基于FM1702的射頻卡讀寫系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計

畢業(yè)設(shè)計（論文）作業(yè)本題目：基于FM1702的射頻卡讀寫系統(tǒng)設(shè)計1.原始依據(jù)（包括設(shè)計或論文的工作依據(jù)、研究條件、應用環(huán)境、工作目的等）工作基礎(chǔ)：掌握51單片機基本原理，能夠使用C51完成相關(guān)應用，了解射頻卡的基本工作原理。研究條件：帶有FM1702射頻卡讀寫模塊的51單片機實驗系統(tǒng)。應用環(huán)境：基于FM1702的單片機讀寫模塊程序設(shè)計工作目的：掌握51單片機的C編程熟練使用Proteus/Protel作為電路設(shè)計和仿真的輔助工具了解射頻卡的安全認證和讀寫控制基于系統(tǒng)開發(fā)讀寫控制程序2.參考文獻[1]C語言單片機應用設(shè)計，馬忠梅，航空航天大學，2007。[2]基于FM1702的RFID讀寫器的設(shè)計與實現(xiàn)，邢海霞，索明和。嵌入式計算機，2007。[3]新概念51單片機C語言教程，郭天祥，電子工業(yè)，2008。[4]C程序設(shè)計（第三版），譚浩強，清華大學，2007。[5]8051微控制器和嵌入式系統(tǒng)，MuhammadAliMazidi等。3、設(shè)計（研究）內(nèi)容及要求（包括設(shè)計或研究內(nèi)容、主要指標和技術(shù)參數(shù)，并根據(jù)項目性質(zhì)對學生提出具體要求。）1.掌握51單片機C編程。2、掌握射頻卡讀寫控制的基本原理和步驟。3、基于該模塊完成射頻卡基本讀寫控制程序的開發(fā)。4、在此基礎(chǔ)上，通過擴展外部輸入輸出設(shè)備，完成對射頻卡的讀寫控制。導師（簽名）年月日審核組長（簽名）年月日本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告主題名稱卡片讀寫系統(tǒng)部門名稱信息工程職稱自動化學生導師一、課題的由來及意義1990年代出現(xiàn)的自動識別技術(shù)。與傳統(tǒng)的磁卡和IC卡技術(shù)相比，射頻技術(shù)（RFID）具有非接觸、讀取速度快、無磨損等特點。無線射頻技術(shù)在讀寫器和射頻卡之間進行非接觸的雙向數(shù)據(jù)傳輸，以達到目標識別和數(shù)據(jù)交換的目的。與傳統(tǒng)條碼、磁卡和IC卡相比，射頻卡具有非接觸、快速讀取、無磨損、無環(huán)境影響、壽命長、使用方便、防碰撞功能等特點，可同時處理多張卡。同時。.目前，很多生產(chǎn)射頻技術(shù)RFID產(chǎn)品的公司都采用自己的標準，并沒有統(tǒng)一的國際標準。目前射頻卡可用的幾種射頻技術(shù)標準有ISO10536、ISO14443、ISO15693和ISO18OOO。應用最廣的是ISO14443和ISO15693，兩者都由物理特性、射頻功率和信號接口、初始化和防沖突以及傳輸協(xié)議四部分組成。本主題中使用的RFID基于ISO14443技術(shù)標準。二、射頻技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀RFID直接繼承了雷達的概念，從而發(fā)展出一種充滿活力的全新AIDC技術(shù)——RFID技術(shù)。1948年，HarryStockman發(fā)表了《利用反射功率進行通信》，奠定了RFID的理論基礎(chǔ)。RFID技術(shù)發(fā)展史。20世紀，無線電技術(shù)的理論與應用研究是科學技術(shù)發(fā)展的最重要成果之一。RFID技術(shù)的發(fā)展可以分為10年：1941年到1950年，雷達的改進和應用催生了RFID技術(shù)，1948年奠定了RFID技術(shù)的理論基礎(chǔ)。1951年至1960年，早期RFID技術(shù)的探索階段主要是實驗室實驗研究。1961年至1970年，RFID技術(shù)理論得到發(fā)展，并開始了一些應用嘗試。1971-19802009年，RFID技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)處于大發(fā)展時期，各種RFID技術(shù)試驗加速。出現(xiàn)了一些最早的RFID應用。1981年至1990年，RFID技術(shù)和產(chǎn)品進入商業(yè)應用階段，開始出現(xiàn)各種規(guī)模的應用。從1991年到2000年，RFID技術(shù)的標準化越來越受到重視，RFID產(chǎn)品得到廣泛應用，RFID產(chǎn)品逐漸成為人們生活的一部分。2001年至今。標準化問題越來越受到人們的重視，RFID產(chǎn)品的種類越來越豐富，有源電子標簽也越來越豐富。無源電子標簽和半無源電子標簽均得到發(fā)展，電子標簽成本不斷降低，規(guī)模應用產(chǎn)業(yè)不斷擴大。三、研究目標使用非接觸式IC卡讀卡器模塊實現(xiàn)M1卡（IC卡）的讀寫操作，即在實驗盒的液晶顯示屏上顯示M1卡的卡號以匹配M1卡的數(shù)據(jù)。M1卡被讀/寫。.四、研究內(nèi)容1.設(shè)計射頻卡的控制電路。設(shè)計合理的硬件電路來實現(xiàn)所需的讀/寫功能，包括單片機（51）系統(tǒng)的設(shè)計、鍵盤和顯示部分的設(shè)計等。2.編寫射頻卡的控制程序。包括RFID卡讀/寫/密碼驗證操作程序、與PC機通訊中斷處理程序、鍵盤顯示程序和內(nèi)存讀寫程序。射頻卡的硬件和軟件進行調(diào)試，以達到研究目的。五、研究方法與手段MCUMCU主控制模塊LCD顯示模塊鍵盤模塊讀卡器芯片IC卡LED模塊鍵盤模塊功能：給MCU指令，使MCU對非接觸IC卡模塊進行讀/寫。LCD顯示模塊：讀操作時，顯示M1卡號，顯示“讀數(shù)據(jù)”，讀數(shù)據(jù)；寫入操作時，顯示M1卡號，顯示“WRITE”，寫入數(shù)據(jù)。