第8章1356MHz_RFID技术.ppt

《第8章1356MHz_RFID技术.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第8章1356MHz_RFID技术.ppt（33页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、8 13.56 MHz RFID技术技术MCRF355/360芯片Microchip 具有防碰撞能力；采用接触式编程，编程后为只读器件；数据传送采用曼彻斯特编码，数据时钟频率为70 kHz；采用低功耗CMOS电路设计；封装为PDIP或SOIC方式。12 引脚功能MCRF355/360 的引脚分布如图1 所示。该器件共有6 个引脚,各引脚功能列于表1。MCRF355/3608 13.56 MHz RFID技术技术工作原理 MCRF355/360芯片的内部结构 48 13.56 MHz RFID技术技术编程 擦除方式的工作编码为01 1101 0100 写入方式的工作编码为01 1101 0010

2、读出方式的工作编码为01 1101 0110 退出编程模式的方法有两种:一是将器件电源VD D关断(V DD=VS S),二是使CLK 引脚的逻辑高电平在V PRG引脚达到高电压VHH之前出现。68 13.56 MHz RFID技术技术编程78 13.56 MHz RFID技术技术防碰撞技术 读多个MCRF355/360芯片的示意图 8MCRF355/360 器件具有休眠模式,其休眠定 时电路可产生100ms 40%的休眠(SLEEP)时间,休眠时调制管保持导通,片上谐振电路处于失谐状 态,读卡器不能从卡上读取数据,因此,虽然此时卡 处于读卡器工作距离范围内,但不影响读卡器从被 激活的卡上读取

3、数据,这种技术称之为防碰撞(或防冲突)技术,8 13.56 MHz RFID技术技术MIFARE技术 非接触式与双接口IC智能射频卡主流技术为MIFARE技术 Philips推出的产品包含六个系列：MIFARE Classic，MIFARE Prox，MIFARE Ultralight，MIFARE双接口，MIFARE DESFire8，MIFARE阅读器芯片。非接触式接口符合ISO/IEC14443 TYPE A标准，接触式接口符合ISO/IEC 7816标准 108 13.56 MHz RFID技术技术MIFARE Classic 分为1 K字节 EEPROM 的 MIFARE Stand

4、ard及4 K字节 EEPROM的MIFARE Standard 4k 以MIFARE1 IC S50系列芯片为核心可靠性高、防碰撞能力强一卡多用、安全性能好卡与阅读器之间采用双向验证机制（采用三次认证技术）118 13.56 MHz RFID技术技术MIFARE1 IC S50芯片的电路组成框图 128 13.56 MHz RFID技术技术PCD和M1卡之间的交互过程 138 13.56 MHz RFID技术技术M1卡存储区构成 扇区0的块0是一个特殊的块，该块存储了卡的制造商代码 M1卡各扇区块3中，存取控制码有4个字节 148 13.56 MHz RFID技术技术MIFARE Prox

5、158 13.56 MHz RFID技术技术PCD基站芯片 ISO/IEC 14443标准制定了非接触式射频卡（PICC）和阅读器（PCD）之间进行数据交换的接口标准TYPE A和TYPE B比较常用的支持TYPE A的阅读器芯片是MF RC500（Philips Semiconductors产品）168 13.56 MHz RFID技术技术MF RC500芯片载波频率为13.56 MHz；集成了编码调制和解调解码的收发电路；天线驱动电路仅需很少的外围元件，有效距离可达10 cm；内部集成有并行接口控制电路，可自动检测外部微控制器（MCU）的接口类型；具有内部地址锁存和IRQ线，可以很方便地与

6、MCU接口；集成有64字节的收发FIFO缓存器；内部寄存器、命令集、加密算法可支持TYPE A标准的各项功能178 13.56 MHz RFID技术技术电路组成（参见教科书图8.3.1）并行接口及控制电路FIFO（先进先出）缓存器密钥存储及加密算法（cypto1）状态机与寄存器数据处理电路模拟电路（调制、解调及输出驱动电路）电源管理中断控制等部分组成。188 13.56 MHz RFID技术技术芯片内部寄存器配置内部寄存器按页分配，并通过相应寻址方法获得地址；内部寄存器共分8页，每页8个寄存器，每页的第1个寄存器称为页寄存器，用于选择该寄存器页；内部寄存器的配置情况如书中表8.3.2所示，表中

