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贡献者：Ldorsey
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&第5章 智能卡应用系统
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读卡器是使用AT89C52+RC500做得，由于初次做，板子上没有覆铜。现在的问题是从FIFOData读回的数据总是不对，包括Reqeust和Anticoll。但是数据长度是对的，分别为2和5。如果把卡拿开的话，返回的错误也不一样。试了很多次，偶尔有一次可以找到卡，并能读写上面的数据，但是大多数时候都不行，返回的数据有时是固定的0xBE或者0XBD，有时是随机的。请问大家是怎么回事，是因为干扰的问题吗？非常感谢！
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这个原因很多，不易答，最好能拿到实物。
多半是信号强度不足，可用示波器逐级看看信号的强度。
希望能为您所用
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同意楼上的说法。
楼主可以这样试一下：在天线板上并联一个可调的电容（并联的电容部分），然后逐渐调整电容的参数，看一下结果是否有改善。
如果天线是对称的，那么暂时断开一半，只使用一半就可以了，这样可以看出效果。
心稳了，手也就稳了。
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关闭天线TX1和TX2，然后通过读写缓存或E2ROM来测试单片机和RC500之间的通讯，如果OK，那就是干扰问题了。
不问世事！闭关研发！
ARM + Linux + SQLite
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用示波器测过信号了，没有问题。使用fishfish的方法发现，不能读FIFOData寄存器，RC500的其他寄存器都能正常读写，就是读FIFOData寄存器的值不对，请问是什么原因造成的呢？
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用示波器观测读写FIFOData的管脚，发现向FIFOData中写的时候信号正常，但是往出读的时候有毛刺出现。在整个读写的过程中，FIFOLength寄存器可以正常访问，并且数据是正确的。实在不知道为什么。
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现在的问题是从FIFOData读回的数据总是不对，包括Reqeust和Anticoll。但是数据长度是对的，分别为2和5。
如果把卡拿开的话，返回的错误也不一样。
正常情况下，把卡拿开返回的错误应该是一样，如果会出现不一样的错误，有两种可能：1: 信号里存在较大的干扰性号，2：解调灵敏度过高，
用示波器测过信号了，没有问题
如果在示波器上看不到异常信号，则可排除可能1，建议可以降低电路的解调灵敏度。
试了很多次，偶尔有一次可以找到卡，并能读写上面的数据，但是大多数时候都不行，
请确认一下，出错的通常是那条指令？寻卡或者是读写，
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经过多种测试后发现RC500的FIFOData寄存器往里写入数据是可以的，但是读出来的数据不对，RC500的其他寄存器读写正常，请问是怎么回事？
我已经在关闭天线的情况下测试过了。
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to alicia:
返回的数据都是不对的,request返回的数据是错误的，anticoll返回的也不对。
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我也遇到了同样的问题,苦恼啊
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接口用spi口还是并口的？建议把天线和板子离的远一点，天线的干扰也是很厉害的哦，我有一款板子就是放在天线下面，插卡后程序就复位，哈哈[edit]该帖于 13:08:53被guohaidao编辑过，编辑原因是：增加。[/edit]
生当做人杰，死亦为鬼雄。
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还有一个可能原因，并口复用地址的话，注意这是5bit的地址哦。
生当做人杰，死亦为鬼雄。
为论坛做出突出贡献的元老
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基于RC500芯片的读写器设计
     摘要：提高 IC卡读写器的性价比是使其具有市场竞争实力的一个重要环节。本文以射频识别技术为基础，提出了基于 Philips公司基站芯片 RC500的 ISO14443A协议读写器的设计与实现。文中首先介绍了 RC500芯片结构及功能，并结合该芯片给出如何设计天线匹配电路；然后讲述了 Mifare one卡防冲突机制，最后基于 AT89S52单片机给出了读写器对 Mifare one 卡操作的软件流程。该读写器成本低，功耗低，性能稳定，抗干扰能力强。