LED模塊功能：用于動態(tài)觀察程序執(zhí)行的具體位置，如：LED1找卡成功，LED2檢測沖突成功，LED3選卡成功，LED4加載密鑰成功，LED5驗證AUTHENT1成功，LED6驗證AUTHENT2成功，LED7讀卡成功，LED8讀卡成功。8255可編程模塊功能：對MCU進行編程，下載和調(diào)試程序。非接觸IC卡模塊功能：對M1卡進行讀寫操作并反饋給MCU。MCU主控模塊功能：分析計算輸入信號，控制非接觸IC卡模塊，給LCD和LED模塊數(shù)據(jù)和信號，等待鍵盤模塊的指令。實驗室現(xiàn)有設(shè)備：EL-MUT-III單片機教學實驗箱（含鍵盤和顯示模塊），帶射頻卡的擴展模塊。6.時間表2012.12.07-2013.03.15查找資料，了解射頻卡的功能和意義，應用單片機，完成開工報告。2.2013.04.01-2013.04.15編寫射頻卡控制系統(tǒng)程序。3.2013.04.16-2013.05.09調(diào)試系統(tǒng)軟硬件__4.2013.05.10-2013.06.01撰寫論文，準備答辯。8.主要參考文獻[1]慈欣欣，王斌，王朔．射頻識別（RFID）系統(tǒng)技術(shù)與應用[M]，2007。[2]游占清，柯勝，吳翔，林漢紅等。射頻識別（RFID）與條碼技術(shù)[M]，2007。[3]黃志偉.射頻集成電路芯片原理與應用電路設(shè)計[M]，2004.[4]博。射頻電路原理與實用電路設(shè)計[M]，2006.[5]慈欣欣,盛玉平,海波,等.建立企業(yè)級多網(wǎng)域系統(tǒng)[J].軟件世界，2000年。[6]慈欣欣，德才，王濤．RFID在物流中的應用與展望[J]．微機世界，2004年。[7]慈欣欣，曾榮仁．射頻識別技術(shù)在美軍中的應用分析[J].自動識別技術(shù)與應用，2004。[8]慈欣欣，RFID技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新[J]．微型計算機世界平面，2005年。[9]慈欣欣，曾榮仁，王濤．2005年RFID應用回顧[J].微機世界，2005。[10]王忠民，程海。EPC與物聯(lián)網(wǎng)[M].：中國標準，2004。[11]大才等。射頻識別（RFID）技術(shù)[M].：電子工業(yè)，2001。[12]盧永寧.非接觸IC電子技術(shù)原理與應用[M]，：電子工業(yè)，2006。[13]胡漢才.單片機原理與接口技術(shù)[M]，清華大學，2010.[14]大彩．射頻識別技術(shù)（RFID）[M]．:電子工業(yè)，2001。[15]洪宇．RFID系統(tǒng)概論[M]．臺北：文奎信息股份有限公司，2004。[16]刁建成．RFID原理與應用[M]．臺北：全華科技圖書有限公司，2005。[17]程海，朵．現(xiàn)代自動識別技術(shù)與應用[M].：清華大學，2003。[18]邱應清．RFID實踐——非接觸式智能卡系統(tǒng)開發(fā)[M]．臺北：雪冠營銷有限公司，2005。[19]邦元.射頻通信電路[M].：科學，2003。[20]周朝東等．天線與無線電波[M].：電子科技大學，2002。[21]LawrenceRabiner和BiingHwangJuang，語音識別基礎(chǔ)。普倫蒂斯·霍爾NewJersey，1993年[22]YMLam、MWMak和PHWLeong，“語音識別系統(tǒng)的固定點實現(xiàn)”。國際信號處理會議論文集Dallas。2003年[23]SoshiIba、ChristiaanJJParedis和PradeepK.Khosla?！敖换ナ蕉嗄Ｊ綑C器人編程”。國際機器人研究雜志(24),pp83–104,2005[24]黃X.等。“SPHINX-II語音識別系統(tǒng)：概述”。計算機語音和語言7(2)：第137-148頁，1993年。[25]特里姆努克，杜薩迪。（2001年）。語音識別在FPGA上的實現(xiàn)。（碩士研究，亞洲理工學院，2001年）。曼谷：亞洲理工學院。[26]斯里哈魯克薩，詹維特。（2002年）。一種實時語音識別的ASIC設(shè)計。（碩士研究，亞洲理工學院，2002）。Bangkok:亞洲理工學院。選題是否合適：是□□項目能否實現(xiàn)：是□否□導師（簽名）年月日題目是否合適：是□否□項目能否實現(xiàn)：是□否□審核組長（簽名）年月日題目：基于FM1的射頻卡讀寫系統(tǒng)設(shè)計702摘要本文介紹了一種基于復旦微電子FM1702SL模塊，以STC89C52單片機為控制器，以射頻技術(shù)為核心設(shè)計的非接觸式IC卡讀寫器。設(shè)計。然后介紹了TypeA常用的卡Mifare1ICS50及對應的讀卡器（使用專用射頻讀卡器集成芯片F(xiàn)M1702）的設(shè)計方法和電路，并描述了系統(tǒng)各模塊的組成和原理詳細介紹了天線的設(shè)計規(guī)則，并根據(jù)項目要求詳細介紹了所設(shè)計的A型讀卡器射頻模塊的實現(xiàn)方案。最后介紹了系統(tǒng)設(shè)計的軟件部分，介紹了FM1702的主要特點（如防碰撞、三重驗證等）與Mifare1非接觸IC卡通信及一些重要的軟件模塊，以及實際測試結(jié)果展示并證明閱讀器已完成基本功能，運行穩(wěn)定可靠。關(guān)鍵詞：STC89C52；FM1702；米法爾1；我知道了目錄第1章引言21.1研究背景21.2RFID技術(shù)的優(yōu)勢21.3研究意義和目的21.4研究內(nèi)容2FM1702的讀卡器硬件電路設(shè)計22.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)22.2系統(tǒng)工作流程22.3可靠性和可行性分析22.4主控模塊22.5讀卡器模塊22.6Mifare1S50非接觸式IC卡介紹22.7顯示模塊2FM1702的讀卡器軟件設(shè)計23.1主程序23.2FM1702初始化子程序23.3找卡等待23.4讀卡子程序23.5主要功能2的其他功能第四章總結(jié)與展望24.1總結(jié)24.2展望2參考文獻2附錄二外語資料中文翻譯至第一章介紹1.1研究背景目前，許多國家的城市支付體系存在諸多問題。