ISO14443協(xié)議學(xué)習(xí)總結(jié)

1、ISO/IEC14443-4協(xié)議學(xué)習(xí)總結(jié)主講內(nèi)容非接觸式IC的工作原理信號(hào)能量及信號(hào)接口初始化和抗沖突特性數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議非接觸式IC的工作原理主講內(nèi)容工作原理簡介工作原理簡介ICIC卡技術(shù)指標(biāo)及物理特性卡技術(shù)指標(biāo)及物理特性非接觸式IC的工作原理參數(shù)參數(shù)外形尺寸IS0標(biāo)準(zhǔn)卡85.72mm54.03mm0.76mm容差存儲(chǔ)容量8Kbit,16個(gè)分區(qū)，每分區(qū)兩組密碼工作頻率13.56MHz通訊速率106KBoud讀寫距離2.510cm讀寫時(shí)間12ms工作溫度050擦寫壽命100,000次數(shù)據(jù)保存10年封裝材料PVC、ABS、PET、PETG、0.13mm銅線封裝工藝超聲波自動(dòng)植線/自動(dòng)碰焊執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)IS

2、O 14443，ISO 10536功能支持一卡多用典型應(yīng)用企業(yè)/校園一卡通、公交儲(chǔ)值卡、高速公路收費(fèi)、停車場、小區(qū)/園區(qū)管理等非接觸式非接觸式IC卡技術(shù)指標(biāo)卡技術(shù)指標(biāo)主講內(nèi)容非接觸式IC的工作原理信號(hào)能量及信號(hào)接口初始化和抗沖突特性數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議信號(hào)能量及信號(hào)接口主講內(nèi)容信號(hào)能量信號(hào)能量RFIDRFID常用編碼、調(diào)制與解調(diào)技術(shù)常用編碼、調(diào)制與解調(diào)技術(shù)PICCPICC及及PCDPCD內(nèi)部運(yùn)作的過程內(nèi)部運(yùn)作的過程信號(hào)能量耦合耦合ICIC卡的能量是通過發(fā)送頻率為卡的能量是通過發(fā)送頻率為13.56MHz13.56MHz的的閱讀器的交變磁場來提供。閱讀器的交變磁場來提供。閱讀器產(chǎn)生的磁場必須在閱讀器產(chǎn)生的

3、磁場必須在1.5A/m-7.5A/m1.5A/m-7.5A/m之間。之間。兩種閱讀器和近耦合兩種閱讀器和近耦合ICIC卡之間的數(shù)據(jù)傳輸方式：卡之間的數(shù)據(jù)傳輸方式：A A型和型和B B型。一張型。一張ICIC卡只需選擇兩種方法之一。卡只需選擇兩種方法之一。符合標(biāo)準(zhǔn)的閱讀器必須同時(shí)支持這兩種傳輸方符合標(biāo)準(zhǔn)的閱讀器必須同時(shí)支持這兩種傳輸方式，以便支持所有的式，以便支持所有的ICIC卡?？āｉ喿x器在閱讀器在 閑置閑置 的狀態(tài)時(shí)能在兩種通信方法之的狀態(tài)時(shí)能在兩種通信方法之間周期的轉(zhuǎn)換。間周期的轉(zhuǎn)換。RFID常用編碼常用編碼 反向不歸零(NRZ)編碼、曼徹斯特(Manchester)編碼、米勒(Mille

4、r)編碼、改進(jìn)Miller編碼等。RFID常用調(diào)制與解調(diào)技術(shù)常用調(diào)制與解調(diào)技術(shù)u ASK調(diào)制波形（幅移鍵控）u ASK解調(diào)波形u BPSK調(diào)制與解調(diào)（雙相移鍵控）u PICC及PCD內(nèi)部編解碼與調(diào)制解調(diào)過程 PCD PICC（Type A）u PICC及PCD內(nèi)部編解碼與調(diào)制解調(diào)過程 PCD PICC（Type B）信號(hào)接口小結(jié)信號(hào)接口小結(jié)主講內(nèi)容非接觸式IC的工作原理信號(hào)能量及信號(hào)接口初始化和抗沖突特性數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議初始化和抗沖突特性這一部分規(guī)定了鄰近卡（PICCs）進(jìn)入鄰近耦合設(shè)備（PCDs)時(shí)的輪尋。通信初始化階段的字符格式、幀結(jié)構(gòu)、時(shí)序信息、REQ和ATQ命令內(nèi)容。從多卡中選取其中的一張

