IC读卡机原理

2025-02-23 13:08:56
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IC卡是集成电路卡(Integrated Circuit Card)的简称,有些国家和地区称之为微芯片卡(Micro chip card)或微电路卡(Microcircuit Card),也有叫做灵巧卡(Smart Card)或智能卡(Intelligent Card)的。它把集成电路镶在塑料卡片上。IC卡的大小和磁条卡相同,在其左上方嵌有一片或若干片集成电路芯片。芯片一般是不易挥发性存储器(ROM,EPROM,E2PROM),保护逻辑电路,甚至于CPU(中央处理单元)。

通常所说的灵巧卡或智能卡的含义比较混乱,往往泛指IC卡。但我们一般所说的智能卡确切地均指的是带有CPU的IC卡,而不是灵巧卡。

制卡常识

1、卡的构造:各种卡以PVC为基本材料,附加不同辅助材料制造而成。

磁条卡:在PVC 表面附加上磁条。

IC卡:在PVC片基上嵌如电子模块。

非接触卡:在PVC内置入电子模块和线圈,在PVC卡表面看不到模块和线圈。

纸卡:以一定厚度的纸为卡基,在纸卡基上附加上磁条。

ID卡:在PVC制成的卡基上印刷图案、文字、条形码。

以上各种卡除纸卡外,各种卡的尺寸国际上统一为ID-1型卡,其尺寸为84.6×53.9,厚度按客户要求可做适当调整。

2、卡的功能:

磁条卡通过磁条记录信息,客户通过卡上磁条记录的信息与相关系统网络发生联系,从而完成客户所需的要求。例如:银行卡的 转帐、取款;接触IC卡与非接触IC卡通过卡上的模块与系统发生联系,模块本身具有记录、计算等功能,保密性、功能强于磁条卡。例如:常用的电话IC卡、公交非接触IC卡。

ID卡:通过卡上印刷的照片、条形码、文字及相关的磁条、电子模块起到识别身份的作用。各卡的内容,常用于人事、考勤、身份证、各种证件,实用性强、应用广,特别是与磁条、模块共用后。

纸卡:通过纸基上磁条记录相应信息,与相应系统发生联系,常用的有公路收费卡、登机牌、停车场收费卡。

3、生产设备:

印刷机

德国层压模切机、IC卡封装机

美国产写磁打码机、非接触IC卡生产线

德国产卡片检验机

4、技术参数

各种卡以PVC为基材,当外界温度超过50℃一定时间后。卡片会发生变形,对于磁条卡应禁止与带有磁性的物质靠近,并远离静电场、交流电场、灰尘、强紫外线、红外线等不良环境。客户在个人使用中应避免两张卡的磁条相互摩擦,磁条部分应尽量避免一切物理损伤,禁止造成非可复性弯折。 IC卡除应避免以上各种条件外,还应注意在个人化时密码的使用和记录,以免造成因密码丢失,造成的卡作废。

公交ic卡
城市公共交通IC卡收费系统涉及面广,服务单位多,用户数量大,一旦上马将不易转型和取消,因此选型至关重要。根据公共汽车环境恶劣、流动性大、储值票是有价证券等特点,要求验票设备和储值票有高度的可靠性和安全性;让乘客尽快地学会使用系统,快速地适应,时间性和方便性也是一项重要指标,缩短验票过程,减少停站时间,就等于加快周转、增加运力。本文将分期介绍卡的情况与公交IC卡选型思路。

