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解决方案 >> 感应式IC卡说明与制作 2006/4/24 200K

 



一、 M1卡的优点 

M1卡包括逻辑加密卡M1、ML和双界面CPU 卡。非接触卡具有以下优点。

(1)可靠性高
非接触式IC卡与读写设备之间无机械接触,避免了由于接触读写而产生的各种故障;非接触式IC卡M1表面无裸露的芯片,无芯片脱落、静电击穿、弯曲损坏等问题。
(2)使用寿命长
    M1卡可以重复写次数为100,000次,读操作次数无限;
(3)操作方便、快捷
    M1卡片使用没有方向性,无需插拔,大大提高每次使用的速度;
    M1卡操作能源供应采用无源方式,非接触下操作;
(4)防冲突
    非接触式卡M1中有快速防冲突机制,能防止卡片之间出现数据干扰。因此,读写器可以“同时”处理多张非接触式IC卡,提高了应用的并行性。
(5)可以适用多种应用
    非接触式卡M1的分扇区、分块的存储器结构特点使它适用于一卡多用,能应用于不同的系统管理,可根据不同的应用设定不同的密码和访问条件。
(6)加密性能好
    非接触式卡M1的有不可更改的全球的芯片唯一序列号;非接触式卡与读写器之间采用双向验证机制,非接触式卡M1在数据处理前要与读写器进行三次相互认证,而且在通讯过程中所有的数据都加密;
M1卡中各个扇区都有独立的操作密码和访问条件。

非接触式 IC 卡 又称射频卡,它成功地解决了无源(卡中无电源)和免接触这一难题,是电子器件领域的一大突破。主要用于公交、社保、医疗、轮渡、地铁的自动收费系统,也应用在门禁管理、身份证明和电子钱包。
  
二、M 1 卡主要指标:

   容量为 8K 位 EEPROM
   分为 16 个扇区,每个扇区为 4 块,每块 16 个字节 , 以块为存取单位
   每个扇区有独立的一组密码及访问控制
   每张卡有唯一序列号,为 32 位
   具有防冲突机制,支持多卡操作
   无电源,自带天线,内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路
   数据保存期为 10 年,可改写 10 万次,读无限次
   工作温度: -20℃ ~ 50℃ ( 温度为 90%)
   工作频率: 13.56MHZ
   通信速率: 106KBPS
   读写距离: 10mm 以内(与读写器有关)
 

三、存储结构
1、M1卡分为16个扇区,每个扇区由4块(块0、块1、块2、块3)组成,(我们也将16个扇区的64个块按绝对地址编号为0~63,存贮结构如下图所示:
2、第0扇区的块0(即绝对地址0块),它用于存放厂商代码,已经固化,不可更改。
3、 每个扇区的块0、块1、块2为数据块,可用于存贮数据。
   数据块可作两种应用:
★  用作一般的数据保存,可以进行读、写操作。
★  用作数据值,可以进行初始化值、加值、减值、读值操作。
4、 每个扇区的块3为控制块,包括了密码A、存取控制、密码B。

四 、 工作原理
卡片的电气部分只由一个天线和ASIC组成。
天线:卡片的天线是只有几组绕线的线圈,很适于封装到IS0卡片中。
ASIC:卡片的ASIC由一个高速(106KB波特率)的RF接口,一个控制单元和一个
8K位EEPROM组成。
工作原理:读写器向M1卡发一组固定频率的电磁波,卡片内有一个LC串联谐振电路,其频率与讯写器发射的频率相同,在电磁波的激励下,LC谐振电路产生共振,从而使电容内有了电荷,在这个电容的另一端,接有一个单向导通的电子泵,将电容内的电荷送到另一个电容内储存,当所积累的电荷达到2V时,此电容可做为电源为其它电路提供工作电压,将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。

五、 M1射频卡与读写器的通讯
复位应答(Answer to request)
M1射频卡的通讯协议和通讯波特率是定义好的,当有卡片进入读写器的操作范围时,读写器以特定的协议与它通讯,从而确定该卡是否为M1射频卡,即验证卡片的卡型。

防冲突机制 (Anticollision Loop)
当有多张卡进入读写器操作范围时,防冲突机制会从其中选择一张进行操作,未选中的则处于空闲模式等待下一次选卡,该过程会返回被选卡的序列号。

选择卡片(Select Tag)
选择被选中的卡的序列号,并同时返回卡的容量代码。

三次互相确认(3 Pass Authentication)
选定要处理的卡片之后,读写器就确定要访问的扇区号,并对该扇区密码进行密码校验,在三次相互认证之后就可以通过加密流进行通讯。(在选择另一扇区时,则必须进行另一扇区密码校验。)

对数据块的操作
读 (Read):读一个块;
写 (Write):写一个块;
加(Increment):对数值块进行加值;
减(Decrement):对数值块进行减值;
存储(Restore):将块中的内容存到数据寄存器中;
传输(Transfer):将数据寄存器中的内容写入块中;
中止(Halt):将卡置于暂停工作状态。

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