非接触IC卡原理与应用PDF电子书下载

基础篇 3

第1章　绪论 3

1.1　非接触IC卡的发展与现状 3

1.1.1　非接触IC卡在国外的发展与现状 3

1.1.2　非接触IC卡在国内的发展与现状 7

1.2　非接触IC卡的未来发展趋势 9

1.3　非接触IC卡的特点与分类 14

1.3.1　特点 14

1.3.2　分类 15

1.4.1　相关国际组织和机构 17

1.4　非接触IC卡国际标准概况 17

1.4.2　相关国际标准概况 19

1.4.3　ISO/IEC14443的Type A与Type B差别 20

参考文献 23

第2章　非接触IC卡的系统结构和卡-机通信原理 26

2.1　非接触IC卡的系统结构 26

2.2　标准非接触IC卡系统的卡-机间能量传输 27

2.3　标准非接触IC卡系统的卡-机间信息传输 28

2.3.1　编码类型 29

2.3.2　调制方式 40

2.3.4　卡片→读写器的信息传输 46

2.3.3　读写器→卡片的信息传输 46

2.4.1　信息传输 50

2.4　高频远距离电子标签的能量和信息传输 50

2.4.2　能量传输 51

参考文献 52

第3章　非接触IC卡的卡片原理与结构 54

3.1　频率范围 55

3.2　物理结构 56

3.2.1　芯片模块 56

3.2.2　天线 57

3.3　非接触存储卡与逻辑加密卡 58

3.2.3　卡体 58

3.3.1　高频界面 59

3.3.2　地址与安全逻辑 60

3.3.3　存储器 61

3.4　非接触CPU卡与双界面卡 62

3.5　电子标签的特点及其与标准非接触IC卡的差别 63

3.5.1　封装形式 64

3.5.2　遵循协议 64

3.5.4　传输距离 65

3.5.5　天线 65

3.5.3　工作频率 65

3.5.6　功能结构 66

参考文献 66

第4章　非接触读写器的原理与结构 68

4.1　高频接口 68

4.2　控制单元 69

4.3　读写芯片与模块 70

4.3.1 SHC150X与SHC170X 70

4.3.2 MF RC530 71

4.3.3 SLF9000 74

4.3.4 U2270B 77

4.4　天线 82

4.4.1　卡机耦合方式 82

4.4.2　最佳电感耦合效果的获取 83

4.5　发展趋势 89

参考文献 91

第5章　射频识别中的多路存取与反碰撞 92

5.1　纯ALOHA法 93

5.2　时隙ALOHA法 93

5.3　动态时隙ALOHA法 94

5.4　二进制搜索法 94

5.5　动态二进制搜索法 97

参考文献 99

第6章　ISO/IEC14443-3国际标准：初始化与反碰撞 100

6.1　轮询 100

6.2 Type A类型PICC的初始化与反碰撞 100

6.2.1　字节和帧格式 100

6.2.2 PICC状态 103

6.2.3 PCD命令集 104

6.2.4　初始化和反碰撞流程 107

6.2.5　反碰撞示例 109

6.3.1　字节与帧格式 111

6.3 Type B类型PICC的初始化与反碰撞 111

6.3.2 PICC状态与反碰撞原理 112

6.3.3 PCD命令集 115

6.3.4　反碰撞示例 121

参考文献 122

第7章　ISO/IEC15693-3国际标准：反碰撞与传输协议 123

7.1　要素定义 123

7.2　协议原理 125

7.3　工作模式 126

7.4　格式、标志和错误代码 126

7.4.1　请求格式和标志 126

7.4.2　应答格式、标志和错误代码 128

7.5 VICC状态及转换 129

7.6　反碰撞 130

7.6.1　请求参数 130

7.6.2 VICC对请求的处理 131

7.6.3 VCD的反碰撞伪码 132

7.6.4　反碰撞序列说明 133

7.7　命令 134

7.7.1　命令类型 134

7.7.2　命令代码 135

7.7.3　必备命令 136

7.7.4　可选命令 137

7.7.5 自定义命令 145

7.7.6　专用命令 146

参考文献 146

原理篇 149

第8章　AT24RF08非接触式（双端口）存储卡 149

8.1　主要特点 150

8.2　存储空间 150

8.3　访问保护与ID识别 150

8.3.1　访问保护 151

8.4　串行口访问 153

8.3.2 ID页 153

8.5 RF端口访问 156

8.6 RF信号编码 159

8.7　特性参数 160

参考文献 161

第9章　Mifare系列非接触IC卡 162

9.1 非接触式逻辑加密卡芯片MF1 IC S50 162

9.1.1　系统结构及工作过程 162

9.1.2　主要特性 163

9.1.3　功能框图 163

9.1.4　E2PROM存储结构 165

9.1.5　操作指令与交易流程 167