例如，大量使用現(xiàn)金交易，管理不規(guī)范。一張卡只適用于一種支付場合。原有的磁卡系統(tǒng)和安全性較差，卡本身使用方便。損害等。人們使用金錢的機會越來越多，大規(guī)模的現(xiàn)金交易不方便且不安全。因此，一個安全、可靠、易于操作和管理的支付系統(tǒng)將在城市發(fā)展中發(fā)揮積極作用。單片機主要用于控制，其應用領(lǐng)域遍及各行各業(yè)，從航天飛機到小冰箱、彩電、日常生活中的單片機。單片機在國外廣泛應用于家用電器、通訊、儀器儀表、汽車電子、工業(yè)控制等諸多領(lǐng)域。單片機幾乎在人類生活的每一個領(lǐng)域都顯示出強大的生命力。隨著單片機性能的進一步提高，將得到廣泛應用。射頻卡是近年來出現(xiàn)的一種新型卡。IC（E2PROM和一些CPU）嵌入卡中。因為它保存的信息比較可靠和安全，可以讀寫上萬次，可以存儲大量的數(shù)據(jù)。射頻卡技術(shù)實現(xiàn)了生產(chǎn)線的自動控制和監(jiān)控，提高了生產(chǎn)率，改進了生產(chǎn)方法，節(jié)約了成本。射頻卡系統(tǒng)用于智能倉庫貨物管理，可有效解決與貨物流轉(zhuǎn)相關(guān)的信息化管理，不僅提高貨物處理速度，還可以監(jiān)控貨物的所有信息。同時，射頻卡的安全性和保障性非常高，操作方便快捷。在支付系統(tǒng)中，應用了單片機技術(shù)和射頻卡技術(shù)，控制簡單，功能擴展方便，管理更高效，結(jié)合了兩者的優(yōu)點。該系統(tǒng)必將在城市支付中發(fā)揮重要作用。1.2RFID技術(shù)優(yōu)勢IC卡按卡與外界數(shù)據(jù)傳輸?shù)男问椒譃榻佑|式IC卡和非接觸式IC卡。接觸式IC卡通過8個觸點從讀卡器獲取能量和交換數(shù)據(jù)；非接觸式IC卡通過射頻感應從讀卡器獲取能量并交換數(shù)據(jù)，因此非接觸式IC卡也稱為射頻卡。接觸式IC卡現(xiàn)在很常見。這種卡的讀寫操作緩慢且不方便。每次讀卡和寫卡時，必須將卡正確插入讀卡器的插槽中，才能完成數(shù)據(jù)交換。這樣頻繁讀卡/寫卡很不方便，而且IC卡的觸點外露，容易損壞和弄臟，導致接觸不良。非接觸式IC卡是基于電磁感應原理開發(fā)的產(chǎn)品。其讀寫操作只需將卡放在讀卡器附近一定距離即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，無需任何接觸，使用非常方便、快捷、不易損壞。目前，飛利浦的Mifare卡是國內(nèi)市場的主流產(chǎn)品，應用廣泛。其典型型號為Mifare1S50，具有1K字節(jié)的EEPROM用于存儲數(shù)據(jù)，分為16個區(qū)域，每個區(qū)域都有自己獨立的密碼，具有完善的安全機制。Mifare卡是一種智能卡，內(nèi)置有中央微處理器等，使卡的安全、鑒權(quán)邏輯等微操作控制有序進行。Mifare讀卡器的設(shè)計一般采用飛利浦生產(chǎn)的讀寫模塊MCM200或MCM500。隨著技術(shù)的進步，飛利浦現(xiàn)在生產(chǎn)功能和性能更好的讀卡器芯片（例如：MF-RC500），我們基于該芯片設(shè)計和開發(fā)MifareRF讀卡器。1.3研究意義和目的城市公交系統(tǒng)、高速公路、地鐵自動收費系統(tǒng)、水電費征收系統(tǒng)、醫(yī)療保險系統(tǒng)等，將直接影響到人民群眾的日常生活和工作。居民生活的便利將在一定程度上緩解城市交通的擁堵。利用現(xiàn)代計算機和通信技術(shù)實現(xiàn)城市支付射頻卡收費系統(tǒng)，可以顯著提高企業(yè)的現(xiàn)代化管理水平，為公交運營管理提供科學準確的數(shù)字化信息，取得明顯的社會效益和經(jīng)濟效益。現(xiàn)代城市開始向一卡的方向發(fā)展。一卡城市支付體系是一場革命性的變革，需要通過長期在基層領(lǐng)域的實際應用不斷完善和發(fā)展。一旦實現(xiàn)，將大大有助于提升城市的整體競爭力。1.4研究內(nèi)容本課題研究的內(nèi)容是基于51單片機的射頻卡讀寫系統(tǒng)。本文采用讀寫系統(tǒng)來模擬自助支付系統(tǒng)。系統(tǒng)采用STC89C52單片機作為處理控制器，應用FM1702SL射頻卡讀寫模塊，讀取射頻卡中的卡號和賬戶余額，實現(xiàn)自動支付，支付后將賬戶余額信息致至12864液晶顯示模塊電路進行顯示。余額不足時發(fā)出警報。該設(shè)計系統(tǒng)在長期使用的情況下不易損壞，工作人員可以輕松操作，使其在多個領(lǐng)域得到廣泛應用。第二章基于FM1702的讀卡器硬件電路設(shè)計2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2-1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2.2系統(tǒng)工作流程上電后，系統(tǒng)不斷檢測FM1702周圍是否有可識別的IC卡。如果有，AT89T51會讀回卡預置單位數(shù)據(jù)，減去預置支付值（5元），然后處理數(shù)據(jù)通過FM1702存儲卡，然后卡暫停，避免多次支付操作刷卡一次。一次支付操作（一次讀一次存儲）時間小于5ms，人刷卡時間大于0.5s，所以正常刷卡不會影響刷卡操作。操作結(jié)束后，系統(tǒng)會控制蜂鳴器提示操作完成，然后在12864液晶顯示屏上顯示個人信息，包括ID、剩余金額、本次扣除金額等。2.3可靠性和可行性分析由于單片機芯片主要用于工業(yè)控制，只能用于儀器儀表和家用電器，因此對單片機應用系統(tǒng)的可靠性提出了更高的要求。可靠性是單片機應用系統(tǒng)的重要指標之一。單片機應用系統(tǒng)的可靠性通常是指在規(guī)定的條件下，在規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定工作的能力。