一、接触式和非接触式IC卡

IC卡分为接触式和非接触式两大类,其可靠性和安全性均比磁卡好,但价格比较贵。我国公交行业有杭州、广州、珠海、武汉等四家公司曾在小规模上试用过接触式IC卡。

接触式IC卡是将IC芯片封装在一个的标准PVC卡中,靠裸露的芯片与读写器卡座之间的直接接触来读写数据的。

1、接触式IC卡的接触片,裸露在IC卡的表面,在某些情况下(如弯曲、污损)使IC卡损坏或发生读写错误。

2、读写器的卡座由于尘污、粗暴插卡、外物插入等原因损坏或不能正常工作,需要经常维护。

3、由于卡与卡座的配合是有方向性的,在公共汽车运行中验票时间短、速度快,由于卡座狭小而难以把IC卡插入。特别是使用者是老人或小孩或文盲时,使用更加困难。

4、尽管接触式IC式有一定的保密措施,由于读写器的适用性使IC卡的保密安全性降低。

5、即使接触式IC卡在正常使用的情况下,其交易过程的时间长,延长了乘客出行时间及车辆周转,使公司投入更多的运力,增加了运行成本。因此,接触式IC卡系统很难满足公交企业和乘客的需要。但珠海为什麽可以使用呢?经过考察发现,这与珠海的特殊性有很大关系。珠海是一个花园城市,它主要特点是灰尘少,人口少,老年人少,人员素质高。因为具备这些优势,使得读写器使用次数少,卡座很难积累尘污,又没有老人与文盲问题,所以它能够在一定时间存在。但如果生搬硬套,简单的认为珠海行,其它城市也行,而不分析自己城市的情况,是很容易碰壁的。

非接触式IC卡由IC芯片、感应天线组成,并完全密封在一个的标准PVC卡中,不易受外界的不良因素影响。非接触式IC卡与读写器之间通过无线电波来完成读写。存储容量大,传递速度快,读写寿命长,它具有下述优良特性:

1、非接触式IC卡与读写器之间非机械接触。

2、表面没有裸露器件,不会因为污损、弯曲而损坏IC卡。卡本身是无源件,体积小,耐用可靠。

3、读写器不需要卡座,可以完全放置在盒子内。

4、使用时没有方向性,卡可以从任意方向掠过读写器表面,完成读写工作。 5、读写器与IC卡的无线通讯联系。

6、读写器与IC卡实施双向密码鉴别制,采用三级DES算法验证。读写器识别IC卡的合法性,IC卡能识别读写器,还可读写器的读写权限。

7、非接触式IC卡的发行有严格的规则。采用国际公认的mifare标准,其卡号的唯一性,在世界上是唯一的。其次,将密码一部分保存在车载机里,一部分放在卡上,保证系统的高度保密性。

二、非接触ic卡的标准

当前国际ISO组织正在确定两个主要的非接触卡标准,一个是以菲利蒲、西门子公司为代表的TYPE A,一个是以摩托罗拉、意法半导体公司为代表的TYPE B。两者各有优缺点。另外,在深圳公交用了一种非接触卡,采用“LEGIC”专利。但由于LEGIC对加密方式全封闭,即除了“LEGIC”公司外,任何人不知道其加密方式。采用这样一种方式,注定它在推广时难度较大。目前不能得到国际ISO组织的承认。

1、 以菲利蒲、西门子公司为代表的TYPE A。这种标准是目前广泛运用的一种标准,即MIFARE标准。它与TYPE B的区别主要是卡与读写器的通讯调制方式。MIFARE采用的是一种间断是调制方式,即当表示信息“1”时,有信号传到卡,当表示信息“0”时没有信号传到卡,当然这个间隔是相当短的,不会影响到卡的正常工作。这种方式的优点是信息区别明显,受干扰的机会少,不容易误操作。缺点是在需要持续不断的提供能量到非接触卡时,能量有可能会出现波动。

2、 以摩托罗拉、意法半导体公司为代表的TYPE B。这种标准刚刚研制出来,它的卡与读写器通讯采用的是一种调幅的调制方式。即信息“1”和信息“0”的区别在于信息“1”的信号幅度大,即信号强,信息“0”的信号幅度小,即信号弱。通过信号强弱的变化来识别不同的信息。这种方式的优点是有持续不断的信号传递,不会出现能量波动的情况;缺点是信息区别不明显,相对来说易受外界干扰,会有误信号出现,它也可以采用冗余效验的方式来弥补。