9.1.6　初始化和反碰撞 169

9.1.7　安全可靠性 172

9.2　MF RC500高集成度读写芯片 173

9.2.1　主要特性 173

9.2.2　功能框图 174

9.2.3　引脚配置 175

9.2.4　并行接口 176

9.2.5　控制寄存器组 181

9.2.6　E2PROM存储结构 199

9.2.7　FIFO缓存器 202

9.2.8　中断请求系统 203

9.2.9　定时单元 204

9.2.10　节电模式 206

9.2.11　发送端口配置 208

9.2.12　接收电路 208

9.2.13　串行信号转换开关 209

9.2.14　测试信号 210

9.2.15　指令系统 212

9.2.16　典型应用 221

9.3.1　主要特性 230

9.3　MF RC522低功耗读写芯片 230

9.3.2　功能框图 231

9.3.3　封装形式及引脚配置 232

9.3.4　控制寄存器组 236

9.3.5　指令系统 237

9.3.6　应用 239

参考文献 240

第10章　FeliCa系列非接触式智能卡 242

10.1　 Felica卡片 243

10.1.1　概述 243

10.1.2　功能结构 245

10.1.3　存储器逻辑格式 246

10.1.4 PICC模式转换 253

10.1.5　交易过程 253

10.1.6　不同命令格式下的命令重试 256

10.2 Felica读写器 260

10.2.1　概述 260

10.2.2　工作流程与认证 261

10.2.3　通信协议 264

10.2.4 PCD模式转换 264

10.2.5　反碰撞处理 264

10.3.1 PCD与PICC间的卡操作与管理命令 265

10.3 FeliCa指令系统 265

10.3.2　控制器与PCD间的卡操作与管理命令 270

10.3.3　读写器内部操作与管理命令 275

10.4　系统构成 278

参考文献 280

第11章　双界面IC卡 281

11.1　结构类型 281

11.2　芯片范例 281

11.2.1 PHILIPS半导体公司产品 282

11.2.2 Infineon公司产品 287

11.2.3 ST半导体公司产品 292

11.2.4 AT05SC4808RF 297

11.2.5　中同双界面CPU卡 299

11.3　技术发展与市场应用 300

11.3.1 国外概况 300

11.3.2　国内概况 301

参考文献 302

第12章　TI公司的电子标签系统 304

12.1　Tag-it HF系列Inlays 304

12.1.2　存储结构 305

12.1.1　主要特性 305

12.1.3　通信方式 306

12.1.4　请求／应答帧结构与请求／应答协议帧 310

12.1.5　指令系统 312

12.2　Tag-it HF-I Inlays 321

12.2.1　主要特点 321

12.2.2　存储结构 321

12.2.3　通信方式 323

12.2.4　指令系统 324

12.3.1　主要特性 329

12.3.2　功能结构 329

12.3 S6700多协议收发IC 329

12.3.3 引脚配置及功能 332

12.3.4　命令结构 333

12.3.5　操作模式 337

12.3.6　通信 338

12.3.7　电源管理 341

参考文献 342

第13章 PHILIPS公司的电子标签系统 343

13.1 I-CODE1智能标签IC 343

13.1.1　基本特性 343

13.1.2　逻辑框图与存储器结构 344

13.1.3　通信方式 346

13.1.4　通信帧结构 348

13.1.5　状态流程 350

13.1.6　指令系统 352

13.1.7　利用散列值计算时隙 361

13.1.8　利用散列值计算Quit值 364

13.1.9　读写命令序列示例 367

13.2 SL RC400高集成度读写芯片 368

13.2.1　主要特性 369

13.2.2　功能框图和引脚配置 369

13.2.3　控制寄存器组 369

13.2.4 E2PROM存储结构 383

13.2.6　指令系统 385

13.2.5　串行信号转换开关 385

13.2.7　典型应用电路 386

13.3 SL RM900长距离阅读器组件 388

13.3.1　基本特性 388

13.3.2　功能结构 388

13.3.3　碰撞检测与数据辨识 389

参考文献 393

14.1 AT88RF256 RFID应答器芯片 394

14.1.1 125 kHz芯片AT88RF256-12 394

第14章　Atmel公司的几种RFID芯片 394

14.1.2 13.56 MHz芯片AT88RF256-13 400

14.2 T5557 330位射频读写IDIC 406

