【课程设计】IC卡公交收费机设计 MIFARE 1卡存储结构与特性PPT.ppt
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1、IC卡公交收费机设计(一) MIFARE 1卡存储结构与特性,电子与信息工程学院,http:/ 程 目 标,MIFARE 1卡存储结构与读写操作 MIFARE 1卡值块结构与值操作 MIFARE 1卡防冲突特性与防冲突操作 MIFARE 1卡安全特性与存取控制设置,http:/ 具备小额电子钱包功能,定额方式收费 操作方便快捷 工作距离50cm 具备显示余额、异常报警(非法卡或余额不足) 可将当班收款额上传总站数据库 公交公司可调整定额额度 卡遗失可挂失 抗干扰能力强,http:/ 非接触式IC卡,操作不方便,频繁使用易磨损,操作方便快捷,不易磨损,复习: 非接触式IC卡( Contactle
2、ss ICC)是在卡中敷设天线,利用天线的接收发射,与读写器的天线交换信号,实现一种无线通讯,又被称为射频卡(RFCRadio Frequency Card),简称RF卡,非接触式IC卡系统被称为射频识别系统(RFIDRadio Frequency Identification)。,http:/ 卡:芯片+天线+卡基,http:/ 非接触式IC卡与读写器之间无机械接触,避免了由于接触读写而产生的各种故障。非接触式ID卡表面无裸露的芯片,无须担心芯片脱落、静电击穿、弯曲、损坏等问题,既便于卡片的印刷,又提高了卡片使用的可靠性。 操作快捷便利。 动态处理。 成本较高。,http:/ ID厚卡,EM
3、 ID薄卡,PHILIPS MIFARE 1卡,TI (德州仪器) Tag-it电子标签,手表卡与钥匙扣卡,非接触式IC卡种类繁多, 哪一种最适合公交收费系统呢?,http:/ 按工作距离:密耦合卡、近耦合和疏耦合卡 按工作频率的高低 :125kHz的低频卡(30 kHz 300 kHz),13.56MHz的高频或射频卡(3MHz30 MHz),915MHz、2.45GHz的超高频卡(300MHz 3GHz)、5.8GHz的微波卡(3GHz)。 按卡内芯片供电方式:卡内带电池的有源卡和卡内无电池、由读写器以无线感应方式供电的无源卡 按使用过程中的读写方式:只读卡(ID卡)和读写卡 (带EEPR
4、OM),http:/ CICCClose-Coupled ICC,紧密(密耦合)卡; PICCProximity ICC,称为接近(近耦合)卡; VICCVicinity ICC,称为邻近(疏耦合)卡。 CD Coupling Device,是读写器中发射电磁波的部分,http:/ 现阶段ISO/IEC 14443(草案)主要有两个体系并存:ISO/IEC14443-Type A、ISO/IEC14443-TypeB。 TypeA:以PHILIPS公司为代表,包括SIEMENS、HITACHI、GEMPLUS、G&D和Schlumberger等公司 TypeB:以ST(意法半导体)、MOTOR
5、OLA、ATMEL、韩国SAMSUNG和日本的NEC等公司为代表。,http:/ 18000-1:物理层 18000-2:低于135KHz通信的空中接口的参数; 18000-3:在13.56MHz通信的空中接口的参数; 18000-4:在2.45GHz通信的空中接口的参数; 18000-5:5.8GHz通信的空中接口的参数; 18000-6:860-960MHz通信的空中接口的参数; 18000-7:433MHz通信的空中接口的参数;,http:/ 高频非接触式逻辑加密卡 超高频非接触式IC卡,数据传输速率低,防冲突性能差;没有加密,不安全,数据传输率高,防冲突性能好,安全性高,读写距离远,防
6、冲突性能好;容易受周围环境干扰,读写器成本高,http:/ ISO14443TypeA卡Mifare 1 S50卡、Ultra Light卡 LEGIC Type A 卡、上海公交卡即华虹IC卡、复旦微电子Type A 卡 ISO14443TypeB卡ATMEL RF020 ISO15693(电子标签)卡PHILIPS I-Code2、TI Tag-it标签 I-CODE(电子标签)卡 PHILIPS I-Code、上海贝岭BL75R02 SONY Felica卡香港八达通、深圳通 中国二代身份证,市场主流卡型,http:/ 1非接触式IC卡,基本性能指标: 卡内器件: 无线智能卡芯片Mifa
7、re MF1 IC S50 +天线线圈 标准: 遵从ISO/IEC 14443 Type A 标准 工作频率: 13.56MHz 数据传送速率: 106kbit/s (9.4s/bit),http:/ 1卡片的存储结构,存储容量:10248位字长(即1KB), 存储介质:EEPROM 分为16个扇区(扇区0 15) 每个扇区有4个块(Block)块0、块1、块2和块3。 每个块有16个字节。 一个扇区共有 16 Byte4 = 64 Byte,http:/ 地址:扇区0块0 内容:IC卡厂商标志,包含卡序列号SN、卡类型号TagType及卡容量字节等关键数据。 特性:只读,安全防伪 例: 42
8、0A7E0036 88 0400 4481740630373937H,卡类型号TagType,卡序列号SN,卡容量字节SIZE,http:/ 每块16字节。可由区尾块中的存取控制位(access bits)配置为: 读写块: 用作一般的数据操作,可用读/写命令直接读/写整个块 值块: 用作定值操作,可以进行加值/减值(INC/DEC)的运算。 数据块数据的读/写/加值/减值条件: 符合该块存取条件的要求 + 通过该扇区的密码认证。,http:/ (Sector Trailer) 每个扇区的块3为区尾块,包含: KEY A(6B)+ Access bits(4B)+KEY B(6B) 例: A0
9、A1A2A3A4A5 FF078069 B0B1B2B3B4B5,密钥A 默认值,存取控制位 默认值,密钥B 默认值,http:/ 1卡特点:支持城市一卡通,EEPROM存储器结构提供多应用: 1K字节EEPROM,16个扇区, 4数据块/扇区,16字节/块。用户可以定义每一个存储器块的访问条件。每个扇区(每应用)拥有各自独立的密钥,支持带密钥层次的多应用。 适合定额收费: 卡芯片中内建有增值/减值的专项数学运算电路,非常适合公交/地铁等行业的定额收费系统,http:/ 1卡防冲突特性,利用每张卡全球唯一的SN实现二进制树状搜索防冲突算法。 例: SN1:420A7E00 SN2:420A7E
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