由上面的对比可以看出,两种技术很难说孰优孰劣,这也是国际ISO组织确定两种标准的原因之一。然而对公交来说,采用那种标准需仔细分析一下。在公共汽车上干扰很大,打卡时间又必须非常快,误信号出现的机率越小越好,从这个方面来说,采用TYPE A相对来说适合一些。另外,由于受国情限制,公交在短期内采用非接触CPU卡的机会不大,一般采用非接触逻辑加密卡。在使用非接触逻辑加密卡的过程中,由于卡里没有CPU在工作,对能量的持续性要求并不是很强,所以TYPE A可以很好地工作

ic卡技术资料之怎样使用IC卡

资料:磁卡、条码卡和IC卡

近年来,我国一些地区在商务和其他业务处理中采用了磁卡、条码卡或IC卡,对提高工作效率,推动我国的信息化事业起到了一定的促进作用。下面将这几种卡简单介绍一下。

一、磁卡(Magnetic Card)

磁卡以液体磁性材料或磁条为信息载体,将液体磁性材料涂复在卡片上或将宽约6-14mm的磁条压贴在卡片上。磁条上有三条磁道,前两条磁道为只读磁道,第三条磁道为读写磁道,如记录帐面余额等。磁卡的信息读写相对简单容易,使用方便,成本低,从而较早地获得了发展,并进入了多个应用领域,如电话预付费卡、收费卡、预约卡、门票、储蓄卡、信用卡等。但与后来发展起来的IC卡相比有以下不足:信息存储量小、磁条易读出和伪造、保密性差,从而需要计算机网络或中央数据库的支持等。

二、条码卡 (Bar Card)

条码卡以一组规则排列的条、空及其对应字符组成的条形码记载信息,常见的条码符号是由黑条和白空印刷而成,当光照射到条码符号上时,黑条和白空产生较强的对比度,从而利用条、空对光的不同反射率来识读信息。

条码卡分为一维码和二维码两种。一维码比较常用,如日常商品外包装上的条码就是一维码。它的信息存储量小,仅能存储一个代号,使用时通过这个代号调取计算机网络中的数据。二维码是近几年发展起来的,它能在有限的空间内存储更多的信息,包括文字、图象、指纹、签名等,并可脱离计算机使用。

条码卡制作简便,普通的条码按一定要求打印或复印即可,成本较低,但它的识读设备(特别是二维码的识读设备)比较昂贵。与磁卡和IC卡不同的是,条码卡内的信息不能改写,另外,安全性能差、标准也不统一,这些都限制了它的应用。

三、IC卡(Integrated Circuit Card)

IC卡全称是集成电路(Integrated Circuit)卡,它将集成电路芯片镶嵌于塑料基片上,利用集成电路的可存储特性,保存、读取和修改芯片上的信息。

IC卡的概念是70年代初提出来的,40年来,已被广泛应用于金融、交通、通讯、医疗、身份证明等众多领域。

按照与外界数据传送的形式来分,IC卡有接触式和非接触式两种。接触式IC卡的芯片金属触点暴露在外,肉眼可以看见,通过芯片上的触点可与读写外界接触交换信息,目前使用的IC卡多属这种。非接触式IC的芯片全部封于卡基内,无暴露部分,通过无线电波或电磁场的感应来交换信息,通常用于门禁、公交收费、地铁收费等需要"一晃而过"的场合。

按照卡内集成电路的不同,IC卡可分为存储器卡、逻辑加密卡和CPU卡(智能卡)。存储器卡适合于仅以IC卡作为数据的转存介质或有软件加密而不担心被篡改的系统,价格较低;逻辑加密卡通过设置卡上的密码区域来控制卡的读写,价格适中,目前应用数量最大;CPU卡的集成电路中带有微处理器,自身就可以进行数据计算和信息处理,同时能够利用随机数和密钥进行卡与设备的相互验证,安全性高,虽然价格也稍高一些,但应用前景仍然看好。目前中国人民银行规划的金融卡,国家质量技术监督局规划的组织机构代码证卡,以及劳动和社会保障部规划的社会保障卡采用的都是接触式CPU卡。

