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） 接觸式存儲卡存儲結(jié)構(gòu)與特性接觸式存儲卡存儲結(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 接觸式存儲器卡存儲結(jié)構(gòu) 典型卡型剖析：AT24C*系列 存儲結(jié)構(gòu)與芯片構(gòu)成q 接觸式存儲卡的特性產(chǎn)品開發(fā)IC卡信息采集器q開發(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)寫入卡中 2、在匯總點(diǎn)將存儲的數(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，通過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卡是如何與讀寫器交換數(shù)據(jù)的？卡是如何與讀寫器交換數(shù)據(jù)的？ 接觸式IC卡通過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，通過串行方

3、式與讀寫器交換數(shù)據(jù)（通信）。IC卡的觸點(diǎn)尺寸和位置 q接觸式IC卡有8個觸點(diǎn)，即8個集成電路引腳，從C1到C8 觸點(diǎn)功能定義觸點(diǎn)辯識C1C1C2C2C3C3C4C4C5C5C6C6C7C7C8C8VccVccN.C.N.C.SCLSCLN.C.N.C.GNDGNDN.C.N.C.SDASDAN.C.N.C.存儲器卡存儲器卡(Memory Card) q 卡內(nèi)嵌入的芯片多為通用EEPRO或Flash Memory。q 無安全邏輯，可對片內(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國際協(xié)議，而多采用2線串行通信協(xié)議（I2C總線協(xié)議）或3線串行通

4、信協(xié)議（SPI協(xié)議）。q 功能簡單，價(jià)格低廉、開發(fā)使用簡便、存儲容量增長迅猛，因此多用于某些簡單的、內(nèi)部信息無須保密或不允許加密（如急救卡）的場合。 存儲器的典型產(chǎn)品存儲器的典型產(chǎn)品q存儲器卡的代表產(chǎn)品： 美國ATMEL公司的 AT24系列：EEPROM，2線串行即I2C總線協(xié)議 AT93系列：EEPROM，3線串行協(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*存儲器卡剖析q芯片特點(diǎn)q存儲結(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時序分析q讀寫控制AT24C*芯片特點(diǎn)q低電壓/標(biāo)準(zhǔn)電壓操作：1.8V5V q2線串行鏈接通訊協(xié)議q支持7816-10同步協(xié)議q8B（01/02）、16B（04/08/16）、32B（32/64）頁面寫入方式q自定時寫入周期q高可靠性：使用壽命100 000次寫/刪除，數(shù)據(jù)保留期100年 AT24C系列存儲卡存儲結(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頁寫入方式8B8B16B16B16B32B32B64B64B通信協(xié)議ISO/IEC7816-3同步協(xié)議，雙線串行接口工作頻率1MHz（5V），1MHz（2.7V），400KHz（1.8V）工作電壓5V，最低可至1.8VICC電流讀：1mA，寫：3mA工作溫度0-70寫/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AT24C*的存儲單元地址AT24C01 容量：1Kbits/ 存儲結(jié)構(gòu)：128B*8即按字節(jié)存儲、讀寫 字節(jié)（存儲單元）地址：0127即00H7FHAT24C064 容量：64Kbits/ 存儲

10、結(jié)構(gòu)：8KB*8即按字節(jié)存儲、讀寫 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 接觸式存儲卡的讀寫操作 q用萬用表測試用萬用表測試接觸式IC卡讀寫器的電源的正、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卡讀寫器的電源線及串口線，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打開接觸式IC卡讀寫器讀寫操作軟件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AT24C01卡進(jìn)行讀/寫/擦除操作，