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中北大学2016届毕业设计说明书
对该区块是读是写需要设置3个控制位，并以原码和反码格式存放在每个区的尾块中。这3个读写控制位还控制密钥A和B的访问权限。如果知道正确的密钥，并且对应读写条件许可，读写条件是可以修改的[9]。
表2.4 控制位对块的影响 读写控制位 C13 C23 C33 C12 C22 C32 C11 C21 C31 C10 C20 C30 有效命令
????????块 3 2 1 0 说明 尾块 数据块 数据块 数据块 read, write read, write, increment, decrement, transfer, restore read, write, increment, decrement, transfer, restore read, write, increment, decrement, transfer, restore 在表2.4中访问条件的每一位都用符号来表示，其中C13,C23,C33用来控制本区块3的访问条件；C1X,C2X,C3X(X=0-2)用来控制本区块0-块2的访问条件[8]。
在每一次读写存储区时，存储条件必须正确。如果发现是错误的，会锁死这个区块。
2.3.2 尾块的读写条件
对密钥和控制位的读写取决于尾块（块3）的访问控制位，分为“禁止”、“KEY A”、“KEY B”和“KEY A|B”（ KEY A或KEY B）[9]。
访问控制位字节6字节7字节8字节9
图2.7 访问条件的组成
为了安全起见，访问条件的每一位即用原码又用反码存储，相当于存放了两遍。特定的数据存放于访问条件的最后一个字节（9）。
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表2.5 块3的访问条件 访问控制位 C1 C2 C3 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 读 禁止 禁止 禁止 禁止 禁止 禁止 禁止 禁止 所控制的访问对象 KEY A 写 Key A 禁止 Key B 禁止 Key A Key B 禁止 禁止 访问控制位 读 Key A Key A Key A|B Key A|B Key A Key A|B Key A|B Key A|B 写 Key B 禁止 禁止 读 Key A Key A 禁止 KEY B 写 Key A 禁止 Key B 注释 Key B可读 Key B可读 Key B可读 传输配置状态 禁止 禁止 禁止 Key A Key B Key B 禁止 Key A 禁止 禁止 禁止 Key A Key B 禁止 禁止 附注2.1 灰色行为key B可读并可用于存储数据的访问控制条件。
如果C1、C2、C3=000，则key A不能读，而持卡人在正确输入key A后，可
以改写key A,读访问条件和读写key B。
Key A在任一条件下都禁止读出，但达到特定条件下可以修改。Key B作为密钥使用时，也是不能读出，但达到一定条件（输入正确的key A）下能读出时，这时存放在key B位置的内容为数据而不是密钥[9]。
尾块和key A被预定义为传输配置状态。因为在传输配置状态下key B可读，新卡必须用key A认证。因为访问控制位本身也可以禁止访问，所以个人化时应当特别小心。
2.3.3 数据块的访问控制条件
不同的控制位的设置，相关的用途也不同。 ? ?
读写块：可读、写。
数值块：运行另外的数值操作——加值、减值、转存和恢复。在用于非充值卡的一种情况（‘001’）下，只能够读和减值。在另一种情况（‘110’）下，可以用key B充值。 ?
制造厂商块：只读，不受访位控制位设置的影响！
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[8]
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?
密钥管理：在传输配置状态下，必须用key A 认证。
表2.6 数据分组的访问条件 访问控制位 所控制的访问操作 减值 C1 C2 C3 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 读 key A|B key A|B key A|B key A|B key A|B key B key B 禁止 1111111用途 写 key A|B key B key B key B 禁止 key B 禁止 禁止 11111加值 key A|B 禁止 禁止 key B 禁止 禁止 禁止 禁止 11转存 恢复 key A|B 禁止 禁止 key A|B key A|B 禁止 禁止 禁止 111 传输配置状态 读写块 读写块 数值块 数值块 读写块 读写块 读写块
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3 MF RC522射频芯片
3.1 概述
MF RC522是具有高集成度读写卡芯片，也是一款常用的非接触式通信芯片，工作于13.56MHz的时钟频率。也是NXP公司针对\三表\应用推出的一款低 电压、低成本、体积小的非接触式读写卡芯片，是智能仪表和便携 式手持设备研发的较好选择[10]。
MF RC522 利用了先进的调制和解调概念，完全集成了在13.56MHz 下所有类型的被动非接触式通信方式和协议[11]。支持 ISO14443A 的多层应用。其芯片的TX1和TX2引脚可驱动读写器天线，发送经过调试的13.56MHz载波能量信号，该信号上就有我们需要的数据。接收到的载波信号会通过接收器解调成有效信号，有效信号再经过A/D转换器转换成数字信号，该信号会依照ISO14443A协议处理，先进行错误检测(奇偶 &CRC)。另外，它也能对数据进行算法加密，MFRC522 支持MIFARE系列的卡，可验证该系列产品。相比于其他芯片，它具有更快的近距离双向数据传输速率通信，高达424kbit/s。
MF RC522 与MF RC500和 MF RC530相比，即相似点也有很多差异。它与微控制器间的数据交换可用SPI串行通信，也能根据应用场合功能不用，采用I2C 或串行UART(类似RS232)模式。当然,SPI通信连线更少，制作的PCB 板体积更小，降低成本。 3.2 特性
? 高集成度的调制解调电路;
? 可将发送器控制的TX管脚直接驱动天线; ? 支持 ISO/IEC 14443 TypeA 通信协议;
? 读写器模式中的ISO 14443A协议的工作距离高达60mm，与天线的长度和
匝数有关。
? 支持 ISO 14443 212kbit/s 和424kbit/s 的更高传输速率的通信。 ? 支持 MIFARE® Classic 加密; ? 支持的主机接口: -10Mbit/s 的SPI 接口
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-I2C 接口，快速模式的速率为400kbit/s，高速模式的速率为3400kbit/s -串行UART，传输速率高达1228.8kbit/s，帧取决于RS232 接口，电压电平取决于提供的管脚电压
? 64 字节的发送和接收FIFO 缓冲区; ? 灵活的中断模式; ? 可编程定时器。
? 具备软、硬件掉电和发送器掉电 3 种节电模式，其中\发送器掉电\则是关
闭内部天线驱动器，即关闭电磁场;
? 内置温度传感器，以便在芯片温度过高时自动停止 RF 发射;
? 采用相互独立的多组电源供电，以避免模块间的相互干扰，提高工作的稳
定性;
? 具备 CRC 和奇偶校验功能，CRC 协处理器的16 位长CRC 计算多项式固定
为:x16+x12+x5+1，符合ISO/1EC14443 和CCTITT 协议[12]; ? 内部振荡器，连接 27.12MHz 的晶体; ? 2.5~3.3V 的低电压低功耗设计; ? 工作温度范围-30~+85℃; ? 5mm×5mm×0.85mm 的超小体积。 3.3 功能结构
3.3.1 简化的MF RC522框图
图3.1 简化MF RC522框图
模拟接口用来处理模拟信号的调制和解调。非接触式UART用来处理与主机通信时的协议要求。FIFO缓冲区快速而方便地实现了主机和非接触式UART之间的数
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