5、的方法，即如何抗沖突的。初始化階段的其它必須的參數(shù)。 以以type atype a為代表，介紹為代表，介紹PICCPICC的幾種狀態(tài)的幾種狀態(tài)以以type atype a為代表，引入一個(gè)抗沖突的實(shí)例，說明相關(guān)流程。為代表，引入一個(gè)抗沖突的實(shí)例，說明相關(guān)流程。分分type atype a和和 type btype b兩類，總體介紹抗沖突流程。兩類，總體介紹抗沖突流程。 主講內(nèi)容：主講內(nèi)容：協(xié)議內(nèi)容：協(xié)議內(nèi)容： POWER OFF IDLE (休閑休閑)狀態(tài)狀態(tài) HALT 狀態(tài)狀態(tài)REQA命令命令 READY 狀態(tài)狀態(tài) ACTIVE 狀態(tài)狀態(tài)防沖突循環(huán)防沖突循環(huán)Select 命令命令HALT 命令

6、命令應(yīng)應(yīng) 用用Wake-up 命令命令 比特幀防沖突選擇時(shí)序如圖所示，操作分三階段：（1）Request（PCD發(fā)送請(qǐng)求命令）ATQAPICC #1b1（10000000 00000000）b16卡1采用比特防沖突，b8b7=00, UID1ATQAPICC #2b1（10000010 00000000）b16卡2采用比特防沖突，b8b7=01, UID2 26所有卡PICC應(yīng)答ATQA例例：假設(shè)在：假設(shè)在PCD場中有場中有2張張PICC卡，說明初始化和防沖突過程。卡，說明初始化和防沖突過程。已知已知： PICC1的的UID 大?。捍笮。?，UID0=“10” PICC2的的UID 大小：大小

7、：2約定：約定：PCD to PICCPICC to PCD（ ）b發(fā)送的第發(fā)送的第1位（最低位）位（最低位）REQA （2）Anticollision loop, cascade level 1（防沖突循環(huán)CL1）PICC #1b1（00001000 ）b8 （此處為UID0編碼：10H） UID1PICC #2b1（00010001 ）b8（此處為CT編碼：88H） UID2 93SELNVB 20UID0UID1UID2UID3BCCCTUID0UID1UID2BCCFirst collision at bitpoint 4SELNVB 93 24 UID0UID1UID2BCCb1（0

8、001 ）b4 0001 PICC #2 coll4SELNVBCT UID0UID1UID2BCCCRC-ASEL命令 93 70b1（00010001 ）b8SAK CRC-Ab1（ 1 ）b8 b3=1, UID不完整只有卡2響應(yīng)，故不沖突PCD發(fā)防沖突命令沖突發(fā)生之前被接收到的UID CLn的一部分再加上(0)b或(1)b （3）Anticollision loop, cascade level 2（防沖突循環(huán)CL2） 95SELNVB 20PICC #2UID3UID4UID5UID6BCCSELNVBCT UID0UID1UID2BCCCRC-ASEL命令SAK CRC-Ab1（

9、0 ）b8 b3=0, UID 完整 95 70現(xiàn)在已完整，從UID0UID7“7”最大字節(jié)數(shù) 卡應(yīng)答SAK，指出UID完整，從Ready狀態(tài)轉(zhuǎn)換到Active狀態(tài)REQA和和WAKE-UP幀幀：通信開始通信開始7個(gè)數(shù)據(jù)位發(fā)送，個(gè)數(shù)據(jù)位發(fā)送，LSB首先發(fā)送。首先發(fā)送。（標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)REQA的數(shù)據(jù)內(nèi)容是的數(shù)據(jù)內(nèi)容是26，WAKE-UP請(qǐng)求的數(shù)據(jù)內(nèi)容是請(qǐng)求的數(shù)據(jù)內(nèi)容是52）通信結(jié)束通信結(jié)束b16b15b14b13b12b11b10b9b8b7b6b5b4b3b2b1RFUUID長度比特幀RFU比特幀防沖突ATQA：規(guī)則1：位b7和b8編碼了UID長度（單個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)）規(guī)則2：b1、b2、b3、b4或

