一種智能卡讀寫方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及芯片卡技術，特別涉及一種IC卡讀寫方法。
【背景技術】
[0002]隨著計算機技術不斷發(fā)展，計算機與我們日常生活聯系越來越密切，在與計算機溝通交流的過程中，非接觸式IC卡作為一種快捷、安全的手段被人們普遍使用。在目前發(fā)展物聯網技術過程中，作為識別終端物體的主要技術，成為物聯網的重要組成部分。非接觸式IC卡的使用從校園一卡通、學生的學籍管理到公交地鐵卡的廣泛使用等等，可謂無處不在。在IC卡得到普及的同時，對IC卡讀寫的便攜性、易用性和可靠性等都提出了越來越高的要求，現有的IC卡無線數據傳輸設備和方法存在架設線纜不方便、成本高，難以適應多種場合的需求。
[0003]因此，針對相關技術中所存在的上述問題，目前尚未提出有效的解決方案。
【發(fā)明內容】
[0004]為解決上述現有技術所存在的問題，本發(fā)明提出了一種智能卡讀寫方法，包括:
[0005]由MCU通過RS485串行接口對IC卡讀卡器和收發(fā)模塊進行初始化，對讀卡器工作模式進行配置，并通過讀卡器讀取IC卡信息，通過所述收發(fā)模塊將IC卡信息進行無線傳輸，所述收發(fā)模塊通過調制解調器對數字信號進行調制，所述調制解調器采用調幅方式，使用功率放大器調整信號的發(fā)射功率，通過帶通濾波器和低噪聲放大器調整信號的接收靈敏度，進而控制信息的有效傳輸距離，通過高頻開關的切換以使系統(tǒng)工作在發(fā)射通道或者接收通道。
[0006]優(yōu)選地，所述收發(fā)模塊是半雙工的工作方式，通過RS485串行接口進行工作模式的設置，接收待發(fā)送的數據或者將接收到的數據進行傳送，所述收發(fā)模塊包括可編程邏輯，用于控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)；所述調制解調器采用時分雙工的工作模式，自行完成數據的調制和解調，通過內部鎖相環(huán)采用鎖相式放射，接收數據時自行完成數據的幀同步和位同步，同時輸出解調數據和位同步時鐘，使用11.0634MHz的無源晶體作為外部晶振；按照實測的晶體振蕩頻率相應地改變負載電容，以使晶體振蕩在標稱頻率處時芯片正常工作；所述調制解調器采用內部鎖相式完成調制，加上外接的環(huán)路濾波器構成一個完整的鎖相環(huán)，采用分數分頻，根據調制數據的O或I選擇頻率偏移，然后與N的小數部分通過三階Σ - Λ模數調制器再與N的整數部分相加形成最終影響鎖相環(huán)輸出的N分頻比來改變輸出頻點，實現調制。
[0007]優(yōu)選地，所述MCU實現對讀卡器和收發(fā)模塊的初始化配置，接收讀卡器發(fā)給收發(fā)模塊的數據，并且按照一定波特率將IC卡中的數據發(fā)送給收發(fā)模塊，收發(fā)模塊過濾出的有效信息通過射頻模塊發(fā)送給遠端的移動終端用戶；
[0008]其中，讀卡器數據必須以固定波特率進行傳輸；收發(fā)模塊由MCU進行控制；通過MCU的通用I/O 口模擬串行通信口實現收發(fā)模塊的初始化；
[0009]所述收發(fā)模塊完成發(fā)送數據以及接收數據，所述收發(fā)模塊可編程邏輯在接到來自MCU的工作模式配置命令時，按命令字代表的參數對相關硬件進行配置，所述工作模式配置命令包括收發(fā)模式，工作頻點，碼速率；
[0010]所述發(fā)送數據的過程包括:在接收到命令字需要配置為發(fā)送模式時，可編程邏輯完成以下操作:
[0011](I)解析命令字代表的參數，將其轉換為調制解調器的配置參數并寫入；
[0012](2)解析命令字代表的參數，將其轉換為本振的配置參數并寫入；
[0013](3)發(fā)送混頻器的控制信號使其工作在上變頻模式；
[0014](4)發(fā)送收發(fā)切換開關的控制信號使其接通功率放大器輸出至天線；
[0015](5)打開功率放大器的電源控制開關，使其接通工作電源；
[0016](6)從MCU的RS485串行接口接收從IC卡中讀取出的數據，并將其組成調制解調器數據幀要求的格式，按設定碼率發(fā)送到調制解調器進行調制發(fā)送。