IC卡具有磁卡和条码卡所无法比拟的许多优点:存储容量大,是磁卡的几倍至几十倍;安全性高,具有防伪造、防篡改的能力;可脱机使用,应用较为灵活。同时,也存在着价格高、抗静电和紫外线能力弱等缺点。

回答2:

IC卡是集成电路卡(Integrated Circuit Card)的简称,有些国家和地区称之为微芯片卡(Micro chip card)或微电路卡(Microcircuit Card),也有叫做灵巧卡(Smart Card)或智能卡(Intelligent Card)的。它把集成电路镶在塑料卡片上。IC卡的大小和磁条卡相同,在其左上方嵌有一片或若干片集成电路芯片。芯片一般是不易挥发性存储器(ROM,EPROM,E2PROM),保护逻辑电路,甚至于CPU(中央处理单元)。

通常所说的灵巧卡或智能卡的含义比较混乱,往往泛指IC卡。但我们一般所说的智能卡确切地均指的是带有CPU的IC卡,而不是灵巧卡。

制卡常识

1、卡的构造:各种卡以PVC为基本材料,附加不同辅助材料制造而成。

磁条卡:在PVC 表面附加上磁条。

IC卡:在PVC片基上嵌如电子模块。

非接触卡:在PVC内置入电子模块和线圈,在PVC卡表面看不到模块和线圈。

纸卡:以一定厚度的纸为卡基,在纸卡基上附加上磁条。

ID卡:在PVC制成的卡基上印刷图案、文字、条形码。

以上各种卡除纸卡外,各种卡的尺寸国际上统一为ID-1型卡,其尺寸为84.6×53.9,厚度按客户要求可做适当调整。

2、卡的功能:

磁条卡通过磁条记录信息,客户通过卡上磁条记录的信息与相关系统网络发生联系,从而完成客户所需的要求。例如:银行卡的 转帐、取款;接触IC卡与非接触IC卡通过卡上的模块与系统发生联系,模块本身具有记录、计算等功能,保密性、功能强于磁条卡。例如:常用的电话IC卡、公交非接触IC卡。

ID卡:通过卡上印刷的照片、条形码、文字及相关的磁条、电子模块起到识别身份的作用。各卡的内容,常用于人事、考勤、身份证、各种证件,实用性强、应用广,特别是与磁条、模块共用后。

纸卡:通过纸基上磁条记录相应信息,与相应系统发生联系,常用的有公路收费卡、登机牌、停车场收费卡。

3、生产设备:

印刷机

德国层压模切机、IC卡封装机

美国产写磁打码机、非接触IC卡生产线

德国产卡片检验机

4、技术参数

各种卡以PVC为基材,当外界温度超过50℃一定时间后。卡片会发生变形,对于磁条卡应禁止与带有磁性的物质靠近,并远离静电场、交流电场、灰尘、强紫外线、红外线等不良环境。客户在个人使用中应避免两张卡的磁条相互摩擦,磁条部分应尽量避免一切物理损伤,禁止造成非可复性弯折。 IC卡除应避免以上各种条件外,还应注意在个人化时密码的使用和记录,以免造成因密码丢失,造成的卡作废。

公交ic卡
城市公共交通IC卡收费系统涉及面广,服务单位多,用户数量大,一旦上马将不易转型和取消,因此选型至关重要。根据公共汽车环境恶劣、流动性大、储值票是有价证券等特点,要求验票设备和储值票有高度的可靠性和安全性;让乘客尽快地学会使用系统,快速地适应,时间性和方便性也是一项重要指标,缩短验票过程,减少停站时间,就等于加快周转、增加运力。本文将分期介绍卡的情况与公交IC卡选型思路。