規(guī)定條件是指系統(tǒng)工作的環(huán)境（溫度、濕度、振動、電磁干擾等）、維護條件、使用條件等；指定時間是指檢查系統(tǒng)是否正常工作的開始和結(jié)束時間；指定的動作是系統(tǒng)應該實現(xiàn)的功能。提高系統(tǒng)的可靠性就是減少系統(tǒng)的故障，而導致故障的因素來自系統(tǒng)部門和外部。外部因素：如環(huán)境溫度、濕度、電源波動、電磁干擾、沖擊、振動、腐蝕等。外部因素：出現(xiàn)在系統(tǒng)的硬件和軟件中。這些包括電路連接的短路或開路，構(gòu)成電路的元件的損壞和故障等，以及軟件設(shè)計中的問題。通過可靠性設(shè)計生產(chǎn)出高可靠性的單片機應用系統(tǒng)，以可靠的生產(chǎn)和可靠的使用維護為保障。因此，在系統(tǒng)設(shè)計中，應充分利用可靠性的概念和方法來考慮系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。同時，該系統(tǒng)要廣泛應用于社會支付系統(tǒng)，這對系統(tǒng)的可行性提出了很高的要求。單片機將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個芯片中，使計算機系統(tǒng)更小，更容易集成到復雜和體積關(guān)鍵的控制設(shè)備中。它在程序上運行并且可以修改。通過不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能。單片機技術(shù)與射頻卡技術(shù)的有效結(jié)合，必然會給社會的發(fā)展帶來巨大的利益。2.4主控模塊MCU主控電路是射頻讀卡器的核心部分，主要負責系統(tǒng)上電后各模塊的初始化，控制通訊模塊完成與上位機的串行數(shù)據(jù)通訊，控制顯示模塊顯示數(shù)據(jù)、聲光報警、控制射頻模塊通過天線完成對射頻卡的各種操作，保證系統(tǒng)能夠有序穩(wěn)定的工作。因此，本設(shè)計采用單片機控制外圍電源，如圖2-2所示。圖2-2主控制電路2.5讀卡器模塊2.5.1讀卡器模塊概述讀卡器模塊由復旦微電子有限公司設(shè)計的非接觸式讀卡器專用芯片F(xiàn)M1702SL和少量外圍電路組成。讀卡器模塊包括接口電路、天線電路、存儲電路和電源電路。模塊電路如圖2-3所示。讀卡器與MCU連接的接口圖如圖2-4所示。圖2-3讀卡器模塊電路圖圖2-4讀卡器與MCU連接圖2.5.2讀卡器芯片F(xiàn)M1702圖2-5FM1702引腳圖FM1702芯片具有以下特點：高集成度模擬電路，僅需最少的外圍電路；操作距離可達10cm；支持ISO14443協(xié)議；;數(shù)字電路有TTL/CMOS兩種電壓工作模式；軟件控制的掉電模式；可編程定時器；中斷處理程序；一個串行輸出和輸入端口；獨立供電，電壓范圍從3V到5V；封裝形式為SOP24小封裝。FM1702的引腳配置如圖2-5所示。引腳功能如表2-1所示。表2-1FM1702引腳功能表針號引腳名稱類型引腳功能1OSCIN我晶振輸入：fosc=13.56MHz2中斷請求○中斷請求：輸出中斷源請求信號3小額信貸我串口輸入：接收符合ISO14443A協(xié)議的數(shù)字串口信號4TX1○發(fā)射器端口1：輸出調(diào)制的13.56MHz信號5電視電壓壓水堆發(fā)射機電源：為TX1和TX2提供輸出能量6TX20發(fā)射器端口2：輸出調(diào)制的13.56MHz信號7TVSS壓水堆發(fā)射機接地8C0我固定低電平9C1我固定為高電平10C2我固定為高電平11DVSS壓水堆數(shù)字化12味噌○主輸入從輸出：SPI接口下的數(shù)據(jù)輸出13SCK我串行時鐘（SCK）：SPI接口下的時鐘信號14莫西我Masteroutandslavein：SPI接口下的數(shù)據(jù)輸入15NSS我InterfaceStrobe：StrobeSPI接口模式16C3我固定低電平17光碟壓水堆數(shù)字電源18電源電壓壓水堆模擬電源19輔助○模擬測試信號輸出：輸出模擬測試信號，測試測試信號由TestAnaOutSel寄存器選擇20AVSS壓水堆類似地二十一接收我接收口：接收外接天線耦合二十二虛擬機標識符壓水堆部分參考電壓：輸出部分參考電壓23RSTPD我復位和掉電信號：復位電路為高電平24OSCOUT○晶體輸出2.5.3FM1702接口規(guī)范FM1702SL支持SPI微處理器接口。在SPI通信模式下，F(xiàn)M1702SL只能作為從機使用，SCK時鐘需要主機提供。時序圖如圖2-6所示。SPI時序如表2-2所示。象征范圍最小最大限度單元tSCKLSCK低電平寬度100nstSCKH__SCK高電平寬度100nstSHDXSCK高直到數(shù)據(jù)改變20nstDXSH_d數(shù)據(jù)變化，直到SCK變高20nstSLDX_SCK低直到數(shù)據(jù)改變15nstSLNH__SCK低至NSS高20ns表2-2時序表圖2-6SPI時序圖2.6Mifare1S50非接觸IC卡介紹2.6.1主要指標容量為8K位（bits）=1K字節(jié)（bytes）的EEPROM；分為16個扇區(qū)，每個扇區(qū)4塊，每塊16字節(jié)，塊為存取單元；每個扇區(qū)都有一套獨立的密碼和訪問控制；每張卡都有一個唯一的序列號，32位；具有防碰撞機制，支持多卡操作；無需電源，自帶天線，包括加密控制邏輯和通信邏輯電路；數(shù)據(jù)存儲期限為10年，可重寫10萬次，無限次讀?。还ぷ鳒囟龋?20℃～50℃（濕度為90%）；工作頻率：13.56MHZ；通信速率：106KBPS；讀寫距離：10厘米（與讀卡器相關(guān)）。2.6.2存儲結(jié)構(gòu)M1卡分為16個扇區(qū)，每個扇區(qū)由4個block組成（block0,block1,block2,block3），我們也將16個扇區(qū)的64個block按絕對地址編號為0~63，存儲結(jié)構(gòu)如下圖2-7所示：扇區(qū)0塊0數(shù)據(jù)塊0區(qū)塊1數(shù)據(jù)塊1區(qū)塊2數(shù)據(jù)塊2塊3密碼A訪問控制密碼B控制塊3扇區(qū)1塊0數(shù)據(jù)塊4區(qū)塊1數(shù)據(jù)塊5區(qū)塊2數(shù)據(jù)塊6塊3密碼A訪問控制密碼B控制塊7：：：第15區(qū)0數(shù)據(jù)塊601數(shù)據(jù)塊612數(shù)據(jù)塊623密碼A訪問控制密碼B控制塊63圖2-7S50存儲結(jié)構(gòu)圖第0扇區(qū)的第0塊（即絕對地址0塊），用于存放廠商代碼，已經(jīng)固化，無法更改。