基于MF RC500芯片的射頻讀寫(xiě)器設計和實(shí)現方案

本系統選用具有公共讀寫(xiě)選通和掛鉤功能的MCU連接方式，圖6為MF RC500與MCU的接口原理。由圖中可以看出，本系統采用中斷（INT1）工作模式，即MCU利用MFRC500提供中斷信息對其進(jìn)行控制。另外，根據系統的需要，可以采用查詢(xún)方式對MF RC500進(jìn)行操作。
4系統軟件設計
軟件設計主要包括對MF RC500進(jìn)行初始化、接收上位計算機的指令、控制MF RC500，并且把MF RC500的狀態(tài)信息反饋給計算機。程序流程如圖7所示。

(1) 初始化并行接口
首先讀Command 寄存器直到Command的6位值為00H，內部初始化階段此時(shí)結束，MF RC500準備接收控制；將80H 寫(xiě)入Page寄存器以初始化微處理器接口；讀Command寄存器，如果該值為00H則微處理器接口初始化成功；在接口初始化之后通過(guò)將0X00 寫(xiě)入頁(yè)寄存器，激活線(xiàn)性地址模式。這個(gè)過(guò)程可以用以下代碼表示：
do{PReset=1; Delay(10); PReset=0;} // 給復位脈沖
while (ReadRC(RegPage) != 0x80);
do{ WriteRC(RegPage,0x0);}
while(ReadRC(RegCommand) != 0x00);
if (ReadRC(RegCommand) != 0x00)
status = MI_INTERFACEERR;//接口初始化錯誤
else
status = 0; //接口初始化成功
(2) 對Mifare1卡的操作
MCU對Mifare1卡操作的命令主要有空操作、裝載密碼、驗證密碼、讀卡、寫(xiě)卡和關(guān)卡等。無(wú)論哪種操作都必須先把命令代碼寫(xiě)入到Command寄存器，比如執行驗證密碼則需要執行WriteRC(RegCommand,0x0c)命令。
從操作流程上，可以把Mifare1卡的操作分為以下幾項：
復位請求：當一張Mifare1卡處在讀寫(xiě)器天線(xiàn)的工作范圍之內時(shí)，讀寫(xiě)器向卡發(fā)出REQUEST all(或REQUEST std)命令?？ǖ腁TR將啟動(dòng)，將卡Block 0中的卡類(lèi)型（TagType）號共2個(gè)字節傳送給讀寫(xiě)器，建立卡片與讀寫(xiě)器的第一步通信聯(lián)絡(luò )。如果不進(jìn)行復位請求操作，讀寫(xiě)器對卡的其它操作將不會(huì )進(jìn)行。
反碰撞操作：如果有多張Mifar1e卡處在讀寫(xiě)器天線(xiàn)的工作范圍之內時(shí)，讀寫(xiě)器首先與每一張卡進(jìn)行通信，取得每一張卡的ID號。由于每一張Mifare1卡都具有唯一的ID號，因此讀寫(xiě)器根據卡的ID號來(lái)保證一次只對一張卡操作。
卡選擇操作：完成了上述二個(gè)步驟之后，讀寫(xiě)器必須對卡進(jìn)行選擇操作。執行操作后，返回卡上的SIZE字節。
認證操作：經(jīng)過(guò)上述三個(gè)步驟，在確認已經(jīng)選擇了一張卡片時(shí)，讀寫(xiě)器必須對卡上已經(jīng)設置的密碼進(jìn)行認證。如果匹配，才允許進(jìn)一步的讀寫(xiě)操作。
讀寫(xiě)操作：對卡的讀、寫(xiě)、增值、減值、存儲和傳送等操作。
5結論
本文的創(chuàng )新工作：基于PHILIPS公司生產(chǎn)的MF RC500芯片，提出了一種結合單片機AT89S52的通用射頻卡讀寫(xiě)器的設計與實(shí)現方案。系統實(shí)現了對Mifare1卡讀寫(xiě)操作的同時(shí)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1) 由于接口方式比較多，對IO口操作簡(jiǎn)單，可以方便地對MF RC500進(jìn)行控制并獲取相應信息；(2) 由于該系統在天線(xiàn)設計合理的情況下可靠性比較高，有效距離可達10cm；(3) 計算機只需通過(guò)一定的方式發(fā)送命令，即可對卡操作，在此基礎上可以根據不同的需要開(kāi)發(fā)出相應的軟件產(chǎn)品，具有很大的實(shí)用價(jià)值。
實(shí)際應用表明該讀寫(xiě)器架構具有響應速度快、使用簡(jiǎn)單、讀卡距離遠和通信穩定可靠的顯著(zhù)優(yōu)點(diǎn)。