7、给出了页号、功能、寄存器地址（以16进制数给出）及各个页的寄存器名称。198 13.56 MHz RFID技术技术芯片各寄存器功能每个寄存器由8位组成，具有读/写（r/w），只读（r），仅写（w）和动态（dy）4种特性。dy属性位可由微控制器读写，也可以在执行实际命令后自动由内部状态机改变位值r的值仅能由内部状态决定w的值可由MCU写入但不能读出r/w位可由MCU读写，但内部状态机只能读。各寄存器的详细功能参见书中8.3.1节。208 13.56 MHz RFID技术技术EEPROM存储器共有32块，每块16字节。第一部分为块0，属性为只读，用于保存产品的有关信息；第二部分为块1和块2，它们具

8、有读/写属性，用于存放寄存器初始化启动文件；第三部分为块3至块7，用于存放寄存器初始化文件，属性为读写；第四部分从块8至块31，属性为只写，用于存放加密运算的密钥。218 13.56 MHz RFID技术技术FIFO缓存用于缓存微控制器MCU与芯片之间的输入/输出数据流写入FIFOData寄存器的字节也存入FIFO，并且内部FIFO写指针增量从FIFOData寄存器读，得到的是FIFO读指针所指FIFO的内容，读后读指针增量状态由PrimaryStatus、FIFOLevel、ErrorFlag、Control、FIFOLength寄存器的相关位指示 228 13.56 MHz RFID技术技

9、术中断请求定时设置到、发送请求、接收请求、一个命令执行完、FIFO满、FIFO空0页寄存器InterruptEn的相应位（读/写属性）用于相应中断请求的使能设置238 13.56 MHz RFID技术技术接收电路 248 13.56 MHz RFID技术技术接收电路载波（13.56 MHz）解调采用正交解调电路，所需的I和Q时钟（两者相位角差为90）可在芯片内产生，解调器有I、Q两路输出，经增益可控放大（由寄存器RxControl 1的设置控制）和滤波后加至相关器，相关器有四路输出，可用寄存器RxControl 2的RcvClkSelI位（位7）选择I或Q时钟的相关器输出，经判决和数字化电路，

10、判断有无位碰撞产生（根据曼彻斯特码前后半位的特性，通过RxThreShold寄存器的MinLevel和CollLevel位段的设置获得最佳效果），并送出有效的串行数据。258 13.56 MHz RFID技术技术MF RC500芯片应用电路 268 13.56 MHz RFID技术技术MF RC500芯片应用电路并行接口初始化寄存器地址的寻址 加密和认证 278 13.56 MHz RFID技术技术MF RC500芯片天线电路设计电感耦合方式RFID系统的作用距离和下列因素有关：阅读器天线的尺寸；匹配电路的性能；周围环境的影响。阅读器天线尺寸可以如下考虑：当作用距离为10 cm时，根据第2章介

11、绍的天线的最佳几何尺寸选择的算式，如果阅读器采用的是圆形天线，那么天线的半径应为10 cm，如果采用的是长方形或方形的天线，可以以圆形天线所围面积为参考进行修正。288 13.56 MHz RFID技术技术直接匹配天线 四层PCB的结构图 298 13.56 MHz RFID技术技术50匹配天线 308 13.56 MHz RFID技术技术铁氧体屏蔽 318 13.56 MHz RFID技术技术SLF9000芯片阅读器（PCD）的专用芯片，符合ISO/IEC 14443标准适用于接口标准TYPE A，也适用于接口标准TYPE B载波频率为13.56 MHz，数据率为106 kbps；支持ISO 14443标准协议；帧长可达128字节；硬件支持TYPE A防碰撞协议；具有128字节的数据收发FIFO缓冲器；错误检测采用16位CRC码；支持TYPE A和TYPE B的编解码规范。328 13.56 MHz RFID技术技术内部电路SLF9000芯片的内部结构 33