IC卡讀寫(xiě)器技術(shù)及應用

發(fā)布：卡立方小編瀏覽人數：0次0更新時(shí)間：2024-06-30 13:43:31

前言

IC卡讀寫(xiě)器，又稱(chēng)IC卡讀寫(xiě)機，是遵循一定協(xié)議，與IC卡建立通信關(guān)系，讀寫(xiě)IC卡的工具。隨著(zhù)IC卡在社會(huì )各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應用，各種IC卡讀寫(xiě)機也應運而生。為了幫助您系統地了解IC卡讀寫(xiě)器，我們將簡(jiǎn)要介紹IC卡讀寫(xiě)器的相關(guān)知識。

IC卡讀寫(xiě)器分類(lèi)

IC卡讀寫(xiě)器有許多不同的分類(lèi)方法，分為接觸式IC卡讀寫(xiě)器和非接觸式IC卡讀寫(xiě)器，可分為通用讀寫(xiě)器和專(zhuān)用讀寫(xiě)器，可分為外部讀寫(xiě)器和內置讀寫(xiě)器，可分為在線(xiàn)讀寫(xiě)器和獨立終端讀寫(xiě)器等。

其中，在線(xiàn)讀寫(xiě)器是建立控制主機和IC卡信息聯(lián)系的渠道，必須與其他外圍控制設備結合才能完成特殊功能，與PC機（或PDA）連接，實(shí)現收集功能，例如運行PC機（或PDA）應用程序，通過(guò)動(dòng)態(tài)圖書(shū)館發(fā)送讀寫(xiě)器理解命令格式，讀寫(xiě)器根據與動(dòng)態(tài)圖書(shū)館的協(xié)議分析收到的數據，根據與IC卡的通信協(xié)議，將命令轉換為IC卡認識的格式和信號卡進(jìn)行相應操作，完成收款操作。讀寫(xiě)器按照與動(dòng)態(tài)庫的通信協(xié)議格式將處理結果發(fā)送給PC（或PDA）。關(guān)鍵是讀寫(xiě)器本身不主動(dòng)操作IC卡。只有在收到外圍控制設備的命令后才能操作，它只是PC機(或PDA)和IC卡之間通信信號的翻譯和中轉站。通用讀寫(xiě)器通常是在線(xiàn)讀寫(xiě)器。通用讀寫(xiě)器通常是在線(xiàn)讀寫(xiě)器。外置和內置IC卡讀寫(xiě)器是在線(xiàn)讀寫(xiě)器，根據連接到的外圍控制設備的位置定義。

聯(lián)機讀寫(xiě)器的組成主要包括：

1、微控制器

微控制器是讀卡器的數據指揮中心，負責與外部通信控制、內部數據分析、IC卡通信控制和讀寫(xiě)器本身的功能管理。目前，單片機主要用作IC卡讀寫(xiě)器的微控制器。隨著(zhù)單片機技術(shù)的不斷發(fā)展，IC卡讀寫(xiě)器處理數據的能力也非常強，安全性、可靠性等整體性能指標也在不斷提高。MCS-51系列單片機以其性?xún)r(jià)比在早期讀寫(xiě)器設備應用中的***優(yōu)勢，在IC卡讀寫(xiě)器的發(fā)展史上留下了輝煌的一頁(yè)。隨著(zhù)電子技術(shù)的不斷發(fā)展和應用領(lǐng)域的不斷擴大，以及對讀寫(xiě)器運行速度和安全要求的進(jìn)一步提高，IC卡讀寫(xiě)器的單片機可以說(shuō)是白花盛開(kāi)，各有千秋。MCS-51現在主要用于更常見(jiàn)的應用、AVR、ARM框架單片機。

2、讀卡頭

對于接觸式IC卡讀寫(xiě)器，讀卡頭指的是卡座，是連接IC卡及其讀寫(xiě)器電氣信號的機械裝置。至少有8個(gè)接觸點(diǎn)與IC卡接觸，接觸點(diǎn)的另一端引出線(xiàn)與單片機連接，為IC卡與單片機建立可靠的物理連接通道。根據與IC卡接觸的過(guò)程原理，卡座可分為降落式、半降落式和摩擦式。其中，前者壽命最長(cháng)，可達數百萬(wàn)次。后者壽命短，只有幾十萬(wàn)次。其優(yōu)點(diǎn)是體積小于前者。

對于非接觸式IC卡讀寫(xiě)器，讀卡頭部分為射頻信號發(fā)送和接收、射頻信號處理和數字信號轉換。它將單片機發(fā)出的數字信號轉換為非接觸式IC卡可識別的射頻信號，并將從IC卡接收到的射頻信號轉換為單片機知道的數字信號，從而建立IC卡和讀寫(xiě)器之間的通信通道。主要包括信號轉換部分和天線(xiàn)。

