無(wú)線(xiàn)手持磁條卡信息終端設計
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GPRS MODEM選用西門(mén)子公司的MC39i。MC39i是雙頻GSM／GPRS模塊，支持標準的ITU-TAT命令集，支持GPRS Class 10功能，具有功耗低，接口簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。MC39i模塊需要外接SIM卡座和天線(xiàn)。LPC2106的UART1接口與MC39i模塊的數據串口連接，并通過(guò)IGT信號啟動(dòng)觸發(fā)MC39i模塊。
磁條卡上的數據記錄格式采用ISO7811國際標準，最多包含3個(gè)磁道。大部分應用中只使用二磁道信息。系統的磁條卡接口由磁頭和接口芯片組成。磁條卡接口芯片選用了臺灣Vikintek公司的單磁道F2F解碼芯片BS100E，該芯片可以實(shí)現磁頭信號的放大和F2F編碼數據的恢復。 BS100E的MSIA+和MSIA-管腳接磁頭輸出；CLS(Card Load Signal)管腳為磁條卡的刷卡有效信號，信號低電平有效，接LPC2106的外部中斷IO口；RDPA和RCPA分別為解碼輸出的數據信號和時(shí)鐘信號，RDPA接LPC2106的GPIO口，RC-PA接LPC2106的外部中斷IO口。RCPA設置為上升沿觸發(fā)中斷。
3 軟件設計
3．1 磁條卡接口驅動(dòng)的實(shí)現
(1)磁條卡數據幀格式。本應用系統中只考慮磁條卡的二磁道信息。二磁道以5個(gè)比特組成一個(gè)字符數據，最后一位表示奇偶校驗位，使用奇校驗，前面4位表示數據位，可以表示16種字符，包括10個(gè)阿拉伯數字和6個(gè)其他字符。
磁道上的數據幀包括前導冗余數據、起始標志、數據區、結束標志、縱向冗余校驗位(LRC)，后沿冗余數據6個(gè)部分(見(jiàn)圖3)，冗余數據區不含有效數據，只用作磁道數據的同步，由若干的0組成。起始標志為11010；結束標志為11111；LRC為磁道上有效字符的異或和。正向刷卡時(shí)，數據將按圖3的數據幀格式輸出；反向刷卡時(shí)，數據幀將會(huì )被前后反轉輸出，即先檢測到LRC，再檢測到結束標志、數據區、起始標志，同時(shí)每個(gè)字符的位順序也是前后反轉輸出的。此外，BS100E解碼芯片輸出的數據采用負邏輯表示，即輸出為1的數據，實(shí)際上表示的是數據0，必須取反后才能使用。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/156375.htm
(2)讀卡程序的實(shí)現
磁條卡解碼輸出接口的時(shí)序圖如圖4所示。
當CLS為低電平時(shí)，表示磁卡已經(jīng)進(jìn)入讀卡器，開(kāi)始刷卡；當CLS由低變高時(shí)，表示磁卡已經(jīng)離開(kāi)讀卡器，結束刷卡。在CLS為低的時(shí)候，每次RCPA下降沿出現時(shí)，RDPA送出一位數據。
在譯碼數據時(shí)，為了提高實(shí)時(shí)性，所有的數據處理都在中斷中進(jìn)行。在每次RCPA上升沿觸發(fā)中斷時(shí)讀取RDPA的數據并處理。在解碼時(shí)，首先要確定字符的邊界，即確定一個(gè)字符的起始位。字符的邊界識別采用圖5所示的狀態(tài)機實(shí)現。
在搜索狀態(tài)，每讀入一位數據就與之前讀入的4位數據一起進(jìn)行奇校驗，當奇校驗正確時(shí)，認為識別出字符的邊界，轉移到預同步狀態(tài)。在預同步狀態(tài)，連續讀入5位數據后，判斷這5位數據奇校驗是否正確。如果這五位數據奇校驗正確，認為字符的邊界判別正確，進(jìn)入同步狀態(tài)；否則返回到搜索狀態(tài)。在同步狀態(tài)中，按照圖3的數據幀格式進(jìn)行數據譯碼。在數據譯碼的同時(shí)進(jìn)行奇校驗檢查，當出現奇校驗錯誤時(shí)，認為字符的邊界不正確，重新返回搜索狀態(tài)。
譯碼成功后，中斷程序通過(guò)信號量通知應用程序任務(wù)處理譯碼數據。
3．2 LwIP在μC／OS-Ⅱ上的移植
LwIP是瑞士計算機科學(xué)院的Adam Dunkels等開(kāi)發(fā)的一套用于嵌入式系統的開(kāi)放源代碼TCP／IP協(xié)議棧。它占用較少的RAM和ROM，這使LwIP協(xié)議棧適合在低端嵌入式系統中使用。LwIP還支持點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議(PPP)，可以通過(guò)PPP連接GPRS網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)。
LwIP在設計時(shí)就考慮到移植問(wèn)題，把所有與硬件、編譯器和操作系統相關(guān)的部分獨立出來(lái)，放在LwIP-1．3．0＼include＼arch和LwIP-1．3．0＼arch目錄下。因此LwIP在μC／OS-Ⅱ上的移植，主要工作就是編寫(xiě)這兩個(gè)目錄下的相關(guān)文件。要編寫(xiě)的文件主要包括cc．h、sys_ arch．h和sys_arch．c三個(gè)文件。移植LwIP協(xié)議棧，主要是針對具體硬件、編譯器和μC／OS-Ⅱ系統重新設計以上3個(gè)文件。除此之外，還有一個(gè)配置文件lwipopt．h，主要對LwIP進(jìn)行功能配置。cc．h，sys_arch．h和sys_arch．c三個(gè)文件和lwipopt．h文件的修改內容如下：
3．2．1 cc．h
主要定義與編譯器有關(guān)的宏，主要包括LwIP數據類(lèi)型、調試輸出宏、臨界保護的宏、錯誤編碼、字的高低位順序等等。
3．2．2 sys_arch．h
主要定義與操作系統相關(guān)的一些結構體與宏，包括郵箱、信號量、線(xiàn)程ID等。
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