IC卡的原理及应用.ppt

IC卡的原理和使用 e c o n y 仁科单片机开发有限公司 一、IC卡简介 IC卡是英文“集成电路卡”的缩写,是近年来传入中国的一项新技术。它是把具有存储、运算等功能的集成电路芯片压制在塑料片上，使其成为能存储、转载、传递、处理数据的载体。 在日常生活中，IC卡的使用越来越广泛，而且还有进一步扩大的趋势。因此有必要掌握这方面知识。 IC卡的种类 IC卡从其使用方式上分为两种： （1） 接触式IC卡：必须将IC卡插入主机卡口内，通过有线方式才能传输数据的一种IC卡。此卡易磨损、怕油污。 （2）非接触式IC卡（射频卡）：主机无卡口，IC卡无须和主机接触，通过无线方式就能传输数据的一种IC卡。由于其为整体封装，不怕油污和磨损，所以使用寿命长。 IC卡从其功能上分为三种： （1） 存储器卡。  （2） 带加密逻辑存储器卡：内有COS（卡操作系统）的一种存储器卡。  （3） CPU智能卡：内有CPU（中央处理单元）的一种存储器卡。这三种卡又都分为接触式和非接触式。???? 磁卡是一种贴有一条磁带的卡片。它在受磁场及外力作用下极易损坏，不能直接存储数据；而IC卡由封装好的集成电路组成，不受磁场影响，能够进行数据存储。 常用IC卡芯片的生产厂家及主要芯片的型号 一、美国：爱特梅尔（ATMEL）公司生产的AT24CXX系列、93C46等； 二、德国：西门子公司生产的4414、4424、4442等。 二、IC卡芯片 2、逻辑加密存储SLE4442 卡 三、IIC总线 1、IIC总线简介 IIC总线（Inter Integrated Circuit BUS）是Philips公司推出的串行扩展总线，为二线制，总线上扩展的外围器件及外设接口通过总线寻址。图4为IIC总线外围扩展示意。外围器件可以是LED显示器、LCD显示器、I/O口键盘、码盘等。 IIC总线由数据线SDA和时钟线SCL构成。SDA/SCL总线上挂接单片机、外围器件和外设接口。所有挂接在IIC总线上的器件和接口电路都应具有IIC总线接口，而且所有的SDA/SCL同名端相连。 IIC总线接口电路均为漏极开路，故总线上必须有上拉电阻Rp。 所有挂接到总线上的器件及接口都通过总线寻址，故IIC总线具有最简单的电路扩展方式。 IIC总线的驱动能力为400pF，通过驱动扩展可达4000pF，原规范中传输速率为100kb/s,新规范的传输速率可达400kb/s。 2、总线节点的寻址方法 挂接到总线上的所有外围器件、外设接口都是总线上的节点。在任何时刻总线上只有一个主控器件（主节点）实现总线的控制操作，对总线上的其它节点寻址，分时实现点——点的数据传送。因此，总线上每个节点都有一个固定的节点地址。 IIC总线上的单片机都可以成为主节点，其器件地址由软件给定，存放在IIC总线的地址寄存器中，称为主器件的从地址。在IIC总线的多主系统中，单片机作为从节点时，其从地址才有意义。 IIC总线上所有的外围器件都有规范的器件地址。器件地址由7位组成，它和1位方向位构成了IIC总线器件的寻址字节SLA。寻址字节格式如下： SLA 3、IIC总线时序 IIC总线上传送的每一帧数据为一个字节，但启动IIC总线后，传送的字节数没有限制，只要求每传送一个字节后，对方回应一个应答位（图5）。在发送时，首先发送的是数据的最高位。每次传送开始有起始信号，结束有停止信号（图6）。 （1）起始信号（S）。在时钟SCL为高电平时，数据线SDA出现由高电平向低电平变化，启动IIC总线。 （2）终止信号（P）。在时钟SCL为高电平时，数据线出现由低到高的电平变化，将停止IIC总线数据传送。 （3）应答信号（A）。IIC总线上“确认”对应于应答位。相应数据线上低电平时为“应答”信号（A），高电平时为“非应答”信号（！A）。 （4）数据位传送。在IIC总线启动后或应答信号后的第1~8个时钟脉冲对应于一个字节的8位数据传送。脉冲高电平期间，数据串行转送，低电平期间为数据准备，允许总线上数据电平变换。 4、数据操作格式 IIC总线上一次完整的数据传送操作包括起始、发送寻址字节、发送器件子地址字节、应答、发送数据、应答、发下一个数据、应答……直到终止。如图7 5、主方式下的虚拟IIC总线软件包 1、