一、接触式和非接触式IC卡

IC卡分为接触式和非接触式两大类,其可靠性和安全性均比磁卡好,但价格比较贵。我国公交行业有杭州、广州、珠海、武汉等四家公司曾在小规模上试用过接触式IC卡。

接触式IC卡是将IC芯片封装在一个的标准PVC卡中,靠裸露的芯片与读写器卡座之间的直接接触来读写数据的。

1、接触式IC卡的接触片,裸露在IC卡的表面,在某些情况下(如弯曲、污损)使IC卡损坏或发生读写错误。

2、读写器的卡座由于尘污、粗暴插卡、外物插入等原因损坏或不能正常工作,需要经常维护。

3、由于卡与卡座的配合是有方向性的,在公共汽车运行中验票时间短、速度快,由于卡座狭小而难以把IC卡插入。特别是使用者是老人或小孩或文盲时,使用更加困难。

4、尽管接触式IC式有一定的保密措施,由于读写器的适用性使IC卡的保密安全性降低。

5、即使接触式IC卡在正常使用的情况下,其交易过程的时间长,延长了乘客出行时间及车辆周转,使公司投入更多的运力,增加了运行成本。因此,接触式IC卡系统很难满足公交企业和乘客的需要。但珠海为什麽可以使用呢?经过考察发现,这与珠海的特殊性有很大关系。珠海是一个花园城市,它主要特点是灰尘少,人口少,老年人少,人员素质高。因为具备这些优势,使得读写器使用次数少,卡座很难积累尘污,又没有老人与文盲问题,所以它能够在一定时间存在。但如果生搬硬套,简单的认为珠海行,其它城市也行,而不分析自己城市的情况,是很容易碰壁的。

非接触式IC卡由IC芯片、感应天线组成,并完全密封在一个的标准PVC卡中,不易受外界的不良因素影响。非接触式IC卡与读写器之间通过无线电波来完成读写。存储容量大,传递速度快,读写寿命长,它具有下述优良特性:

1、非接触式IC卡与读写器之间非机械接触。

2、表面没有裸露器件,不会因为污损、弯曲而损坏IC卡。卡本身是无源件,体积小,耐用可靠。

3、读写器不需要卡座,可以完全放置在盒子内。

4、使用时没有方向性,卡可以从任意方向掠过读写器表面,完成读写工作。 5、读写器与IC卡的无线通讯联系。

6、读写器与IC卡实施双向密码鉴别制,采用三级DES算法验证。读写器识别IC卡的合法性,IC卡能识别读写器,还可读写器的读写权限。

7、非接触式IC卡的发行有严格的规则。采用国际公认的mifare标准,其卡号的唯一性,在世界上是唯一的。其次,将密码一部分保存在车载机里,一部分放在卡上,保证系统的高度保密性。

二、非接触ic卡的标准

当前国际ISO组织正在确定两个主要的非接触卡标准,一个是以菲利蒲、西门子公司为代表的TYPE A,一个是以摩托罗拉、意法半导体公司为代表的TYPE B。两者各有优缺点。另外,在深圳公交用了一种非接触卡,采用“LEGIC”专利。但由于LEGIC对加密方式全封闭,即除了“LEGIC”公司外,任何人不知道其加密方式。采用这样一种方式,注定它在推广时难度较大。目前不能得到国际ISO组织的承认。

1、 以菲利蒲、西门子公司为代表的TYPE A。这种标准是目前广泛运用的一种标准,即MIFARE标准。它与TYPE B的区别主要是卡与读写器的通讯调制方式。MIFARE采用的是一种间断是调制方式,即当表示信息“1”时,有信号传到卡,当表示信息“0”时没有信号传到卡,当然这个间隔是相当短的,不会影响到卡的正常工作。这种方式的优点是信息区别明显,受干扰的机会少,不容易误操作。缺点是在需要持续不断的提供能量到非接触卡时,能量有可能会出现波动。

