非接触式IC卡的分类;非接触式IC卡的分类和国际标准 1．非接触式IC卡的分类 关于接触式IC卡的国际标准ISO/IEC 7816已相对成熟，但是关于非接触式IC卡的标准ISO/IEC 14443和ISO/IEC 15693尚未完成，因此，目前市面上多种类型的非接触式IC卡并存。 (1) 与接触式IC卡相类似，按卡内集成电路的不同可分为存储器卡(片内只含有EEPROM存储介质)，逻辑加密卡(内含加密逻辑和EEPROM，如Philips的MIFARE STAND/LIGHT、Siemens的SLE44R31/35)，CPU卡(内含CPU、EEPROM、RAM及固化于ROM中的片内操作系统COS，甚至用于密码运算的写处理器CAU，如OTI的EYECON)。 ;表3.3 非接触式IC卡分类 ; 表中，ICC为集成电路卡；CICC为Close-coupled ICC，即紧密(密耦合)卡；PICC为Proximity ICC，称为接近(近耦合)卡；VICC为Vicinity ICC，称为邻近(疏耦合)卡；CD为Coupling Device，是读写器中发射电磁波的部分。 此外，还有远距离系统，其

非接触式IC卡的系统组成; 非接触式IC卡系统的构成与特点 1．非接触式IC卡系统的构成 1) 非接触式IC卡 非接触式IC卡(也称为“应答器”)是射频识别系统的电子数据载体，卡中嵌有耦合元件和微电子芯片，其结构如图3.2所示。在读写器的响应范围之外，非接触式IC卡处于无源状态。通常，非接触式IC卡没有自己的供电电源(电池)，只是在读写器响应范围之内，卡才是有源的，卡所需要的能量以及时钟脉冲、数据，都是通过耦合单元的电磁耦合作用传输给卡的。 ;图3.2 非接触式IC卡的基本结构 ; 非接触式IC卡的外形尺寸符合国际标准ISO 7810对ID-1型卡的规定(85.72 mm×54.03 mm×0.76 mm)，其制造工艺是在四层PVC薄膜(两层嵌入薄膜和两层覆盖薄膜)之间粘合一个非接触式IC卡模块及耦合元件而构成的，其中，耦合元件一般为电磁感应天线线圈，起电感耦合作用。将设计成线圈状的天线安放在承载薄膜的上面，且用适当的连接技术将其与芯片模块连接在一起。天线的制造主要采用以下四种方法：绕制工艺、布线工艺、丝网印刷工艺和蚀刻工艺。非接触式IC卡的薄膜结构如图3.3所示。 ;01; 2) 非

接触式IC卡的复位和命令模式; 3．传送协议与操作模式 SLE4442卡与接口设备(IFD，InterFace Device)之间的传送采用2线连接协议，满足ISO/IEC 7816同步传送协议，I/O线上的数据变化只在CLK信号下降沿有效。 传送协议包括4种模式：复位和复位响应(ATR，Answer-To-Reset)、命令模式(Command Mode)、输出数据模式(Outgoing Data Mode)、处理模式(Processing Mode) ;注意： I/O引脚为漏极开路型，因此需要外加上拉电阻才能得到高电平。 1) 复位和复位响应(Reset and Answer-To-Reset) SLE4442卡芯片的复位方式有： (1) 复位和复位响应(外部复位方式)：基于ISO/IEC 7816-3的同步协议。 (2) 加电复位(Power on Reset，内部复位方式)：加电后I/O被置于高阻态。必须在对任意地址进行读操作或做一个复位响应操作之后才可以进行数据交换。 复位响应是根据 ISO/IEC 7816-3(ATR)标准来进行的，复位及复位响应的时序关系如图2.27所示

接触式IC卡的基本物理特性;接触式IC卡的基本物理特性;图2.5 接触式IC卡外形图;;;;;;2.2.2 接触式IC卡的触点尺寸和位置 符合国际标准的IC卡的物理特性主要由国际标准ISO 7810、ISO 7811-1/2/3/4、ISO 7812、ISO 7813和ISO/IEC 7816-1等定义。其主要特性指标包括几何尺寸、抗X射线能力、触点与卡基表面的误差、电阻(触点)、抗电磁干扰、抗磁场干扰、抗静电能力、热耗、抗弯曲特性以及抗扭曲特性等。上述物理特性及其检测方法参见相关国际标准。 接触式IC卡有8个触点，即集成电路引脚，从C1到C8，如图2.8所示。国际标准ISO/IEC 7816-2对接触式集成电路卡的触点尺寸和芯片位置以及功能作了具体的规定。;;;

