技术与应用实验指导书.doc

《RFID技术与应用》 实验指导书 何 宁编 桂林电子科技大学 信息与通信学院 2014年12月 前 言 IC卡是集成电路卡（integrated circuit card）的简称，也叫IC智能卡，它是将一个集成电路芯片镶嵌于塑料基片中，封装成标准尺寸大小卡的形式而得名。在20世纪70年代就有IC卡产品问世，它是微电子技术和计算机技术相结合的产品，主要用于金融、交通、医疗、身份证明等多个行业。 IC卡芯片具有写入数据和存储数据的能力，卡中存储器的内容可根据需要有条件地供外部读取，或供内部信息处理和判定使用。根据卡中所镶嵌的集成电路不同IC卡可分为存储器卡、逻辑加密卡和CPU卡三种。按卡与外界数据传送形式不同，IC卡可划分为接触式和非接触式两种。 IC卡具有以下特点： 高稳定性：数据在IC芯片中保存时间可达几十年以上。 高可靠性：数据读写次数可达10万次以上。 高安全性：卡中信息不易被读出和改写。 低功耗：工作电压在5V以下，瞬间工作电流为毫安级。 数据读写速度快：卡与读写设备的数据交换时间小于1秒。 实验一 接触式IC卡读写及控制测试 一、实验目的 1、熟悉接触式IC卡的结构和读写方式； 2、学习和掌握接触式IC卡的基本读写操作功能及识别控制原理； 3、理解接触式IC卡双向数据的通信过程。 二、实验内容及要求 1、进行卡中信息的查询、修改等读写操作。 2、进行身份识别、交易及并口输出控制外设操作。 3、进行读写卡波形测试和芯片存储器代码测试。 三、实验原理 接触式IC卡读写控制系统由读写器、计算机和数据输出显示电路三大部分构成。 读/写卡器 读/写卡器 计算机 数码管 USB 接口 并行 接口 图1 接触式IC卡读写控制系统 实验用读卡器为USB接口，存储芯片为西门子的SLE4442，芯片触点为6个引脚，有电源端、地端、串行时钟端、串行数据端（双向）、复位端和1个空脚，它是串行的EEPROM。当卡片加电工作时，用户可通过给定的权限对卡中信息进行读写操作，并可通过并行口对外部设备进行控制操作。 单字节写操作时，读写卡机发送一个器件地址，每个芯片都具有一个能被选中的器件地址，读写卡机接收到芯片的一个确认地址（低电平）后，紧跟着发送1字节的存储单元地址值，接收到芯片一个确认位（0），然后读写卡机再发送1字节的数据，接收到芯片的一个确认位后再发送一个停止命令，这一过程结束后，一个字节的数据将写到芯片相应地址的单元中，单字节写操作时序如图2。读操作的过程类似于写操作，只是器件地址的最后一位为1。 图2 单字节写操作时序 四、实验步骤 功能测试 1、启动计算机，将接触式IC卡读写器连接到计算机的USB口。 2、将外设电路与计算机并行口（打印机接口）连接。 3、运行实验程序，选择接触式IC卡实验系统，将IC卡插入读卡器中。 4、选择查询功能，对卡内用户信息进行查询。 5、选择修改功能，输入密码后，对卡内用户信息记录进行修改。 6、选择交易功能，输入密码后，从键盘对交易数据进行操作（如充值金额、消费金额）。 7、选择控制功能，输入密码后，将键盘内容（十六进制数）从并行口输出到数码管显示。 8、按“ESC”键，使十六进制数自动输出到数码管循环显示。 状态测量及波形测试 1、对读卡器进行“插卡、读/写卡、拔卡”三个过程操作，观察记录读卡器两个指示灯的状态变化（指示灯颜色），并用数字万用表测试读写卡时的电源供电电压值（上、下电的稳定电压），分析读卡器的给给读卡器芯片供电过程。 2、用示波器测试SCL、SDA、和RST引脚的工作波形和参数，记录RST脉冲信号宽度，用双通道测量观察波形之间的时序关系。 3、从桌面启动ICCUR-100B程序，观察分析芯片存储器单元代码的存放情况。 五、实验设备 计算机 一台 0 接触式IC卡读卡器 一台 数字存储示波器 一台 并口实验电路板 一块 万用表 一块 六、实验报告 1、整理实验数据，分析说明信息代码在芯片存储器中的存放过程，撰写实验报告。 2、说明IC卡的插入/退出识别和上下电的控制过程。