《基于单片机的IC卡读写控制系统设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的IC卡读写控制系统设计（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基于单片机的 IC 卡读写控制系统设计第一部分 摘要摘要：随着社会的发展和现代化程度的不断发展，我们人类的信息数量和种类都在加倍地增长，每天都要处理很多和个人有关的信息，而这些信息管理非常不便。因此，在现实生活中 IC 卡的应用范围十分广泛，它有助于我们解决问题。IC 卡读写器是 IC 卡和计算机之间的传输媒介载体，它与计算机之间通过串行口相接，本篇主要使用 89C2051 单片机为核心对SLE4442 系列 IC 卡进行读/写控制。接触式 IC 卡是 IC 卡领域的一项新技术,它是射频识别技术和 IC 卡技术相结合的产物。由于这里不能上传完整的毕业设计（完整的应包括毕业设计说明书、相关图纸
2、CAD/PROE、中英文文献及翻译等） ，此文档也稍微删除了一部分内容（目录及某些关键内容）如需要其他资料的朋友，请加叩扣:2215891151 首先在绪论中论述课题的开发意义和概述其功能。其次是重点介绍了系统硬件工作原理，并给出和介绍了 SLE4442 系列 IC 卡的内部结构和原理图，阐述了本次毕业设计所采用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程。 本系统是以单片机的基本语言汇编 C51 语言来实现软件设计，指令的执行速度快。最后具体描述了各个功能模块的软、硬件调试。本文撰写的主导思想是软、硬件结合，以硬件为基础，来进行各功能模块的编写。关键词：读写控制，单片机，IC 卡。Abst
3、ract: Raise continuously along with the progress and modern degree of the society, the information category and quantities that the mankind own all Be becoming doubly a growth, want to handle to be many and personal everyday relevant of information, but these information managements is very inconven
4、ient.The application of the IC card is very extensive in the real life. it contributes to solve problem。 IC cards reading and write a machine is the IC card and of the calculator deliver medium, it goes to connect with each other with of the calculator through a string, this text applies a single sl
5、ice of 89C2051 machine for the core mainly to the SLE4442 cardses to carry on reading and write a control. The contact type IC card is a newly arisen technique of the IC card realm, it is the outcome that the radio frequency identifies the technique and the IC card technique to combine together.Firs
6、t introduced in the introduction to the topic of significance and functions outlined.Secondly the text inside describes the system hardware work principle, and introduce the ICSLE4442internal structure and chip figure, discuss the function and working process of these degree graduation project stati
7、on applied each hardware interface technology and each interface module. IThis system edits collected materials the language to proceed with single the basic language of a machine the software designs, the instruction carries out the speed quick, save memory. .In conclusion concretion description so
8、ft and hardware debug of each functional module.The predominance thought that this text compose is soft, the hardware combines together, regarding hardware as the foundation, proceeds the plait of each function mold piece write.Key words: Read and write a control, single slice machine, IC card.第二部分
