公交卡系统的原理!

海斯曼旅游人 2024-06-04 19:53:51
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公交一卡通或型的卡是一种非接触ic卡,非接触式icic芯片、感应天线组成,并完封在一个的标准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**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**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。  非接触式ic卡工作原理:  ic卡 (integrated circuit card,集成电路卡)在有些**和地区也称智能卡(smart card)、智慧卡(intelligent card)、微电路卡(microcircuit card)或微芯片卡等。它是将一个微电子芯片嵌入符合**o 7816标准的卡基中,做成卡片形式;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、**明和电子钱包。  ic卡读写器是ic卡与应用系统间的桥梁,在**o国际标准中称之为接口设备ifd(interface device)。ifd内的cpu通过一个接口电路与ic卡相连并进行通信。ic卡接口电路是ic卡读写器中至关重要的部分,根据实际应用系统的不同,可选择并行通信、半双工串行通信和i2c通信等不同的ic卡读写芯片。  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。  接触式ic卡接口技术原理  ic卡读写器要能读写符合**o7816标准的ic卡。ic卡接口电路作为ic卡与ifd内的cpu进行通信的唯一通道,为保证通信和数据交换的安全与可靠,其产生的电信号必须满足下面的特定要求。  1.1 完成ic卡插入与退出的识别操作  ic卡接口电路对ic卡插入与退出的识别,即卡的激活和释放,有很严格的时序要求。如果不能满足相应的要求,ic卡就不能正常进行操作;严重时将损坏ic卡或ic卡读写器。  (1)激活过程  为启动对卡的操作,接口电路应按图1所示顺序激活电路:  ◇rst处于l状态;  ◇根据所选择卡的类型,对vcc加电a类或b类,  ◇vpp上升为空闲状态;  ◇接口电路的i/o应置于接收状态;  ◇向ic卡的clk提供时钟信号(a类卡1~5mhz,b类卡1~4mhz)。  在t’a时间对ic卡的clk加时钟信号。i/o线路应在时钟信号加于clk的200个时钟周期(ta)内被置于高阻状态z(ta 时间在t’a之后)。时钟加于clk后,保持rst为状态l至少400周期(tb)使卡复位(tb在t’a之后)。在时间t’b,rst被置于状态h。i/o上的应答应在rst上信号上升沿之后的400~40 000个时钟周期(tc)内开始(tc在t’b之后)。  在rst处于状态h的情况下,如果应答信号在40 000个时钟周期内仍未开始,rst上的信号将返回到状态l,且ic卡接口电路按照图2所示对ic卡产生释放。  (2)释放过程  当信息交换结束或失败时(例如,无卡响应或卡被移出),接口电路应按图2所示时序释放电路:  ◇rst应置为状态l;  ◇clk应置为状态l(除非时钟已在状态l上停止);  ◇vpp应释放(如果它已被激活);  ◇i/o应置为状态a(在td时间内没有具体定义);  ◇vcc应释放。  1.2 通过触点向卡提供稳定的电源  ic卡接口电路应能在表1规定的电压范围内,向ic卡提供相应稳定的电流。  1.3 通过触点向卡提供稳定的时钟  ic卡接口电路向卡提供时钟信号。时钟信号的实际频率范围在复位应答期间,应在以下范围内:a类卡,时钟应在1~5mhz;b类卡,时钟应在1~4mhz。  复位后,由收到的atr(复位应答)信号中的f(时钟频率变换因子)和d(比特率调整因子)来确定。  时钟信号的工作周期应为稳定操作期间周期的40%~60%。当频率从一个值转换到另一个值时,应注意保证没有比短周期的40%更短的脉冲。 20210311
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