每個扇區(qū)的塊0、塊1和塊2是可用于存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊。數(shù)據(jù)塊可以有兩種用途：作為總則數(shù)據(jù)存儲，可以進行讀寫操作；作為數(shù)據(jù)值，它可以執(zhí)行初始化、加法、減法和讀取操作。每個扇區(qū)的第3塊是一個控制塊，包括密碼A、訪問控制和密碼B。具體總結(jié)如下：A0A1A2A3A4A5FF078069B0B1B2B3B4B5A0A1A2A3A4A5FF078069B0B1B2B3B4B5密碼A（6字節(jié)）訪問控制（4字節(jié)）密碼B（6字節(jié)）每個扇區(qū)的密碼和訪問控制都是獨立的，可以根據(jù)實際需要設(shè)置自己的密碼和訪問控制。訪問控制為4字節(jié)，共32位。扇區(qū)中每個塊（包括數(shù)據(jù)塊和控制塊）的訪問條件由密碼和訪問控制決定。每個塊對應三個控制位，定義如下：塊0：C10C20C30區(qū)塊1：C11C21C31區(qū)塊2：C12C22C32區(qū)塊3：C13C23C33訪問控制字節(jié)中存在三個控制位，以正反兩種形式存在，它們決定了塊的訪問權(quán)限（例如，KEYA必須經(jīng)過減量操作驗證，KEYB必須經(jīng)過驗證才能進行增量操作等）。訪問控制字節(jié)中三個控制位的位置，以塊0為例：塊0的控制如表2-3所示：表2-3塊0控制表位76543210字節(jié)6C20_bC10_b字節(jié)7C10C30_b字節(jié)8C30C20字節(jié)9（注：C10_b表示C10否定）訪問控制結(jié)構(gòu)（4字節(jié)，其中第9字節(jié)為備用字節(jié)）如表2-4所示：表2-4訪問控制結(jié)構(gòu)表位76543210字節(jié)6C23_b_C22_b_C21_b_C20_b_C13_b_C12_b_C11_b_C10_b字節(jié)7C13C12C11C10C33_b_C32_b_C31_b_C30_b字節(jié)8C33C32C31C30C23C22C21C20字節(jié)9（注：_b表示否定）數(shù)據(jù)塊（塊0、塊1、塊2）如表3-5所示：表2-5數(shù)據(jù)塊訪問控制表控制位(X=0..2)訪問條件（對于數(shù)據(jù)塊0、1、2）C1XC2XC3X讀寫增量減量、轉(zhuǎn)移、恢復000鍵A|B鍵A|B鍵A|B鍵A|B010鍵A|B絕不絕不絕不100鍵A|B鍵B絕不絕不110鍵A|B鍵B鍵B鍵A|B001鍵A|B絕不絕不鍵A|B011鍵B鍵B絕不絕不101鍵B絕不絕不絕不111絕不絕不絕不絕不（KeyA|B表示密碼A或密碼B，N表示在任何情況下都無法實現(xiàn)）例如：block0的訪問控制位為C10C20C30=100時，驗證密碼正確后可以讀取密碼A或密碼B；驗證密碼B正確后即可寫入；不能進行加法和減法運算。2.6.3工作原則卡的電氣部分僅由天線和ASIC組成。天線：卡的天線是一個只有幾組繞組的線圈，適合封裝成ISO卡。ASIC：卡的ASIC由一個高速（106KB波特率）RF接口、一個控制單元和一個8K-bitEEPROM組成。工作原理：讀卡器向M1卡致一組固定頻率的電磁波。該卡有一個LC串聯(lián)諧振電路，其頻率與讀卡器發(fā)出的頻率相同。在電磁波的激勵下，LC諧振電路發(fā)生諧振，使電容器帶上電荷。在電容器的另一端，有一個單向傳導電子泵，將電容器的電荷送到另一個電容器儲存。當累積電荷達到2V時，此電容可作為其他電路的電源。提供工作電壓，傳輸卡數(shù)據(jù)或訪問讀卡器數(shù)據(jù)。2.6.4M1射頻卡和讀卡器M1射頻卡與讀寫器的通信如圖3-5所示。2.6.5對請求的答復定義了M1射頻卡的通信協(xié)議和通信波特率。當卡片進入讀卡器的操作區(qū)域時，讀卡器會根據(jù)特定的協(xié)議與其進行通信，從而判斷該卡是否為M1射頻卡，即驗證該卡的卡類型。2.6.6防碰撞循環(huán)當有多張卡進入讀卡器操作區(qū)域時，防撞機制會選擇其中一張進行操作，未選擇的將處于空閑模式等待下一次選擇卡，并返回序列號所選卡的。2.6.7選擇標簽選擇選中卡的序列號，同時返回卡的容量碼。2.6.83通過認證選擇要處理的卡后，讀卡器將確定要訪問的扇區(qū)號，并對扇區(qū)密碼進行密碼驗證。經(jīng)過3次相互認證后，可以通過加密流進行通信。（選擇其他扇區(qū)時，必須進行其他扇區(qū)密碼驗證。）圖2-8M1射頻卡與讀寫器通信FM1702SL使用的認證算法稱為三重認證。它基于密鑰長度為48位的私有加密數(shù)據(jù)流。要獲取標準卡的數(shù)據(jù)，需要了解相應的秘密。為了能夠成功驗證卡，以便對卡EEPROM中存儲的數(shù)據(jù)進行后續(xù)操作，F(xiàn)M1702SL必須能夠獲得正確的密鑰。當按照ISO14443A協(xié)議選擇卡時，用戶可以繼續(xù)按照標準協(xié)議進行操作。在這種情況下，必須進行卡認證。此過程在執(zhí)行Authent1(0CH)和Authent2(14H)命令時自動完成。卡認證過程中初始化加密算法，認證成功后與卡的通信加密。在執(zhí)行認證命令期間，F(xiàn)M1702SL從外部密鑰緩沖區(qū)中讀取密鑰。密鑰始終取自密鑰緩沖區(qū)。因此，認證命令不需要指定密鑰存儲地址。當然，在身份驗證命令開始之前，用戶必須確保密鑰緩沖區(qū)中的密鑰已準備好。可以通過以下方式加載密鑰緩沖區(qū)：使用LoadKeyE2指令從E2PROM加載；由外部處理器使用LoadKey指令直接從FIFO中獲取。