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(多图) 一种安全可靠的IC卡读写器系统

来源:致信网?? 2008年01月24日 ?? 收藏0

  1 IC读写器概述

  人们日常生活中经常接触到磁卡和IC卡,它们是根据卡片上的信息载体的不同而划分的。卡片及其读写器都属于人机接口的输入输出设备。磁卡是在卡片上贴一条窄窄的磁带来记录信息的,它主要用于车船票 、信用卡、电话磁卡、旅馆门钥匙等。IC卡则为近几年才出现的新型卡片,在卡片上嵌有IC(E2PROM,有的还有CPU)。由于它保存的信息比较可靠安全、可以高达几万次的读写,所以大量应用于公交车票 、饭票 、保健卡、收费系统等。下面介绍一种以XICOR公司的X76F100为卡片的、用于存取款的IC卡读写器方案。

  2 硬件组成

  图1为IC卡及其读写器硬件电路图。其中读写器由单片机、键盘、显示、监控电路等部分组成。IC卡采用XICOR公司的X76F100Y。

 IC卡读写器系统电路图

  图1 IC卡读写器系统电路图

  2.1 IC卡及卡座

  X76F100为128×8位的保密串行FLASH E2PROM,其中读密码和写密码分别为64位。图2为其智能卡Smart Card封装的引脚图。把芯片封装在一个卡片上,将卡片插入IC卡读写器的卡座中,读写器就可以对它进行读写,实现加密、查询、

存款、取款等功能。

  IC卡座有8个引脚,当X76F100Y插入时,正好同这几个引脚相连。另外还有两个固定端,其中一个固定端同卡座上一个弹簧片相连,两个触点和簧片就相当于一个常闭开关。当卡未插入时,簧片闭合,P3.2脚保持低电平;当卡插入时,簧片被顶开,P3.2脚变为高电平。当单片机检测到P3.2脚变高,通过P1.3 使X76F100的RST引脚变高,使其复位。

  2.2 单片机

  单片机采用LG公司的GMS97C52。它有8K字节的ROM,256个字节的RAM以及32个I/O口,P1口与串行器件X25045和X76F100连接,P0、P2口用于键盘和显示,P3口中P3.2用于检测IC卡是否插入,其余7个口,可作其它功能扩充。

 X76F100Y引脚

  图2 X76F100Y引脚

  2.3 监控电路

  监控电路采用X25045芯片,它包括看门狗定时器、电压监控电路和E2PROM存贮器。其功能是:上掉电时对GMS97C52产生RESET信号;看门狗对系统进行监控,防止死机。

  2.4 键盘电路

  为了方便,键盘接口电路用I/O口实现,它为4×4结构,16个键。其中数字键11个,功能键4个,回车键1个。 

  数字键:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、←(退格)。

  功能键:查询?、存储+、取款-、改密码* 。

  查询?:用户通过读密码可以查询卡中所存的款额。

  存款+ :用户通过写密码可以将款存入卡中。

  取款-:用户通过写密码可以从卡中取款。

  改密码*:分为修改读密码和写密码。为方便起见,令读密码和写密码一致,按此键将同时修改读密码和写密码。

  回车键:8位密码或存取款数输入完确认,以及新密码输入完确认。

  2.5 显示电路

  显示部份采用LED显示器,也用I/O口实现。用于显示系统状态、输入的密码或所要存取的款额以及出错信息等。

  由于GMS97C52的驱动电流有限,在P0、P2口加反向器SN74F04,增加驱动能力。它的吸入电流为64mA,输出电流为15mA,可以保证位选所需的吸入电流。

  3 程序设计

  3.1 主程序流程图

  主程序流程图如图3所示。

主程序流程图

  开机后,系统处于待机状态,不断查询P3.2脚电平,当X76F100插入读写器卡座时,P3.2脚电平变高,单片机检测到P3.2高电平信号时,使P1.3脚电平变高,如果此时为低电平,X76F100复位,输出32位固定的“同步复位响应”数据。然后循环扫描键盘显示程序,进行存款、取款、查询或改密码。一次操作完成后返回,然后不断循环。

  3.2 循环键盘显示程序

  循环扫描键盘显示程序如图4所示,它采用程控扫描方式。键盘实际操作的顺序是:先按功能键,然后依次输入8位(十进制)密码,按回车键确认。当存取款时,随后输入所存取的款额;当修改密码时,随后输入8位新密码,输完后按回车键确认。若输入密码正确,显示IC卡内存款的余额或改密码成功信息(SUCCESS)。若密码不正确,提示重新输入,允许输入密码4次。

  为了记录操作中正在进行的状态,在键盘程序中设置了多个指针。

  (1)KEY 有否按键按下标志。00H表示无键按下,01H表示有键按下。此标志用于判断按键是否已松开,防止误操作。

  (2)FUN为功能键指针,00H表示无功能键按下,01H表示存款(ADD),02H表示取款(SUB),03H表示查询(IQUIRE),04H表示改密码(CHANGE PASSWORD)。


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