[0017]本發(fā)明相比現有技術，具有以下優(yōu)點:
[0018]本發(fā)明提出的IC卡讀寫方法可以提高通信的可靠性，并實現關鍵信息與移動終端之間的實時通信。
【附圖說明】
[0019]圖1是根據本發(fā)明實施例的智能卡讀寫方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0020]下文與圖示本發(fā)明原理的附圖一起提供對本發(fā)明一個或者多個實施例的詳細描述。結合這樣的實施例描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于任何實施例。本發(fā)明的范圍僅由權利要求書限定，并且本發(fā)明涵蓋諸多替代、修改和等同物。在下文描述中闡述諸多具體細節(jié)以便提供對本發(fā)明的透徹理解。出于示例的目的而提供這些細節(jié)，并且無這些具體細節(jié)中的一些或者所有細節(jié)也可以根據權利要求書實現本發(fā)明。
[0021]本發(fā)明的一方面提供了一種IC卡讀寫方法，由MCU通過RS485串行接口與標準的IC卡讀卡器進行連接，實現對讀卡器工作模式的配置和對IC卡內信息的無線讀寫及傳輸，同時還使用射頻模塊作為備用的通信鏈路，這樣既可以提高通信的可靠性，又可以實現關鍵信息與標準移動終端之間的實時通信。圖1是根據本發(fā)明實施例的方法流程圖。
[0022]MCU通過RS485串行通信接口分別與IC卡讀卡器、射頻模塊和收發(fā)模塊進行連接。系統(tǒng)加電以后，由MCU對系統(tǒng)及其各個功能模塊進行初始化，解析傳輸協(xié)議以添加同步信息、提取一幀中的有效數據等，并且進行無線數據的接收與發(fā)送。
[0023]其中，收發(fā)模塊是半雙工的工作方式。通過RS485串行接口進行工作模式的設置，接收待發(fā)送的數據或者將接收到的數據進行傳送。收發(fā)模塊的可編程邏輯用于控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)以及協(xié)調各個功能模塊的工作過程，然后通過調制解調器對數字信號進行調制，通過上變頻使平臺工作在規(guī)定的載波頻段，用功率放大器調整信號的發(fā)射功率，通過帶通濾波器和低噪聲放大器調整信號的接收靈敏度，進而控制信息的有效傳輸距離，通過高頻開關的切換以使系統(tǒng)工作在發(fā)射通道或者接收通道。
[0024]為了有效降低硬件設計的復雜性，提高信息傳輸的可靠性，各個單元模塊完成的功能相對獨立，彼此之間通過標準的通信接口按照預先約定的通信協(xié)議進行信息的傳遞。
[0025]在IC卡信息的無線傳輸中，無線信道調制解調方式的選擇和硬件設計是最主要的工作之一。IC信息傳輸的特點是低數據率，突發(fā)性傳輸，對信息傳輸的可靠性要求高。數字信號的載波傳輸有許多不同的調制方式，綜合考慮IC信息的傳輸特點，選擇調幅方式作為無線信道的調制方式。調制解調器采用時分雙工的工作模式，自行完成數據的調制和解調，通過內部鎖相環(huán)，采用鎖相式放射，接收數據時自行完成數據的幀同步和位同步，同時輸出解調數據和位同步時鐘，使用11.0634MHZ的無源晶體作為外部晶振。同時，按照實測的晶體振蕩頻率相應地改變負載電容，以使晶體振蕩在標稱頻率處時芯片可正常工作。
[0026]調制解調器采用的是內部鎖相式完成調制，加上外接的一個環(huán)路濾波器即可構成一個完整的鎖相環(huán)，而且采用的分數分頻，使得輸出能夠獲得更高的頻率分辨率，同時也提高了調制的精度。本發(fā)明根據調制數據的O或I選擇頻率偏移，然后與N的小數部分通過三階Σ-Λ模數調制器再與N的整數部分相加形成最終影響鎖相環(huán)輸出的N分頻比，來改變輸出頻點，實現調制。
[0027]在調試階段，通過調制解調器的上位機調試界面設置調制解調器的參數，包括芯片收發(fā)模式、工作頻點、參考頻率、碼速率、調制頻偏、電荷泵電流、輸出功率、輔助輸出、晶體分頻輸出、幀同步字、解調方式、解調基帶帶寬等。若芯片配置成功，電源電流會有所升高，如果配置為發(fā)送模式則測量輸出