10、b5中的一個(gè)應(yīng)置為(1)b以指出比特幀防沖突。ATQA的的b8b7UID的大小的大小最大級(jí)聯(lián)最大級(jí)聯(lián)CLUID的字節(jié)的字節(jié)數(shù)數(shù)0001101231234710SELECT 和和ANTICOLLISION命令：命令：規(guī)定了PCD所發(fā)送的CLn的有效位的數(shù)目UID大?。? UID大小：2 UID大?。?UID CLnUID0CTCTUID CL1UID1UID0UID0UID2UID1UID1UID3UID2UID2BCCBCCBCCUID3CTUID CL2UID4UID3UID5UID4UID6UID5BCCBBCUID6UID CL3UID7UID8UID9BCCb8b7b6b5b4b3b2

11、b1含義1 0 0 1 0 0 1 1選 擇 串 聯(lián)級(jí)別11 0 0 1 0 1 0 1選 擇 串 聯(lián)級(jí)別21 0 0 1 0 1 1 1選 擇 串 聯(lián)級(jí)別31 0 0 1 所有其他RFUb8b7b6b5b4b3b2b1含義0010-字節(jié)計(jì)數(shù)=20011-字節(jié)計(jì)數(shù)=30100-字節(jié)計(jì)數(shù)=40101-字節(jié)計(jì)數(shù)=50110-字節(jié)計(jì)數(shù)=60111-字節(jié)計(jì)數(shù)=7-0000比特計(jì)數(shù)=0-0001比特計(jì)數(shù)=1-0010比特計(jì)數(shù)=2-0011比特計(jì)數(shù)=3-0100比特計(jì)數(shù)=4-0101比特計(jì)數(shù)=5-0110比特計(jì)數(shù)=6-0111比特計(jì)數(shù)=7，NVB的編碼（有效比特的數(shù)）的編碼（有效比特的數(shù)）b8b7b6b5

12、b4b3b2b1RFUb6=1，PICC兼容兼容14443RFUb3=0, UID 完整完整b3=1, 還有部分還有部分UID CLn需確認(rèn)需確認(rèn)RFUSAK的編碼的編碼初始化和抗沖突小結(jié)初始化和抗沖突小結(jié)主講內(nèi)容非接觸式IC的工作原理信號(hào)能量及信號(hào)接口初始化和抗沖突特性數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議PICCPICC的激活過程和解除激活的激活過程和解除激活的流程。的流程。在流程圖上分別介紹在流程圖上分別介紹RATSRATS、ATSATS、PPS(PPS(協(xié)議和參數(shù)選協(xié)議和參數(shù)選擇擇) )等等命令結(jié)構(gòu)和編碼命令結(jié)構(gòu)和編碼 。介紹數(shù)據(jù)傳輸過程中的分組（塊）結(jié)構(gòu)編碼及操作。介紹數(shù)據(jù)傳輸過程中的分組（塊）結(jié)

13、構(gòu)編碼及操作。介紹一個(gè)分組鏈傳輸?shù)睦?。介紹一個(gè)分組鏈傳輸?shù)睦印Ｖ髦v內(nèi)容主講內(nèi)容：RATRS(請(qǐng)求請(qǐng)求ATS)命令命令：E0參數(shù)參數(shù)FSDI、CIDCRC1CRC2參數(shù)參數(shù)字字節(jié)節(jié) 編碼編碼FSDI和和CID開始的字節(jié)開始的字節(jié) FSDIFSDI0 01 12 23 34 45 56 67 78 89-F9-FFSD(FSD(字節(jié)字節(jié)) )1616242432324040484864649696128128256256RFU256RFU256FSD到到FSDI的的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換表表ATS(answer to select)命令命令：FSCI若該位置為若該位置為1,TA(1)被傳輸被傳輸若該位置為若