三重加密算法用于執(zhí)行標準認證。必須將確切的密鑰存儲在密鑰緩沖區(qū)中才能執(zhí)行成功的身份驗證操作。第一步：通過LoadKeyE2或LoadKey將密鑰加載到部分密鑰緩沖區(qū)中；第二步：啟動Authent1命令，結(jié)束后檢查錯誤標志判斷執(zhí)行結(jié)果；第三步：啟動Authent2命令，結(jié)束后檢查錯誤標志是否匹配FM1702中的Crypto1On標志用于判斷執(zhí)行結(jié)果。2.7顯示模塊2.7.1顯示模塊概覽顯示模塊由12864液晶顯示器組成，與主控電路的連接接口圖如圖2-9所示。圖2-912864與MCU連接圖2.7.212864簡介12864是圖形點陣液晶顯示器，引腳功能如表2-6所示。主要由行驅(qū)動/列驅(qū)動和128×64全點陣液晶顯示器組成?？赏瓿蓤D形顯示，也可顯示8×4（16×16點陣）漢字。表2-612864引腳功能表針號引腳名稱杠桿引腳功能說明1VSS0電源地2VDD+5.0V電壓3V0-液晶驅(qū)動電壓4D/I(RS)高/升D/I=“H”，表示DB7∽DB0為顯示數(shù)據(jù)D/I=“L”，表示DB7∽DB0為顯示指令數(shù)據(jù)5讀/寫高/升R/W="H",E="H"數(shù)據(jù)讀到DB7∽DB0R/W="L",E="H→L"數(shù)據(jù)寫入IR或DR6乙高/升R/W="L"，E信號下降沿鎖存DB7∽DB0R/W="H",E="H"DDRAM數(shù)據(jù)讀取到DB7∽DB07DB0高/升數(shù)據(jù)線8DB1高/升數(shù)據(jù)線9DB2高/升數(shù)據(jù)線10DB3高/升數(shù)據(jù)線11DB4高/升數(shù)據(jù)線12DB5高/升數(shù)據(jù)線13DB6高/升數(shù)據(jù)線14DB7高/升數(shù)據(jù)線15CS1高/升H：選擇芯片（右半屏）信號16CS2高/升H：選擇芯片（左半屏）信號17RET高/升復位信號，低電平復位18輸出電壓-10VLCD驅(qū)動負電壓19LED+-LED背光電源A20引領(lǐng)--LED背光電源K2.7.3LCD12864功能器件及相關(guān)功能在使用12864LCD之前，您必須在編程前了解以下功能器件。12864功能設(shè)備及相關(guān)功能如下：1.指令寄存器（IR）IR用于注冊指令碼，對應數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)。當D/I=0時，指令碼在E信號下降沿的作用下寫入IR。2.數(shù)據(jù)寄存器(DR)DR用于寄存器數(shù)據(jù)，對應于指令寄存器寄存器指令。當D/I=1時，在下降沿作用下，圖形顯示數(shù)據(jù)寫入DR，或在E信號高電平作用下由DR讀入DB7∽DB0數(shù)據(jù)總線。DR和DDRAM之間的數(shù)據(jù)傳輸由模塊部分自動執(zhí)行。3.忙碌標志：BFBF標志提供有關(guān)該部工作的信息。BF=1表示模塊正在運行，此時模塊不接受外部命令和數(shù)據(jù)。當BF=0時，模塊處于就緒狀態(tài)，可以隨時接受外部命令和數(shù)據(jù)。使用STATUSREAD命令，可以將BF讀取到DB7總線以檢查模塊的工作狀態(tài)。4.顯示控制觸發(fā)器DFF該觸發(fā)器用于控制模塊屏幕的顯示開啟和關(guān)閉。DFF=1為打開顯示（DISPLAYOFF），DDRAM的內(nèi)容顯示在屏幕上，DFF=0為關(guān)閉顯示（DISPLAYOFF）。DDF的狀態(tài)由命令DISPLAYON/OFF和RST信號控制。5.XY地址計數(shù)器XY地址計數(shù)器是一個9位計數(shù)器。高3位是X地址計數(shù)器，低6位是Y地址計數(shù)器，XY地址計數(shù)器實際上是DDRAM的地址指針，X地址計數(shù)器是DDRAM的頁指針，Y地址計數(shù)器是DDRAM的Y地址指針。X地址計數(shù)器沒有計數(shù)功能，只能用指令設(shè)置。Y地址計數(shù)器具有循環(huán)計數(shù)功能。每次寫入顯示數(shù)據(jù)后，Y地址自動加1，Y地址指針從0到63。6.顯示數(shù)據(jù)RAM(DDRAM)DDRAM是存儲圖形顯示數(shù)據(jù)的。數(shù)據(jù)為1表示選擇顯示，數(shù)據(jù)為0表示不選擇顯示。DDRAM與地址和顯示位置的關(guān)系如DDRAM地址表所示。7.Z地址計數(shù)器Z地址計數(shù)器是一個6位計數(shù)器，該計數(shù)器具有循環(huán)計數(shù)功能，用于顯示行掃描同步。當一行掃描完成后，地址計數(shù)器自動加1，指向下一行掃描數(shù)據(jù)，RST復位后Z地址計數(shù)器為0。Z地址計數(shù)器可以通過命令DISPLAYSTARTLINE進行預設(shè)。因此，顯示屏的起始行由該指令控制，即DDRAM的數(shù)據(jù)從哪一行開始顯示在屏幕的第一行。該模塊的DDRAM共有64行，屏幕可以滾動顯示64行。2.7.4LCD12864的指令系統(tǒng)和時序這類液晶顯示模塊（即KS0108B及其兼容的控制驅(qū)動）的指令系統(tǒng)比較簡單，一共只有七種。其指令表如表2-7所示：表2-712864LCD命令列表命令名稱控制信號控制碼讀/寫RSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0顯示開關(guān)0000111111/0起跑線設(shè)置0011XXXXXX頁面設(shè)置0010111XXX列地址設(shè)置0001XXXXXX讀取狀態(tài)10忙碌的0開關(guān)RST0000寫入數(shù)據(jù)01寫入數(shù)據(jù)讀取數(shù)據(jù)11讀取數(shù)據(jù)各功能命令介紹如下：1.