addr;status = MFRC531_ISO14443_Transceive(pi

24、);if (status != MI_NOTAGERR)if(MfComData.MfLength != 4) status=MI_BITCOUNTERR; elseMfComData.MfData0 &= 0x0F;switch (MfComData.MfData0)case 0x00:status = MI_NOTAUTHERR;break;case 0x0A:status = MI_OK;break;default:status = MI_CODEERR;break;if (status = MI_OK)MFRC531_SetTimer(5);MfComData.MfComman

25、d = PCD_TRANSCEIVE;MfComData.MfLength = 16;memcpy(&MfComData.MfData0, pWritedata, 16);status = MFRC531_ISO14443_Transceive(pi);if (status != MI_NOTAGERR)MfComData.MfData0 &= 0x0F;switch(MfComData.MfData0)case 0x00:status = MI_WRITEERR;break;case 0x0A:status = MI_OK;break;default:status = MI_

26、CODEERR;break;MFRC531_SetTimer(4);return status;/命令卡進(jìn)入休眠狀態(tài)/signed char PcdHalt()signed char status = MI_OK;struct TransceiveBuffer MfComData;struct TransceiveBuffer *pi;pi = &MfComData;MfComData.MfCommand = PCD_TRANSCEIVE;MfComData.MfLength = 2;MfComData.MfData0 = PICC_HALT;MfComData.MfData1 = 0

27、;status = MFRC531_ISO14443_Transceive(pi);if (status)if (status=MI_NOTAGERR | status=MI_ACCESSTIMEOUT)status = MI_OK;MFRC531_WriteReg(RegCommand,PCD_IDLE);return status;/硬件版本號(hào)const unsigned char hardmodel12 = "SL601F-0512"unsigned char g_bReceOk; /正確接收到上位機(jī)指令標(biāo)志unsigned char g_bReceAA; /接收到上

28、位機(jī)發(fā)送的AA 字節(jié)標(biāo)志unsigned char g_bRc531Ok; /RC531復(fù)位正常標(biāo)志unsigned int g_cReceNum; /接收到上位機(jī)的字節(jié)數(shù)unsigned int g_cCommand; /接收到的命令碼unsigned char g_cSNR4; /M1卡序列號(hào)unsigned char g_cIcdevH; /設(shè)備標(biāo)記unsigned char g_cIcdevL; /設(shè)備標(biāo)記unsigned char g_cFWI; /unsigned char g_cCidNad; /unsigned char g_cReceBuf64; /和上位機(jī)通訊時(shí)的緩沖區(qū)UA

29、RT2_Cmd(ENABLE);/響應(yīng)上位機(jī)發(fā)送的讀取硬件版本號(hào)命令/void ComGetHardModel(void)memcpy(&g_cReceBuf0, &hardmodel0, sizeof(hardmodel);AnswerOk(&g_cReceBuf0, sizeof(hardmodel);/響應(yīng)上位機(jī)發(fā)送的設(shè)置RC531協(xié)議命令，ISO14443A/B/void ComPcdConfigISOType(void)if (MI_OK = MFRC531_CfgISOType(g_cReceBuf6) AnswerCommandOk(); else Ans

30、werErr(-1); /響應(yīng)上位機(jī)發(fā)送的天線命令/void ComPcdAntenna(void)char status;if (!g_cReceBuf6) status = MFRC531_CloseAnt(); elsedelay_ms(10);status = MFRC531_OpenAnt();delay_ms(10);if (status = MI_OK) AnswerCommandOk(); else AnswerErr(FAULT10); /響應(yīng)上位機(jī)發(fā)送的A卡休眠命令/void ComHlta(void)if (MI_OK = PcdHalt() AnswerCommandO

31、k(); else AnswerErr(FAULT10); /正確執(zhí)行完上位機(jī)指令，應(yīng)答（有返回?cái)?shù)據(jù)）/input：answerdata = 應(yīng)答數(shù)據(jù)/ answernum = 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度/void AnswerOk(unsigned char *answerdata, unsigned int answernum)unsigned char chkdata;unsigned int i;disableInterrupts();UART2_SendByte(0xAA); /發(fā)送命令頭UART2_ SendByte(0xBB);chkdata = (unsigned char)(answernum + 6) & 0xFF); /長(zhǎng)度字，包括狀態(tài)字和效驗(yàn)字UART2_SendByte(chkdata);chkdata = (unsigned char)(answernum + 6)>>8) & 0xFF);UART2_SendByte(chkdata);UART2_SendByte(g_cIcdevH); /發(fā)送設(shè)備標(biāo)識(shí)if (g_cIcdevH = 0xAA)UART2_SendByte(0);UART2_SendByte(g_cIcdevL);if (g_cIcdevL = 0xAA)UART2_SendByte