接触式IC卡的芯片技术;;;;;2.3.2 逻辑加密卡 1．逻辑加密卡的逻辑结构;;表2.6 逻辑加密卡的存储结构;;相关数据记录、存储、处理，包括： 一次性使用的不可重置式，如Siemens的SLE4406/4436、Atmel的AT88SC06、Gemplus的GPM276/103。 可重置式，如Siemens的SLE4404(64次)、Atmel的AT88SC101/102(128次)，应用于IC卡电话、小额电子钱包。 ;;2.3.3 CPU卡 1．CPU卡的逻辑结构 CPU卡的硬件构成包括CPU、存储器(含RAM、ROM、EEPROM等)、卡与读写终端通信的I/O接口及加密运算协处理器CAU，其中： (1) CPU一般均为兼容于８位字长单片机(如MC68HC05、Intel8051等)的微处理器。它将在COS(Chip Operation System，片内操作系统)控制下，实现卡与外界的信息传输、加密、解密和判别处理等。 (2) ROM用于存放COS，3～16 KB。 (3) RAM用于存放中间处理结果及作为卡与读写器间信息交换的中间缓存器，128 B～1 KB。;EEPRO

接触式IC卡密码校验 5.PSC校验 如果需要修改SLE4442的数据，则必须正确校验存储在加密存储器中的可编程加密代码PSC。校验的过程并不是仅由比较校验数据命令来完成的，而是由多个命令构成的一个流程来共同完成，PSC校验流程见图2.34。这一流程必须被精确地执行，任何变化都将导致校验失败，从而使写入/擦除操作被禁止。只要校验过程未能成功完成，密码错误计数器的一个字位将只会被从“l”写成“0”，并且不能被擦除。 首先用一个修改加密存储器命令将密码错误计数器中的一位写0。 然后紧跟着三条比较校验数据命令。比较从参照数据的字节1开始。整个比较过程成功与否是用能否擦除密码错误计数器来证实的，密码错误计数器不能自动擦除。如果比较成功，则擦除操作执行有效，这时只要不断电，对整个芯片各存储器的各区域的写入/擦除处理都可以进行；如果比较不成功，擦除操作执行无效，密码错误计数器将不会恢复为“111”。但只要EC不全为0，就允许外部接口设备IFD对芯片进行重试。 当校验数据比较成功，加密存储器也同样被打开时，其单元中的参照数据也可以像其他EEPROM单元一样被读出和修改。 图2.34 PSC校验流程

本设计是基于STM32的公交车非接触式IC卡自动收费系统。根据乘客上站信息，实现了乘客上车时不用取出卡，只要将远卡放在衣袋或包内带上车，由公交车收费机自动完成收费及显示在液晶显示屏上，乘客及司机无需任何操作实现远距离自动扣除IC卡费用的功能。 系统由ATA5283（ATA 5283数据手册）和ATA5276（ATA 5276数据手册）组成的唤醒电路实现对标签的唤醒，由nRF24LE1组成的有源标签实现数据的传输，最终数据交给处理器处理。处理器根据GPS的定位信息记录你的上车位置，并且用一个标志位记录你的扣费信息，最后将所有信息保存在 EEPROM数据库中。直到终点站，将不再检测本次乘车的信息，将本次乘车信息保存在数据库中，以备查询使用。 硬件系统设计: 软件系统设计: 非接触式IC卡自动收费系统应用: 该系统具有功耗低，扩展方便等优点，适合多种有源标签数据传输的场合。经过改进还可用于地铁，火车及其他场合的自动收费，应用前景非常广阔。 注意:该系统还在开发和完善阶段。希望与大家共同分享与学习，不可用于商业用途。 附件内容包括: 部分原理图设计 发送和接收部分源代码 公交车非接触式IC卡自动收费系统论文

系统采用控制芯片AT89S52，使用FM1702SL电路模块读取IC信息，通过12864液晶显示IC卡信息。 系统主要功能:IC卡充值、IC卡消费、IC余额查询。 FM1702SL模块: FM1702SL是复旦微电子股份有限公司基于IS014443标准设计的非接触卡读卡机专用芯片，该芯片采用的是0.6微米CMOS EEPROM工艺制造。可支持ISOl4443 typeA协议和MIFARE标准的加密算法。芯片内部集成了模拟调制解调电路。因而只需搭接最少量的外围电路就可以工作。FM1702SL芯片支持SPI接口，其数字电路具有TTL、CMOS两种电压工作模式。特别适用于ISO14443标准下的水、电、煤气表等计费系统的读卡器的应用。该芯片的三路电源都适用于低电压。 S50非接触式IC卡: 1.主要指标 :diamond_suit:无电源，自带天线，内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路 :diamond_suit:数据保存期为10年，可改写10万次，读无限次 :diamond_suit:工作温度:-20℃~50℃(湿度为90%) :diamond_suit:工作频率:13.56MHZ :diamond_suit:通信速率:106KBPS :diamond_suit:读写距离:10cm以内（与读写器有关） 2.存储结构 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，每个扇区的密码和存取控制都是独立的，可以根据实际需要设定各自的密码及存取控制。

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