顯示開/關(guān)命令讀/寫RSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00000111111/0DB0=1時，LCD顯示RAM中的內(nèi)容；DB0=0時，顯示關(guān)閉。2.顯示起始行（ROW）設(shè)置命令讀/寫RSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00011顯示起始行(0～63)該命令設(shè)置LCD屏幕頂行對應的顯示RAM的行號，并定時改變顯示起始行，可以使LCD顯示滾動的效果。3.PAGE設(shè)置命令讀/寫RSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00010111頁碼(0～7)顯示RAM共有64行，分為8頁，每頁8行。4.列地址（Y地址）設(shè)置指令讀/寫RSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00001顯示列地址（0～63）設(shè)置頁地址和列地址唯一確定了顯示RAM中的一個單元，這樣MPU就可以使用讀寫指令讀取單元的內(nèi)容或?qū)⒁粋€字節(jié)的數(shù)據(jù)寫入單元。5.讀取狀態(tài)命令讀/寫RSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB010忙0開/關(guān)休息0000該命令用于查詢LCD模塊控制器的狀態(tài)。各參數(shù)含義如下：BUSY：1-部門正在工作0-正常狀態(tài)開/關(guān)：1-顯示關(guān)閉0-顯示開啟RESET:1-復位狀態(tài)0-正常狀態(tài)在BUSY和RESET狀態(tài)下，除讀取狀態(tài)命令外，其他命令對液晶顯示模塊沒有影響。在操作液晶顯示模塊之前，先查詢BUSY狀態(tài)，以確定液晶顯示模塊是否可以操作。6.寫數(shù)據(jù)命令讀/寫RSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB001寫入數(shù)據(jù)讀取數(shù)據(jù)命令讀/寫RSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB011讀取顯示數(shù)據(jù)每次執(zhí)行讀寫數(shù)據(jù)指令的讀寫操作后，列地址自動加一。需要注意的是：在讀操作之前，必須有一個空的讀操作，然后再讀，以讀取待讀單元中的數(shù)據(jù)。FM1702的讀卡器軟件設(shè)計3.1主程序主程序流程圖如圖3-1所示。程序分為12864子程序和主程序。主程序的功能主要包括：MCU初始化函數(shù)、讀卡器芯片F(xiàn)M1702初始化函數(shù)、讀卡器卡搜索功能、讀卡器讀/寫卡功能、防碰撞功能、三重驗證功能等6個重要功能。圖3-1主程序流程圖3.2FM1702初始化子程序FM1702初始化子功能流程圖如圖3-2所示。該函數(shù)名稱為Init_FM1702()，實現(xiàn)了三個功能：FM1702復位函數(shù)、SPI數(shù)據(jù)接口初始化函數(shù)、FM1702相關(guān)設(shè)置。圖3-2FM1702初始化子功能流程圖3.3等待查卡開始開始顯示：等待狀態(tài)顯示：等待狀態(tài)延時延時100ms顯示：（）顯示：（）延時延時100ms顯示：（（））顯示：（（））延時延時100ms清清屏延時延時100ms操作區(qū)域是否有卡？?操作區(qū)域是否有卡？是結(jié)束，進行主函數(shù)下一步結(jié)束，進行主函數(shù)下一步圖3-3等待查卡流程圖尋卡等待功能流程圖如圖3-3所示。該函數(shù)使用Request尋卡子函數(shù)、12864顯示子程序、延時延時子函數(shù)，分別起到尋卡檢測、LCD顯示尋卡界面、延時三個功能。3.4讀卡子程序讀卡子功能流程圖如圖3-4所示。這個子函數(shù)的名字是Card_Mun。Card_Mun子功能包括AntiColl子功能、Select_Card子功能、Load_key_CPY子功能、Authentication子功能和12864顯示子程序。讀卡子功能實現(xiàn)了防碰撞、選卡、加載密鑰、三重認證、顯示卡號或錯誤信息等重要功能。該子函數(shù)的返回值為0、1、2、4，表示驗證正確、無卡、CRC校驗失敗、三重認證失敗。如果認證成功，如圖3-5所示，將顯示卡號和金額。圖3-4讀卡子功能流程圖圖3-5認證成功如果驗證失敗，如圖3-6所示，顯示卡號，但密碼錯誤。圖3-6密鑰驗證失敗3.5main函數(shù)的其他功能除了以上子功能的介紹和查卡等待功能的介紹外，主功能還實現(xiàn)了扣款功能，即刷卡一次扣5元并顯示余額的功能。圖3-7顯示了卡號、當前余額和借記金額。圖3-7刷卡前圖3-8顯示了卡號、借記后的余額和借記金額。圖3-8刷卡后主程序中的主要函數(shù)名稱和主要函數(shù)如表3-1所示。表3-1主程序子功能功能表子功能名稱功能初始化_FM1702()FM1702初始化函數(shù)SPIWriteSPI數(shù)據(jù)接口初始化函數(shù)spi_byte_transceive該函數(shù)實現(xiàn)SPI通信的數(shù)據(jù)致和接收SPIWrite該函數(shù)實現(xiàn)通過SPI接口向FM1702中的寄存器寫入值SPI讀取該函數(shù)實現(xiàn)通過SPI接口讀取RC531中一個寄存器的值要求該函數(shù)實現(xiàn)對放在FM1702操作圈內(nèi)的卡片進行查卡操作命令_致該函數(shù)實現(xiàn)向FM1702致指令集的功能清除_FIFO該函數(shù)實現(xiàn)FM1702中FIFO的數(shù)據(jù)清零寫入_FIFO該函數(shù)實現(xiàn)將x字節(jié)數(shù)據(jù)寫入FM1702的FIFO讀取_FIFO該函數(shù)實現(xiàn)從FM1702的FIFO中讀取x字節(jié)數(shù)據(jù)Judge_Req該函數(shù)實現(xiàn)卡復位響應信號的判斷防撞該功能實現(xiàn)對放置在FM1702操作箱內(nèi)的卡的防碰撞檢測