2、 以摩托罗拉、意法半导体公司为代表的TYPE B。这种标准刚刚研制出来,它的卡与读写器通讯采用的是一种调幅的调制方式。即信息“1”和信息“0”的区别在于信息“1”的信号幅度大,即信号强,信息“0”的信号幅度小,即信号弱。通过信号强弱的变化来识别不同的信息。这种方式的优点是有持续不断的信号传递,不会出现能量波动的情况;缺点是信息区别不明显,相对来说易受外界干扰,会有误信号出现,它也可以采用冗余效验的方式来弥补。

由上面的对比可以看出,两种技术很难说孰优孰劣,这也是国际ISO组织确定两种标准的原因之一。然而对公交来说,采用那种标准需仔细分析一下。在公共汽车上干扰很大,打卡时间又必须非常快,误信号出现的机率越小越好,从这个方面来说,采用TYPE A相对来说适合一些。另外,由于受国情限制,公交在短期内采用非接触CPU卡的机会不大,一般采用非接触逻辑加密卡。在使用非接触逻辑加密卡的过程中,由于卡里没有CPU在工作,对能量的持续性要求并不是很强,所以TYPE A可以很好地工作

ic卡技术资料之怎样使用IC卡

资料:磁卡、条码卡和IC卡

近年来,我国一些地区在商务和其他业务处理中采用了磁卡、条码卡或IC卡,对提高工作效率,推动我国的信息化事业起到了一定的促进作用。下面将这几种卡简单介绍一下。

一、磁卡(Magnetic Card)

磁卡以液体磁性材料或磁条为信息载体,将液体磁性材料涂复在卡片上或将宽约6-14mm的磁条压贴在卡片上。磁条上有三条磁道,前两条磁道为只读磁道,第三条磁道为读写磁道,如记录帐面余额等。磁卡的信息读写相对简单容易,使用方便,成本低,从而较早地获得了发展,并进入了多个应用领域,如电话预付费卡、收费卡、预约卡、门票、储蓄卡、信用卡等。但与后来发展起来的IC卡相比有以下不足:信息存储量小、磁条易读出和伪造、保密性差,从而需要计算机网络或中央数据库的支持等。

二、条码卡 (Bar Card)

条码卡以一组规则排列的条、空及其对应字符组成的条形码记载信息,常见的条码符号是由黑条和白空印刷而成,当光照射到条码符号上时,黑条和白空产生较强的对比度,从而利用条、空对光的不同反射率来识读信息。

条码卡分为一维码和二维码两种。一维码比较常用,如日常商品外包装上的条码就是一维码。它的信息存储量小,仅能存储一个代号,使用时通过这个代号调取计算机网络中的数据。二维码是近几年发展起来的,它能在有限的空间内存储更多的信息,包括文字、图象、指纹、签名等,并可脱离计算机使用。

条码卡制作简便,普通的条码按一定要求打印或复印即可,成本较低,但它的识读设备(特别是二维码的识读设备)比较昂贵。与磁卡和IC卡不同的是,条码卡内的信息不能改写,另外,安全性能差、标准也不统一,这些都限制了它的应用。

三、IC卡(Integrated Circuit Card)

IC卡全称是集成电路(Integrated Circuit)卡,它将集成电路芯片镶嵌于塑料基片上,利用集成电路的可存储特性,保存、读取和修改芯片上的信息。

IC卡的概念是70年代初提出来的,40年来,已被广泛应用于金融、交通、通讯、医疗、身份证明等众多领域。

按照与外界数据传送的形式来分,IC卡有接触式和非接触式两种。接触式IC卡的芯片金属触点暴露在外,肉眼可以看见,通过芯片上的触点可与读写外界接触交换信息,目前使用的IC卡多属这种。非接触式IC的芯片全部封于卡基内,无暴露部分,通过无线电波或电磁场的感应来交换信息,通常用于门禁、公交收费、地铁收费等需要"一晃而过"的场合。