3、與外圍控制設備的通信口

早期的通信接口主要是串行通信接口，如RS-232C或RS-485。隨著(zhù)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，USB(通用串行總線(xiàn))接口方式在過(guò)去兩年開(kāi)始流行。其特點(diǎn)是無(wú)外部電源，可熱插拔，實(shí)現即插即用，使用方便，特別是隨著(zhù)IC卡容量的增加，對大數據信息傳輸的要求越來(lái)越高，普通串行通信已成為限制數據傳輸速度的瓶頸，USB技術(shù)，***通信速度為1.5Mb/s，***可達480mb/s，與普通串口通信相比，其優(yōu)勢可見(jiàn)一斑。此外，還采用并口通信、ISA總線(xiàn)、PCI總線(xiàn)等方式進(jìn)行數據通信，但并不常見(jiàn)。

4、電源

IC卡讀寫(xiě)器的電源如下：

1)獨立直流電源，但會(huì )增加讀卡器的體積；

二、外供電源；

三、專(zhuān)用穩壓源供電；

4)從計算機取電(如USB口、鼠標口、鍵盤(pán)口)。

獨立終端讀寫(xiě)器是一種可主動(dòng)操作IC卡的全功能設備，如食堂自動(dòng)售餐機、交通管理手持機、工商手持機等，無(wú)需與PC機等外圍控制設備連接。因此，除上述要求外，其配置還必須具備：

1）鍵盤(pán)；

2)顯示器主要包括LED顯示和LCD顯示；

3)存儲大量交易記錄和相關(guān)數據的數據存儲器。還可配備打印機、實(shí)時(shí)鐘、安全模塊等。

二、IC卡讀寫(xiě)器設計依據

那么，讀寫(xiě)器具備上述配置后，如何從卡中獲取數據，如何將數據寫(xiě)入卡中呢？這涉及到通信規則，即通信設計的基礎。例如，RS-232C有自己的一套規則，規定了每幀的起始位置、停止位置、字符數量、驗證方法等。只要通信雙方遵循這些事先定義的規則，他們就可以完成通信的目的。讀寫(xiě)器和IC卡通信一樣，為了進(jìn)行正確的數據通信，IC卡及其讀寫(xiě)器還必須建立相互遵循的通信協(xié)議，即ISO/IEC7816定義的接觸式IC卡標準等IC卡相關(guān)規范定義的標準，ISO非接觸卡標準/IEC14443定義。

ISO/IEC7816-2：接觸點(diǎn)的尺寸和位置；ISO/IEC7816-3：電信號和傳輸協(xié)議；ISO/IEC7816-4：行業(yè)間交互使用命令；ISO/IEC7816-10：同步卡的電信號和復位響應是設計接觸式IC卡讀寫(xiě)器的基本依據。

ISO/IEC14443-1：非接觸卡的物理特性；ISO/IEC14443-2：射頻電源和信號接口；ISO/IEC14443-3：初始化和防碰撞協(xié)議；ISO/IEC14443-4：傳輸協(xié)議是指導非接觸式IC卡讀寫(xiě)器設計的基本依據。

同時(shí)，我國制定了《集成電路》(IC)《卡讀寫(xiě)機通用規范》規定了IC卡讀寫(xiě)機的一般技術(shù)要求、試驗方法和檢驗規則，以及IC卡讀寫(xiě)機的包裝、運輸和存儲標志。根據不同的應用程序，也有不同行業(yè)對讀寫(xiě)器的要求和標準，如中國金融集成電路（IC）卡規范》、中國石化加油集成電路（IC）卡應用規范、《社會(huì )保障(個(gè)人)卡規范》等。，其中IC卡讀寫(xiě)器在界面、物理、電磁兼容性、安全性、交易流程等方面進(jìn)行了行業(yè)規范。所有這些都是我們設計高質(zhì)量、實(shí)用的IC卡讀寫(xiě)器的基礎。此外，具體項目的其他具體要求也是讀寫(xiě)器設計的基礎。

三、IC卡讀寫(xiě)器的選擇

在了解了上述信息后，下一步將選擇IC卡讀寫(xiě)器。在選擇過(guò)程中，應注意以下技術(shù)指標：

1、與CPU卡支持的口通信速率；

2、與上層主機支持的通信速率；

3、支持同步卡的類(lèi)型；

4、T=0支持異步卡，T=1通信協(xié)議；

5、是否有安全機制；

6、其他支持的行業(yè)標準；

7、數據存儲容量；

8、顯示和鍵盤(pán)配置；

9、電源；

10、適用環(huán)境等。