用PIC单片机实现的IC卡读写器

数据的安全性。
　　
　　在本设计中，IC卡采用的是AT45DB041B-SC芯片，该芯片的特点如一下：
　　
　　*单一的2.7V～3.6V电源；
　　
　　*串行接口结构；
　　
　　*页面编程操作，单一的循环重复编程（擦除和编程，2048页（每页264字节）主存；
　　
　　*两个264字节的SRAM数据缓存，允许在重编程非易失性存储器时接收数据；
　　
　　*内置的编程和控制定时器；
　　
　　*低功耗，4mA有源读取电流，2μACMOS备用电流；
　　
　　*15MHz的最大时钟频率；
　　
　　*串行外围接口方式（SPI）——模式0和3；
　　
　　*CMOS的TTL兼容的输入和输出；
　　
　　*5.0V可承受的输入，SI、SCK、CS（低电平有效）、RESET（低电平有效）。
　　
　　在本设计的调试过程中，曾测试过IC卡的输入输出电平，结果证明这种IC卡的输入电平与TTL兼容，而输出电平与TTL不兼容。
　　
　　4IC卡的电源提供电路
　　
　　在本设计中，由于IC卡的电源电压范围为+2.7～+3.6V，而PIC单片机需要的电源为+5V，而且稳压源提供的电压也是+5V，因此，要设计一个稳压模块，给IC卡提供+3V左右的电压。设计电路如图3所示。
　　
　　该电路的主要元件为LM317芯片，它是三端可调集成稳压器，输出电压为1.25～37V范围内可调。当其Vin端的输入电压在2～40V范围内变化时，电路均能正常工作，输出端Vout和调整端ADJ间的电压等于基准电压1.25V。该芯片内的基电路的工作电流IREF很小，约为50μA，由一个恒流性很好的恒流源提供，所以它的大小不受供电电压的影响，非常稳定。在图3中，B点为电压输出端，为IC卡提供电压。A点为控制端，与单片机的一个端口引脚相连，当该引脚为低电平时，三极管Q1不工作，B点输出电压约为3.15V；当该引脚为高电平时，三极管Q1工作，B点输出电压约为1.25V。在程序中查询IC卡插座中是否有IC卡，当有IC卡时，将A点所连的单片机引脚设置为低电平，从而为IC卡提供电源；当没有IC卡或对IC卡的操作结束时，将A点连的单片机引脚设置为高电平，从而不给IC卡提供电源。
　　
　　IC卡的上电和下电程序如下。
　　
　　IC卡上电子程序IC卡下电子程序
　　
　　POWERONPOWEROOF
　　
　　BSFSTATUS，RP0BSFSTATUS，RP0
　　
　　BCFTRISE，0BCFTRISE，0
　　
　　BCFRTISE，1BCFTRISE，1
　　
　　BCFSTATUS，RP0BCFSTATUS，RP0
　　
　　BCFPORTE，0BSFPORTE，0
　　
　　BCFPORTE，1BSFPORTE，1
　　
　　CALLDLYTIMCALLDLYTIM
　　
　　RETURNRETURN
　　
　　在本设计中，单片机与IC卡通信的主程序流程图如图4所示。
　　
　　5与PC机的通信
　　
　　在本设计中，有PIC单片机与PC机串行通信的功能。由于本设计所用的单片机PIC16F877有USART方式，该方式可将C口的RC5和RC7设置成异步串行通信模式，因而在本设计中，与PC机的通信模块电路就比较简单。将单片机C口的RC6和RC7设置为异步串行通信模式，经过MAX232A芯片进行电平转换后，将TTL电平转换为RS232电平，再与DB9接口相连，即可实现通信。在PC机端，可以用VC等编程工具根据通信协议编写软件来控制对IC卡的读写操作。
　　
　　6结论
　　
　　经过调试，本设计能够在脱离在线仿真器的情况下，上电后独立的运行程序，并能在PC机软件的控制下，实现对IC卡中任意位置的读写，其中读写的起始地址、读写数据的个数以及数据内容可以在PC机端输入或选择。
　　
　　本设计已在实际应用中测试过，具有实用价值。由于本设计中所使用的PIC单片机的程序存储器较大（8KB），因而可以编写较大的程序，实现多合一该卡器并由PC机控制读写哪种芯片的IC卡。另外，由于本设计所使用单片机的程序存储器是Flash存储器，因而可以方便地实现程序的下载和升级

《用PIC单片机实现的IC卡读写器(第3页)》