地鐵自動(dòng)售檢票系統中的射頻卡讀寫(xiě)器設計

總體軟件主要負責各個(gè)模塊的控制，并協(xié)調各個(gè)模塊之間的工作。在系統上電后，首先負責對系統各個(gè)硬件接口進(jìn)行初始化，然后進(jìn)入正常工作循環(huán)。在正常工作循環(huán)中，可以實(shí)時(shí)感應射頻卡，對射頻卡進(jìn)行讀寫(xiě)相關(guān)操作；GPRS采用串口中斷方式響應遠程監控主機，向遠程監控主機發(fā)送設備信息；而與現場(chǎng)設備終端通信的方式可以有USB、RS232和RS422方式。這3種方式優(yōu)先采用USB方式，然后采用RS232或RS422方式，很好地處理了多接口之間的協(xié)同問(wèn)題。

　　為了實(shí)時(shí)地實(shí)現各項功能，把多個(gè)任務(wù)合理安排到前后臺工作是設計的重點(diǎn)。一方面采用模塊化和結構化的編程思想，使得讀寫(xiě)器能夠將各程序合理地組織起來(lái)，方便程序的調試、修改和維護；另一方面采用高效的中斷機制，串口中斷實(shí)時(shí)接收來(lái)自設備終端或監控主機的命令，定時(shí)器中斷實(shí)現讀寫(xiě)器工作模式的切換，當外界無(wú)卡時(shí)切換到空閑模式可以有效地降低讀寫(xiě)器的功耗。

3.2 射頻卡讀寫(xiě)程序

　　微處理器通過(guò)對MF RC531相關(guān)寄存器的控制實(shí)現對射頻卡的讀寫(xiě)等各種操作。對射頻卡的操作分為尋卡、防沖突、選卡、認證、讀塊、寫(xiě)塊、增值、減值、掛起等，其操作的流程如圖5所示。

　　當射頻卡進(jìn)入讀寫(xiě)器的天線(xiàn)感應范圍（10 cm內）并經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的延遲，射頻卡上電復位，接收MF RC531發(fā)送的請求應答指令，返回卡的類(lèi)型號。當有多張卡同時(shí)接近讀卡器時(shí)，MF RC531隨即發(fā)送防沖突指令，系統進(jìn)入防沖突循環(huán)中，選中一張卡，此時(shí)被選中的卡進(jìn)入激活狀態(tài)，隨后卡與MF RC531之間進(jìn)行3次相互認證，認證通過(guò)方可進(jìn)行讀、寫(xiě)、加、減等交易操作。操作完成后，MF RC531發(fā)出?？ㄖ噶?，射頻卡從激活狀態(tài)返回停止狀態(tài)，一次交易結束[4]。在對卡內數據進(jìn)行讀寫(xiě)操作之前，需要進(jìn)行從請求應答到相互認證的過(guò)程，如果這個(gè)過(guò)程器件出現錯誤，將導致讀寫(xiě)操作無(wú)法進(jìn)行。

3.3 GPRS數據傳輸程序

　　GPRS數據終端起著(zhù)連接讀寫(xiě)器設備與遠程監控中心通信的作用，通過(guò)GPRS模塊M33，遠程監控主機可以隨時(shí)了解讀寫(xiě)器的狀態(tài)。模塊M33有兩種狀態(tài)，一種是短消息接收狀態(tài)，另一種是自動(dòng)監控狀態(tài)。圖6是M33處于短消息接收狀態(tài)時(shí)GPRS數據傳輸的流程。

圖6 GPRS數據傳輸操作流程