9、绪论2.1 系统提出及研究意义现代社会通信信息技术的发展日新月异，随着一个以电子商务为主要特征的经济时代的来临，IC 作为现代社会信息卡是一种将个人信息最有效地送入到的全球信息网络并获取所需结果的最有效的办法，IC 卡将成为用户联网身份识别和实现电子支付手段。其影响范围和程度都是是前所未有的。智能 IC 卡和普通磁卡相比具有更高的稳定性和安全性，为此，对智能 IC 卡的读写进行研究是非常有必要的。按卡与外界数据传输的形式来分，有接触式 IC 卡和非接触式 IC 卡两种。当前使用最广泛的是接触式 IC 卡，本文对其进行了详细介绍。目前,IC 卡家族中档次最高的智能 IC 卡,又称 CPU 卡.顾
10、名思义, 这种卡片上不但有对外联络的通讯接口和存储数据的存储器,还带有具备数据处理能力的微处理器,实际上是一台卡式的单片微机系统。为了安全和便捷的管理这一系统中的硬件和软件资源, 卡上存储了进行数据读写和安全管理的程序 ,以及管理这些程序的卡上操作系统,即 COS(Chip Operating system).COS 与我们在 PC 机上常见的 DOS 和 WINDOWS 等操作系统有很大差异,它是根据 IC 卡特点和功能而开发的专用操作系统。COS 受 IC 卡存储容量和微处理器性能的限制,主要功能是:控制IC 卡与外界的信息交换;管理 IC 卡上各种存储器;在 IC 卡内执行读/写器的各种
11、操作命令.有了 CPU 与 COS,IC 卡就表现出智能的特征。因此智能 IC 卡具有超强的存储性能,并提供保证了很高的信息安全性和可靠性及便于携带。因此，智能IC 卡已经普及于各个领域，如通信领域，金融领域，交通系统.。2.2 系统的研究方向及功能概述。本论文主要介绍以 89C2051 单片机为核心的 SLE4442 系列 IC 卡的读/写操作的方法与过程。IC 卡读/写设备就是将数据信息“写入”IC 卡或把 IC 卡内部的数据信息“读出”或“擦除”的电子接口设备，一般可以分为通用型读/写设备和专用型读/写设备。本设计主要分析接触型 IC 卡读/写器，作为 PC 机的嵌入式外设，通过串型接口
12、实现交换。功能：能识别和读/写存储卡；为连机型读/写器，作为依附于 PC 机的一种外设，通过 RS-232C 与 PC 机进行通信；能自动连续读/写，具有上电冷复位，插卡热复位功能；卡上数据读/写采用双认证方式，确保读/写数据的可靠性和准确性；具有一定的抗攻击能力，即对于非法插拔，非法信息写入等具有一定的抵抗能力，可避免短路等造成的读/写损坏；具有声光提示读/写状态；采用动态加密算法，避免 IC 卡被非法复制，并保证 IC 卡数据的安全性。第三部分 正文3.1 硬件设计思路：IC 卡的应用领域非常广泛。在 IC 卡的触点和读/写设备的触点良好接触之前，读/写设备不应对 IC 卡施加有关信号，以
13、免造成不可预料的损坏。IC 卡读/写设备作为系统和用户交换的接口，必将面对各种各样复杂的应用环境。因此，在设计阶段应注意 IC 卡读/写设备环境。作为操作系统,管理 IC 卡的硬件资源和数据资源是其基本任务.IC 卡上的硬件资源包括 CPU,ROM,EEPROM 和 RAM 及通讯接口,这些都由 IC 卡上操作系统统一管理, 使外部不能直接控制这些资源,使 IC 卡对外表现为一个黑匣子,从而加强了系统的保密性能. 智能卡通讯管理主要功能是执行智能 IC 卡的信息传送协议, 接收读写器发出的指令,并对指令传递是否正确进行判断.一般可采用奇偶检,CRC 校验等方式判断传输错误.对于采用分组传输协议
14、的系统, 还可以通过分组长度变化来检出错误。智能卡操作系统最重要的功能之一就是数据安全管理. 这可以具体地分为用户与IC 卡的鉴别,核实功能以及对传输数据的加密与解密操作. 智能 IC 卡 COS 的应用管理功能是对读写器发来的命令进行判断,译码和处理. 智能卡的各种应用以专有文件形式存在卡上,各专有文件则是由 IC 卡的指令系统中指令排列所组成的.鉴别是指对 IC 卡本身的合法性进行验证,判定一张 IC 卡是不是伪造的.如在前两讲中谈到的多采用多种卡上设置的读,写,擦除密码作为防伪的基本手段.而 COS 由于可以通过内部软件运行来完成密码转换,因此智能 IC 卡上实际写入的密码无法被读写器直
15、接读取,安全性能更强.IC 卡由于其高存储量和高保密性,应用领域十分广泛,除覆盖了传统磁卡的全部功能外,还拓展到许多磁卡不能胜任的领域。3. 2 硬件论证方案：IC 卡是一种集成电路卡，它的读/写设备是每个 IC 卡应用系统必不可缺的周边设备。该设备通过 IC 卡的 8 个触点向 IC 卡提供电源并与 IC 卡相互交换信息。虽然 IC 卡是从磁卡发展而来的。 本 IC 卡读/写器的硬件系统设计主要有：IC 卡的插拔检测，IC 卡的电源控制，IC 卡与 CPU 的接口以及必要的人机界面。软件系统主要由 IC 卡数据读/写模块，串行通信模块等组成。SLE4442 是德国 SIMENS 公司设计的逻
16、辑加密存储卡。它具有 2K 位的存储容量和完全独立的可编程代码存储器。内部电压提升电路保证了芯片能够以单一+5V 电压供电，较大的存储容量能够满足通常应用领域的各种需要，因此是目前国内应用较多的一种 IC 卡芯片。芯片采用；多存储器结构，2 线连接协议（串行接口满足 ISO7816 同步传输协议） ，NMOS 工艺技术，每字节的擦除/写入编程时间位。2。5MS。存储器具有至少 10000 次的擦写周期，数据保持时间至少 10 以上。根据 IC 卡应用系统的这种典型结构,开发者的主要工作包括:(1) 设计和构造应用系统中心数据库,对应用 IC 卡管理的数据进行分类存储和管理.由于数据库一般建立在小型机或微机网络服务器上,一般在相应环境中开发设计.(2)对IC 卡上数据的存储格式,读写方式,加密和安全保护方式进行规划和设计.这些可借助 IC 卡读写器和微机的开发系统来完成.(3) 构造 IC 卡应用环境,建立网络和读写工作站.作为 IC 卡系统中的发卡站和结算站,可以采用带联机