檢查_UID該函數(shù)實現(xiàn)了接收卡序號的判斷選擇卡該功能實現(xiàn)了FM1702操作機箱內(nèi)放置卡的選擇Load_keyE該函數(shù)實現(xiàn)E2中的密碼存儲在FM1702的keyRevBuffer中M500HostCodeKey轉(zhuǎn)換密鑰格式驗證該函數(shù)實現(xiàn)密碼認證MIF_讀取該函數(shù)實現(xiàn)讀取MIFARE卡塊的值MIF_Write該函數(shù)實現(xiàn)寫入MIFARE卡塊的值讀取_E2該函數(shù)實現(xiàn)從FM1702的EEprom讀取數(shù)據(jù)寫_E2該函數(shù)實現(xiàn)向FM1702的EE寫入數(shù)據(jù)在里面該函數(shù)實現(xiàn)單片機的初始化和功能設(shè)置設(shè)置支付此函數(shù)將值轉(zhuǎn)換為百位、個位和一位小數(shù)Card_Mun該功能實現(xiàn)讀卡信息第四章總結(jié)與展望4.1總結(jié)我從這個畢業(yè)設(shè)計中受益匪淺。實用性強，對個人理論與實踐相結(jié)合有很大的作用。在設(shè)計過程中，對單片機和射頻卡技術(shù)有深入的了解，對硬件選型有較好的理論基礎(chǔ)，使自己具備一定的學習研究能力；閱讀和檢索材料的能力也相應提高。在讀卡器模塊的數(shù)據(jù)采集和處理中，學習了社會上各種卡片的發(fā)展變化過程，也對整個單片機的功能和應用有了更全面的了解；而在液晶顯示方面，我掌握得比較好。編程語言。4.2展望我設(shè)計的射頻讀卡器已經(jīng)完成了設(shè)計要求，但是還有很多改進。比如射頻讀卡器只能顯示基本的查卡等待界面，每次刷卡只能減少固定值，用戶只能看到簡單的信息?；谶@兩個問題，可以進行以下改進：1）可以改進程序，讓讀卡器在等待查卡時顯示時間、日期等信息；2）硬件上增加了矩陣鍵盤，軟件上增加了相應的程序，使每次刷卡都能實現(xiàn)任意加減值。3）增加串口，改進程序，使其可以將用戶信息（如性別、年齡等）寫入卡片，也增加上位機程序?qū)崿F(xiàn)人機交互，制作卡片信息一目了然。另外，由于本人水平有限，本次設(shè)計存在一定的問題和疑惑，請各位老師和同學批評指正。參考[1]慈欣欣，王斌，王朔．射頻識別（RFID）系統(tǒng)技術(shù)與應用[M]，2007。[2]游占清，柯勝，吳翔，林漢紅等。射頻識別（RFID）與條碼技術(shù)[M]，2007。[3]黃志偉.射頻集成電路芯片原理與應用電路設(shè)計[M]，2004.[4]博。射頻電路原理與實用電路設(shè)計[M]，2006.[5]慈欣欣,盛玉平,海波,等.建立企業(yè)級多網(wǎng)域系統(tǒng)[J].軟件世界，2000年。[6]慈欣欣，德才，王濤．RFID在物流中的應用與展望[J]．微機世界，2004年。[7]慈欣欣，曾榮仁．射頻識別技術(shù)在美軍中的應用分析[J].自動識別技術(shù)與應用，2004。[8]慈欣欣，RFID技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新[J]．微型計算機世界平面，2005年。[9]慈欣欣，曾榮仁，王濤．2005年RFID應用回顧[J].微機世界，2005。[10]王忠民，程海。EPC與物聯(lián)網(wǎng)[M].：中國標準，2004。[11]大才等。射頻識別（RFID）技術(shù)[M].：電子工業(yè)，2001。[12]盧永寧.非接觸IC電子技術(shù)原理與應用[M]，：電子工業(yè)，2006。[13]胡漢才.單片機原理與接口技術(shù)[M]，清華大學，2010.[14]大彩．射頻識別技術(shù)（RFID）[M]．:電子工業(yè)，2001。[15]洪宇．RFID系統(tǒng)概論[M]．臺北：文奎信息股份有限公司，2004。[16]刁建成．RFID原理與應用[M]．臺北：全華科技圖書有限公司，2005。[17]程海，朵．現(xiàn)代自動識別技術(shù)與應用[M].：清華大學，2003。[18]邱應清．RFID實踐——非接觸式智能卡系統(tǒng)開發(fā)[M]．臺北：雪冠營銷有限公司，2005。[19]邦元.射頻通信電路[M].：科學，2003。[20]周朝東等．天線與無線電波[M].：電子科技大學，2002。[21]LawrenceRabiner和BiingHwangJuang，語音識別基礎(chǔ)。普倫蒂斯·霍爾NewJersey，1993年[22]YMLam、MWMak和P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化處理轉(zhuǎn)換為觀察序列，觀察到的符號概率分布（B），可以使用下式計算狀態(tài)公式：C.基于HMM的識別系統(tǒng)基于HMM的識別系統(tǒng)框圖如圖8所示。同樣，在HMM識別系統(tǒng)中首先將未知單詞的語音信號轉(zhuǎn)換為由該單詞組成的觀察序列。這是通過執(zhí)行特征提取和矢量量化過程來完成的。然后觀察到的未知詞序列的概率由HMM詞的模型λ()給出。觀察序列的概率是通過使用程序方法計算的。通過將設(shè)計的HMM(16)和(17)的參數(shù)A和π應用于概率觀測序列O=(o1o2…oN)，對于給定的模型，可以使用以下公式計算：使用等式（19）計算一個語音信號具有未知觀測序列的概率，未知語音信號將被識別為HMM的詞模型，它具有最大的觀測序列概率（p(0|λ））。圖8基于HMM的識別系統(tǒng)5.實驗結(jié)果由于本實現(xiàn)系統(tǒng)有兩種方法，所以實驗先分為兩個，第一個實驗室是訓練實驗的語音性能。使用LPC和ESD識別系統(tǒng)。第二個是語音性能測試實驗，使用HMM識別系統(tǒng)。在實驗中，無論是訓練模式還是識別模式，都有人通過麥克風說出指令，直接控制輪椅。A.使用LPC和ESD進行語音識別的實驗結(jié)果用1個樣本、3個樣本、5個樣本詞的訓練數(shù)據(jù)進行實驗。LPC數(shù)值顯示分析實驗中使用的參數(shù)有：1.分析框內(nèi)樣本數(shù)為240