关键词：射频识别；RC500；ISO14443A； AT89S52
射频识别技术（RFID）技术是一门发展很快且具有非常广泛应用前景的自动识别技术。整个射频识别系统包括读写器和IC卡。Mifare one 卡作为最常用的一款非接触式IC卡被广泛应用在门禁、身份识别和电子钱包等领域，而RC500作为Philips公司生产的一款高集成度的读写器核心芯片，支持ISO/IEC14443A(Type A)协议，工作频率为 13.56MHz，具备低电压（3.3V）、低功耗、低成本、小尺寸等优点，适用于智能仪表和手持的数据采集和处理。本文采用AT89S52单片机对RC500进行控制，结合对天线外围电路的设计，开发出无源读写器，实现了对Mifare one卡的读与写操作。
1 Mifare one卡
Mifare one卡是常用的一款符合 ISO14443A标准非接触式 IC卡。每张卡有唯一的 32位序列号，其工作频率为 13.56MHz。
1.1 Mifare one卡工作原理
Mifare one卡电路系统包括电源产生电路、解调电路、调制电路及数字逻辑电路。其电源产生电路有整流电路、稳压电路、以及过保护电路三个模块组成；解调电路有检波电路和比较电路两个功能模块组成。数字逻辑电路主要包括查询模块、防冲突模块、选卡模块及访问模块。卡的工作原理如下：当卡片进入读写器的场强范围时，电源产生电路将天线上耦合到的交流信号转换为直流电压。当电源电压达到 2伏时，上电复位模块给出上电信号，使数字逻辑模块进入工作状态。解调模块将读写器发射的数据信息从 ASK调制信号中恢复出来，再送给数字逻辑电路；而调制模块则将卡片中数字逻辑电路要发送的数据信息通过天线发射出去。于是建立起读写器和卡片之间的通信。
1.2 Mifare one卡存储结构
Mifare one卡上有 8Kb EEPROM存储容量，并划分 16个扇区，每个扇区划分为 4个数据存储块。每块 16个字节，以块为存取单位。除第 0扇区的块 0已经固化，用于存放厂商代码，不可更改之外，其余每个扇区的块0、块 1、块 2为数据块，可用于存储数据，块 3为控制块，包括密码A、存取控制、密码B。卡各扇区的密码和存取都是独立的，可以根据实际需要设定各自的密码及存取控制。
2读卡器硬件设计
读写器硬件部分主要包括 RC500射频模块、MCU电路模块、串口通信模块及天线外围电路。
2.1 MCU部分
单片机选用低功耗、高性能的 AT89S52芯片来控制 RC500芯片，驱动天线对 Mifare one卡进行读写操作。单片机采用标准 TTL电平，与 PC机串口电平不匹配，使用 MAX232型电平转换器进行电平转换。
2.2 RC500芯片
2.2.1 RC500芯片的特点
RC500芯片是与 Mifare one卡实现无线通信的核心部件，也是读写 Mifare one卡的关键接口芯片，该芯片采用先进的调制和解调技术，支持 ISO14443A所有的层，内部的发送器部分不需要增加有源电路就能够直接驱动近距离的天线，接收器部分提供了坚固有效的解调和解码电路，可用于对应答信号进行解调和解码。
2.2.2 RC500芯片的内部结构及其功能
RC500 有32 个引脚。TX1，TX2 为发送器，发送由包络信号调制的13.56MHZ 的载波；RX为接收器输入，卡应答输入脚；D0-D7 为8 位双向数据总线，在本系统中，此8 位数据端口与单片机数据端口P0 口直接连接并进行数据传送；IRQ 为中断请求端，通过在寄存器中设置IRQ 位指示一定的事件并使IRQ 脚有效，其端口和单片机的中断0 相连接；NCS 为片选禁止信号，接单片机的I/O 口线P2.7；ALE 为地址锁存使能信号，接单片机的地址锁存。
RC500内部有 8页 64个寄存器，包括控制寄存器、命令状态寄存器、密钥缓存器、中断控制寄存器、发送接收控制寄存器、循环冗余检验寄存器及一些备用寄存器。通过对芯片内部 64个寄存器进行读/写操作可以实现对 RC500控制。
2.3天线设计部分
在无线电系统中，多采用阻抗为50&O的同轴电缆来连接发射电路与天线，就要求使用无源的功率匹配网络将天线阻抗转化为 50&O。匹配电路的作用就是将天线的复阻抗转换为50&O。设计中，首先需要计算出天线的品质因子，然后得出匹配电路的电容值。
2.3.1 品质因子
品质因子Q天线设计的一个重要的参数，高的品质因子值会增加天线线圈的电流强度，由此改善读写器的传输功率，但传输带宽B与品质因子成反比关系，过高的品质因子会降低传输带宽，从而影响数据的正确传输。基于 RC500的读写器工作的波特率是106kbps，读写器传输到卡的数据使用脉宽T=3&s的 Miller码。要实现正确传输，带宽 B必须满足
2.3.2阻抗匹配
基于 RC500的读写器的天线匹配电路设计总常采用串联谐振型如图 2所示，由图可以得出电路的输入电阻可以表示为
从而得到匹配电路的电容值。在本系统中，用可调电容 Cvar 并联到C2上，这样可以根据实际情况对电容作出微调。最终得到天线与 RC500的连接图如图 3所示， L0、C0 构成低通滤波，用于消除晶振产生的高次谐波.