按照卡内集成电路的不同,IC卡可分为存储器卡、逻辑加密卡和CPU卡(智能卡)。存储器卡适合于仅以IC卡作为数据的转存介质或有软件加密而不担心被篡改的系统,价格较低;逻辑加密卡通过设置卡上的密码区域来控制卡的读写,价格适中,目前应用数量最大;CPU卡的集成电路中带有微处理器,自身就可以进行数据计算和信息处理,同时能够利用随机数和密钥进行卡与设备的相互验证,安全性高,虽然价格也稍高一些,但应用前景仍然看好。目前中国人民银行规划的金融卡,国家质量技术监督局规划的组织机构代码证卡,以及劳动和社会保障部规划的社会保障卡采用的都是接触式CPU卡。

IC卡具有磁卡和条码卡所无法比拟的许多优点:存储容量大,是磁卡的几倍至几十倍;安全性高,具有防伪造、防篡改的能力;可脱机使用,应用较为灵活。同时,也存在着价格高、抗静电和紫外线能力弱等缺点。

回答3:

IC卡内部是EEPROM,通过I2C总线读取数据

I2C总线原理及应用实例
I2C(Inter-Integrated Circuit)总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线,用于连接微控制器及其外围设备。I2C总线产生于在80年代,最初为音频和视频设备开发,如今主要在服务器管理中使用,其中包括单个组件状态的通信。例如管理员可对各个组件进行查询,以管理系统的配置或掌握组件的功能状态,如电源和系统风扇。可随时监控内存、硬盘、网络、系统温度等多个参数,增加了系统的安全性,方便了管理。
1 I2C总线特点
I2C总线最主要的优点是其简单性和有效性。由于接口直接在组件之上,因此I2C总线占用的空间非常小,减少了电路板的空间和芯片管脚的数量,降低了互联成本。总线的长度可高达25英尺,并且能够以10Kbps的最大传输速率支持40个组件。I2C总线的另一个优点是,它支持多主控(multimastering), 其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。当然,在任何时间点上只能有一个主控。
2 I2C总线工作原理
2.1 总线的构成及信号类型
I2C总线是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线,可发送和接收数据。在CPU与被控IC之间、IC与IC之间进行双向传送,最高传送速率100kbps。各种被控制电路均并联在这条总线上,但就像电话机一样只有拨通各自的号码才能工作,所以每个电路和模块都有唯一的地址,在信息的传输过程中,I2C总线上并接的每一模块电路既是主控器(或被控器),又是发送器(或接收器),这取决于它所要完成的功能。CPU发出的控制信号分为地址码和控制量两部分,地址码用来选址,即接通需要控制的电路,确定控制的种类;控制量决定该调整的类别(如对比度、亮度等)及需要调整的量。这样,各控制电路虽然挂在同一条总线上,却彼此独立,互不相关。
I2C总线在传送数据过程中共有三种类型信号, 它们分别是:开始信号、结束信号和应答信号。
开始信号:SCL为高电平时,SDA由高电平向低电平跳变,开始传送数据。
结束信号:SCL为低电平时,SDA由低电平向高电平跳变,结束传送数据。
应答信号:接收数据的IC在接收到8bit数据后,向发送数据的IC发出特定的低电平脉冲,表示已收到数据。CPU向受控单元发出一个信号后,等待受控单元发出一个应答信号,CPU接收到应答信号后,根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号,由判断为受控单元出现故障。
目前有很多半导体集成电路上都集成了I2C接口。带有I2C接口的单片机有:CYGNAL的 C8051F0XX系列,PHILIPSP87LPC7XX系列,MICROCHIP的PIC16C6XX系列等。很多外围器件如存储器、监控芯片等也提供I2C接口。
3 总线基本操作
I2C规程运用主/从双向通讯。器件发送数据到总线上,则定义为发送器,器件接收数据则定义为接收器。主器件和从器件都可以工作于接收和发送状态。 总线必须由主器件(通常为微控制器)控制,主器件产生串行时钟(SCL)控制总线的传输方向,并产生起始和停止条件。SDA线上的数据状态仅在SCL为低电平的期间才能改变,SCL为高电平的期间,SDA状态的改变被用来表示起始和停止条件。参见图1。