14、該位置為1,TB(1)被傳輸被傳輸若該位置為若該位置為1,TC(1)被傳輸被傳輸應(yīng)置為應(yīng)置為0,1為為RFUATS(answer to select)命令命令：ATS(answer to select)命令命令：FWTFWT：PICCPICC在在PCDPCD幀結(jié)束后幀結(jié)束后，開始其響應(yīng)幀的最大時(shí)間開始其響應(yīng)幀的最大時(shí)間（可擴(kuò)展可擴(kuò)展）SFGTSFGT：在：在發(fā)送了發(fā)送了ATSATS之后，準(zhǔn)備接收下一個(gè)幀之前之后，準(zhǔn)備接收下一個(gè)幀之前，PICCPICC所需的所需的特定保護(hù)時(shí)間。特定保護(hù)時(shí)間。ATS(answer to select)命令命令：CIDCID為卡標(biāo)識(shí)符為卡標(biāo)識(shí)符 NADNAD為結(jié)點(diǎn)地

15、址為結(jié)點(diǎn)地址。PPS(協(xié)議和參數(shù)選擇協(xié)議和參數(shù)選擇)命令：命令：PPSSPPS0PPS1開始字節(jié)開始字節(jié)參數(shù)字節(jié)參數(shù)字節(jié)0.編碼編碼PPS1的出現(xiàn)的出現(xiàn)CRC1CRC2參數(shù)字節(jié)參數(shù)字節(jié)1.編碼編碼DR1和和DS1PPS(協(xié)議和參數(shù)選擇協(xié)議和參數(shù)選擇)命令：命令：PPSSPPS0PPS1開始字節(jié)開始字節(jié)參數(shù)字節(jié)參數(shù)字節(jié)0.編碼編碼PPS1的出現(xiàn)的出現(xiàn)CRC1CRC2參數(shù)字節(jié)參數(shù)字節(jié)1.編碼編碼DR1和和DS1PPS響應(yīng)：響應(yīng)： PPSSCRC1CRC2半雙工塊傳輸協(xié)議半雙工塊傳輸協(xié)議塊塊格式格式PCB域域(控制字節(jié)控制字節(jié))：PCB域域(控制字節(jié)控制字節(jié))：CID域域：(00)b(00)bPIC

16、CPICC不支持功率水平指示不支持功率水平指示(01)b(01)b功率不滿足全功能應(yīng)用功率不滿足全功能應(yīng)用(10)b(10)b功率滿足全功能應(yīng)用功率滿足全功能應(yīng)用(11)b(11)b功率充裕功率充裕功率水平指示的編碼功率水平指示的編碼NAD域域：源結(jié)點(diǎn)地址源結(jié)點(diǎn)地址置為置為0目標(biāo)結(jié)點(diǎn)地址目標(biāo)結(jié)點(diǎn)地址置為置為0幀等待時(shí)間擴(kuò)展幀等待時(shí)間擴(kuò)展(WTX) ：協(xié)議操作協(xié)議操作PCDPCD動(dòng)作動(dòng)作PICC1PICC1狀態(tài)狀態(tài)PICC2PICC2狀態(tài)狀態(tài)PICC3PICC3狀態(tài)狀態(tài)給場提供功率給場提供功率三張三張PICCPICC進(jìn)入該場進(jìn)入該場IDLEIDLEIDLEIDLEIDLEIDLE激活帶激活帶CI

17、D=1CID=1的的PICCPICCACTIVE(1)ACTIVE(1)IDLEIDLEIDLEIDLE帶帶CID=1CID=1的任何數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜魏螖?shù)據(jù)傳輸ACTIVE(1)ACTIVE(1)IDLEIDLEIDLEIDLE激活帶激活帶CID=2CID=2的的PICCPICCACTIVE(1)ACTIVE(1)ACTIVE(2)ACTIVE(2)IDLEIDLE帶帶CID=1,2CID=1,2的任何數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜魏螖?shù)據(jù)傳輸ACTIVE(1)ACTIVE(1)ACTIVE(2)ACTIVE(2)IDLEIDLE激活帶激活帶CID=3CID=3的的PICCPICCACTIVE(1)ACTIVE(1)ACTIVE(2)ACTIVE(2)ACTIVE(3)ACTIVE(3)帶帶CID=1,2,3CID=1,2,3的任何數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜魏螖?shù)據(jù)傳輸ACTIVE(1)ACTIVE(1)ACTIVE(2)ACTIVE(2)ACTIVE(3)ACTIVE