3 读写器对 Mifare one 卡操作的软件设计
3.1 Mifare one 卡操作指令
读写器对 Mifare one卡常用的操作指令包括查询、防冲突、选卡、读/写 EEPROM块等。其中防冲突指令是 14443A协议的精华部分，下面重点介绍防冲突指令。
3.1.1防冲突指令
当有多张卡进入读写器操作范围内时，卡会同时响应读写器的指令并发送信号，导致读写器不能正确接受数据，从而发生冲突。防冲突指令使读写器从多张卡中选择一张进行操作，未选中的卡则处于空闲模式等待下一次选卡，该过程会返回被选卡的系列号。
Mifare one卡的防冲突算法是动态的二进制检索树算法。它把碰撞位设为二进制‘1’，用选择命令发送碰撞前接收的部分卡序列号和碰撞位，如果卡片开头部分序列号与其相同，则做出应答，不相同则没有响应。以此来缩小选卡的范围，最终达到无碰撞。
14443A协议的防冲突指令格式如下：
其中SEL为命令代码；NVB表示此次防冲突命令的UID域中正确的比特数；BCC字节只有在 UID的 4字节都正确时才存在，它表示此时整个 UID都被识别，防冲突流程结束。
3.2 对 Mifare one卡操作的软件流程
系统软件设计主要包括：系统的初始化、接收发送中断的设置及对 Mifare one卡的处理。
系统的初始化包括 AT89S52芯片的初始化和 RC500芯片的初始化。AT89S52芯片的初始化主要是设置 AT89S52的定时器/计数器工作模式及中断模式。RC500的初始化是通过执行LoadConfig命令启动 500寄存器初始化文件装载内容，初始化并行口类型。对非接触式 IC卡的处理主要包括：寻卡，防冲突读卡的系列号，选择卡，校验卡密码，下载密码，数据读写，块值的加减，终止卡操作。
寻卡：Mifare one卡的通讯协议和通讯波特率是定义好的，当有卡片进入读写器的操作
选择卡片：选择被选中的卡的系列号，并同时返回卡的容量代码。
三遍验证：选定要处理的卡片之后，读写器就确定要访问的扇区号，并对该扇区密码进行密码校验，在三次互相认证之后就可以通过加密流进行通信。
对数据块的操作：读为读某个块；写为写某个块；加为对数值块进行加值；减为对数据块进行减值；存储为将块中的内容存到数据寄存器中；传输为将数据寄存器中内容写入块中；中止为一系列的操作完成后，单片机发送一个中止命令将卡置于暂停工作状态 。
本文介绍了基于 RC500芯片和 AT89S52型单片机的读写器软硬件设计。本课题的创新点是将可调电容并联到匹配电路上，从而对天线设计进行优化，使得读写距离可可扩大到90mm。由于选用流行的、性价比高的 RC500芯片和 Mifare one卡，使得所设计的读卡系统运行稳定，增加了产品的市场竞争力。
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作者简介：陈永强（1978-）、男（汉族）、江西抚州人、中南大学信息物理学院生物医学工程研究所硕士研究生、主要研究方向为嵌入式系统应用与开发。
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&详细说明：基于M64＋RC500的读卡程序，包括寻卡、防冲突、认证等-Based on the M64+ RC500 reader procedures, including searching cards, anti-collision, authentication, etc.
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