图1 串行总线上的数据传送顺序

3.1 控制字节
在起始条件之后,必须是器件的控制字节,其中高四位为器件类型识别符(不同的芯片类型有不同的定义,EEPROM一般应为1010),接着三位为片选,最后一位为读写位,当为1时为读操作,为0时为写操作。如图2所示。

图2 控制字节配置

3.2 写操作
写操作分为字节写和页面写两种操作,对于页面写根据芯片的一次装载的字节不同有所不同。关于页面写的地址、应答和数据传送的时序参见图3。

图3 页面写

3.3 读操作
读操作有三种基本操作:当前地址读、随机读和顺序读。图4给出的是顺序读的时序图。应当注意的是:最后一个读操作的第9个时钟周期不是“不关心”。为了结束读操作,主机必须在第9个周期间发出停止条件或者在第9个时钟周期内保持SDA为高电平、然后发出停止条件。

图4 顺序读

4 实例:X24C04与MCS-51单片机软硬件的实现
X24C04是XICOR公司的CMOS 4096位串行EEPROM,内部组织成512×8位。16字节页面写。与MCS-51单片机接口如图5所示。由于SDA是漏极开路输出,且可以与任何数目的漏极开路或集电极 开路输出“线或”(wire-Ored)连接。上拉电阻的选择可参考X24C04的数据手册。下面是通过I2C接口对X24C04进行单字节写操作的例程。流程图及源程序如下:

图5 X24C04与51单片机接口

;名称:BSENT
;描述:写字节
;功能:写一个字节
;调用程序:无
;输入参数:A
;输出参数:无
BSEND: MOV R2,#08H ;1字节8位
SENDA: CLR P3.2 ;
RLC A ;左移一位
MOV P3.3,C ;写一位
SETB P3.2
DJNZ R2,SENDA ;写完8个字节?
CLR P3.2 ;应答信号
SETB P3.3
SETB P3.2
RET

图6 流程图

5 结束语
在I2C总线的应用中应注意的事项总结为以下几点 :
1) 严格按照时序图的要求进行操作,
2) 若与口线上带内部上拉电阻的单片机接口连接,可以不外加上拉电阻。
3) 程序中为配合相应的传输速率,在对口线操作的指令后可用NOP指令加一定的延时。
4) 为了减少意外的干扰信号将EEPROM内的数据改写可用外部写保护引脚(如果有),或者在EEPROM内部没有用的空间写入标志字,每次上电时或复位时做一次检测,判断EEPROM是否被意外改写。
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收集、整理

回答4:

那叫非接触式IC卡(或射频卡),读卡机采用发射交变磁场的形式向IC卡提供能量,IC卡上有感应线圈接收交变磁场的能量(电磁感应变压器原理)并做出回应信号使读卡机接收数据读出卡内信息。

与传统IC卡最大的优势是使用时不需要接触,减少许多接触问题,可靠性高.

至于有关技术请搜索:非接触式IC卡,或RFID技术就知道了。

资料:公交IC卡(Integrated Circuit Card,集成电路卡)是非接触式的。即IC卡只要距离读卡机一定距离内,读卡机就可以读取卡内的数据,而不需要IC卡芯片与读卡器有物理接触。

非接触式IC卡简介又称射频卡,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、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。
……
ic卡原理:ic卡工作的基本原理是:射频读写器向IC卡发一组固定频率的电磁波,卡片内有一个IC串联协振电路,其频率与读写器发射的频率相同,这样在电磁波激励下,LC协振电路产生共振,从而使电容内有了电荷;在这个电荷的另一端,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存储,当所积累的电荷达到2V时,此电容可作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受读写器的数据。

关于IC卡的信息储存,我还没有看到过很明确的说法,但是我认为相关的信息是储存在IC卡内部的。我认为,目前IC卡的读卡器并非与数据中心实时相连的,否则,这个无线网络的工程量太大,所以,信息必须都存储在卡上。

回答5:

LZ也是做IC卡选型这块的吗`~??
可以相互交流一下不?我是新手``

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