14.2.1　主要特点 406

14.2.2　逻辑结构 407

14.2.3　模式字 416

14.2.4　芯片操作和命令格式 420

参考文献 424

应用篇 427

第15章　非接触IC卡的应用市场 427

15.1　城市公共交通 427

15.2　路桥隧自动收费 429

15.3　汽车加油 431

15.4　电子身份证卡 431

15.5　电子护照 433

15.6　专业人员从业资格证 435

15.6.1　导游智能卡 436

15.6.2　会计从业资格证IC卡 436

15.7　电子钱包 437

15.7.1　小额支付卡 437

15.7.2　手机付费 438

15.8.1　空运 439

15.8　票务运用 439

15.7.3　交通卡电子钱包功能 439

15.8.2　铁路 440

15.8.3　其他 441

15.9　生物跟踪与识别 441

15.9.1　动物的识别与跟踪 441

15.9.2　对人的识别与跟踪 445

15.10　物流追踪与定位 448

15.10.1　交通运输 448

15.10.2　医药界 451

15.10.4　服装业 453

15.10.3　食品行业 453

15.10.5　废弃物处理 454

15.10.6　零售业 455

15.10.7　出版物 456

15.10.8　大型物流仓储 457

15.10.9　军事部门 458

15.10.10　其他 460

15.11　防伪防盗 461

15.11.1　防伪 461

15.11.2　防盗 462

15.12　工业控制 463

15.13　小结 467

参考文献 468

第16章　校园卡与校园一卡通 472

16.1　系统结构 472

16.1.1　卡管理中心与卡结算中心 473

16.1.2　网络 474

16.1.3　终端 474

16.1.4　卡片 477

16.2　系统功能 480

16.2.1　食堂售饭 480

16.2.4　门禁控制 481

16.2.2　机房管理 481

16.2.3　图书馆管理 481

16.2.5　小额消费 482

16.2.6　打水洗浴 483

16.2.7　校医院管理 483

16.2.8　金融服务 483

16.2.9　教务管理 484

16.2.10　中小学生管理 484

16.3　小结 485

参考文献 486

第17章　路桥隧自动收费 488

17.1　半自动收费（MTC） 489

17.1.1　系统构成 489

17.1.2　工作过程 492

17.2　全自动收费（ETC） 493

17.2.1　系统构成 493

17.2.2　加拿大407高速公路ETC系统 499

17.2.3　澳大利亚墨尔本都市连接线ETC系统 500

17.3　组合式收费（MTC+ETC） 501

17.3.1　组合式收费系统的技术特点 501

17.3.3 组合式收费系统的密钥管理与应用 502

17.3.2　组合式收费系统的服务功能 502

17.3.4　广东虎门大桥组合式收费系统 506

17.4　小结 508

参考文献 509

第18章　城市公共交通自动收费（AFC） 511

18.1　公共汽车AFC 511

18.1.1　卡型选择 511

18.1.2　遵循标准 513

18.1.3　读写机具 513

18.1.4　售卡／充值 518

18.1.5　数据采集 521

18.1.6　收费模式 523

18.2　城市轨道交通AFC一卡通 524

18.2.1　收费模式 525

18.2.2　系统结构 525

18.2.3　票卡类型和介质选取 529

18.2.4　运营模式 532

18.3　城市公共交通AFC一卡通 533

18.3.1 “一卡通”与“一卡多用”的差别 533

18.3.2　公交一卡通建设的必要性 534

18.3.3　公交一卡通的体系结构 535

18.3.4　公交一卡通的安全技术 536

18.3.5　区域公共交通AFC一卡通 539

18.4　小结 542

参考文献 544

第19章 ICC、GPS技术与大型体育赛事的安全防卫、管理控制 546

19.1　该类应用的必然必要性 546

19.1.1　社会发展和科学管理的需要 546

19.1.2　安全保卫的需要 546

19.2　集成电路卡（ICC）的应用形式及作用 547

19.2.1　参会人员证卡 547

19.2.2　专用安控卡 549

19.2.3　辅助竞赛 550

19.2.4　入场证券 553

19.3　卫星全球定位系统（GPS）的应用系统结构与功能 554

19.3.1　系统结构 555

19.3.2　主要功能 559

19.4　小结 560

参考文献 561

附录A　世界部分非接触IC卡芯片特性参数 563

附录B　世界部分非接触读写芯片及模块特性参数 579

附录C　缩略语 584