引言
近几年来,随着IC卡中非接触式射频卡的高度安全保密性、使用简单等特点,使之在各领域的应用中异军突起,成为当今IC智能卡中的流行宠物,应用前景十分广阔。我们在深入了解了PHILIPS公司的MF1ICS50非接触式IC卡和读卡设备的核心模块MFRC500的工作原理后,开发出了MF1卡读写模块。本读写模块能完成对MF1卡所有读写及控制操作,并且还可以方便的嵌入到其他系统(如:考勤,门禁)中,受控于主控模块,成为用户系统的一部分。用户利用本模块可以方便的构成自己的智能卡应用产品。
内部结构及工作原理
MF1卡系统的核心是PHILIPS公司的MIFARE1ICS50系列晶片,该技术已定为国际标准:ISO/IEC14443TYPEA。目前许多较大的IC卡卡片制造商均以MIFARE技术为标准。
MF1卡中包含一块ASIC微晶片和一个高频天线,其基本工作原理是:读写器中的MIFARE基站向MIFARE卡发一组固定频率(13.56MHz)的电磁波,卡片内有一个LC串联谐振电路,其频率与基站发射的频率相同,在电磁波的激励下,LC谐振电路产生共振,使卡片内具有电荷,当所积累的电荷达到2V时,卡片中芯片将卡内数据发射出去或接收基站对卡片的操作。
MF1的框图如图1,整个卡片包含了两个部分,RF射频接口电路和数字电路部分。
图1 MF11CS50的组成框图(略)
RF射频接口电路
在RF射频接口电路中,主要包括有波形转换模块。它可将卡片读写器上的13.56MHz的无线电调制频率接收,一方面送调制/解调模块,另一方面进行波形转换,将正弦波转换为方波,然后对其整流滤波,由电压调节模块对电压进行进一步的处理,包括稳压等,最终将输出电压供给卡片上的各电路。
在数字电路部分模块中
ATR模块
当一张MF1卡片处在卡片读写器的天线工作范围之内时,程序员控制读写器向卡片发出RequestAll(或RequestStd)命令后,卡片的ATR将启动,将卡片Block0中的卡片类型(TagType)号,共2个字节传送给读写器,建立卡片与读写器的{dy}步通信联络。如果不进行{dy}步的ATR工作,读写器对卡片的其他操作(Read/Write等)将不会进行。卡片的类型(TagType)号共2个字节,可能为:0004H。