基于RC522的讀卡器系統方案設計

本文設計的讀卡器系統以PICl6F7x單片機作為主控芯片，選用MIFARE S50卡片，讀卡器與卡片間以106kbps速率通信，同時(shí)實(shí)現讀卡過(guò)程中的防沖突處理和對卡E2PROM塊內容的讀/寫(xiě)等功能。讀卡器內部設置了Flash存儲器以存放卡數據，在Flash容量滿(mǎn)的情況下可通過(guò)讀卡器的以太網(wǎng)口讀出全部數據到管理中心上位機，便于建立對卡數據的綜合管理系統。

　　1 硬件系統設計

　　讀卡器硬件框圖如圖1所示。

　　單片機PICl6F7x通過(guò)SPI總線(xiàn)與RC522和Flash芯片AT45D011相連，同時(shí)用簡(jiǎn)化的ISA總線(xiàn)連接以太網(wǎng)接口芯片C58900，以提供連接到局域網(wǎng)的能力。AT45D0ll存儲容量為lMb，可同時(shí)存儲7400多組MIFARE的E2PROM塊和UID號，提供了足夠讀卡器一天內讀取的信息量的存放容量。對于RC522天線(xiàn)部分的設計，Philips公司有專(zhuān)門(mén)的手冊詳細介紹，本文不再贅述。RC522的SPI總線(xiàn)接口有其自身的時(shí)序要求。它只能工作于從模式，最高傳輸速率為10 Mbps，數據與時(shí)鐘相位關(guān)系滿(mǎn)足“空閑態(tài)時(shí)鐘為低電平，在時(shí)鐘上升沿同步接收和發(fā)送數據，在下降沿數據轉換”的約束關(guān)系。PICl6F7x系列單片機的片上外設包括1個(gè)SSP模塊。該模塊可配置為SPI接口使用，通過(guò)相應的寄存器可控制SPI接口的數據傳輸率、數據一時(shí)鐘相位天系等通信參數。本文中配置SSP模塊工作于SPI主模式下，時(shí)鐘為1/4單片機主頻，接收和發(fā)送數據都在時(shí)鐘上升沿發(fā)生。

　　需要注意的是，由于RC522支持的數字接口形式多種多樣，因此芯片在每次復位時(shí)都會(huì )檢測外部引腳連接關(guān)系。對于SPI接口，RC522的相關(guān)引腳必須按照圖2所示的連接關(guān)系配置。

　　除了通用的4條SPI信號線(xiàn)(時(shí)鐘線(xiàn)SCK、輸入數據線(xiàn)MOSI、輸出數據線(xiàn)MOSO和選通線(xiàn)NSS)以外，RC522要求額外的2個(gè)引腳I2C和EA分別固定接低電平和高電平。這2個(gè)引腳不參與SPI總線(xiàn)傳輸，只起設定RC522數字界面采用SPI接口的作用。另外，片選信號必須保證在寫(xiě)入數據流期問(wèn)為低電平，而在無(wú)數據流寫(xiě)入時(shí)則為高電平;用戶(hù)不得為節省PIC單片機引腳資源而一直將NSS置為低電平。

　　2 軟件系統設計

　　相對于Philips公司生產(chǎn)的其他14443基站芯片(如RC500、RC530等)，RC522簡(jiǎn)化了內部系統結構，去掉了片內E2PROM。從而大大縮減了芯片命令集。另外，對載波調制電路，發(fā)送電路和解調、解碼電路的控制也相應簡(jiǎn)化，去掉了校準接收電路I時(shí)鐘、Q時(shí)鐘、校準發(fā)送與接收時(shí)鐘相位等繁瑣的操作。一般而言，單片機與RC522的通信流程如圖3所示。

上一頁(yè) 1 2 3 下一頁(yè)