AT89S8252单片机实现接触式IC卡读写控制的设计

从上高中开始，我们学校用的餐卡就为接触式的IC卡，在校园里还分布着很多的IC卡电话，上大学以后学校使用的校园一卡通，为非接触式是射频式IC卡，因此对IC卡有了兴趣，在学习单片机的过程中，了解到单片机可以实现IC卡的读写控制，在参考有关资料的基础上，学习的利用单片机实现接触式的IC卡读写控制。

主要器件：

1、 AT89S8252单片机芯片，此芯片具有SPI接口，可以用来读写IC卡芯片。

2、 使用与SPI接口兼容的串行数据接口的IC卡芯片AT45D041A，支持在系统重编程，可用于数字语音、图像和数据的存储。

试验流程图：

试验电路图：

试验程序代码：

//ICRdWr.h程序

#ifndef _ICRDWR_H // 防止ICRdWr.h被重复引用

#define _ICRDWR_H

#include // 重要的头文件引用

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

/* 指令宏定义 */

#define BUFFER_1_WRITE 0x84 // buffer1写指令代码

#define B1_TO_MM_PAGE_NO_ERA 0x88 // 无在线擦除的buffer1写主内存页指令代码

#define MM_PAGE_READ 0xD2 // 主内存页读指令代码

#define STAT_REG_READ 0xD7 // 状态寄存器读指令代码

#define DATA_IN_MAX_LEN 8

#define DATA_OUT_MAX_LEN 8

uint page_start_addr; // 页中起始字节地址

uint page_addr; // 页地址，16位中低9位为有效位

uint buf_start_addr; // buffer中起始字节地址，16位中低11位为有效位

uchar data_in［DATA_IN_MAX_LEN］; // 要写入IC卡的数据

uchar data_out［DATA_OUT_MAX_LEN］; // 要从IC卡中读出的数据

#endif

//ICRdWr.c程序

#include “ICRdWr.h”

/* 延时t毫秒 */

void delay（uint t）

{

uint i;

while（t--）

{

/* 对于11.0592M时钟，约延时1ms */

for （i=0;i《125;i++）

{}

}

}

/* 获取需要存入IC卡数据的函数*/

void getdata（）

{

// 此函数简化如下：

uchar i;

for （i=0;i《8;i++）

data_in［i］=i+1;

}

/* 写单片机AT89S8252的SPDR寄存器，数据通过SPI口串行输出给IC卡芯片 */

void write_spi（uchar dat）

{

SPDR = dat;

while （！（SPSR & 0x80）） ; // 等待一次传输完成

}

/* 获取IC卡芯片状态函数 */

uchar IC_stat（void）

{

P1_1 = 0; // 使能IC卡芯片;/cs=0

write_spi（STAT_REG_READ）; // 写入读IC卡芯片状态指令

write_spi（0x00）; // 写无关比特

P1_1 = 1; // 禁用IC卡芯片;/cs=1

return SPDR; // 返回IC卡芯片状态字节

}

/* 写IC卡芯片函数：将数据写入buffer，如果buffer满，

则将buffer中数据写入主内存页 */

void write_to_IC（uchar dat）

{

uchar stat;

/* 检查IC卡芯片是否忙 */

stat = IC_stat（）;

while （（stat&0x80）==0x00）;

/* 数据写入buffer */

P1_1 = 0; // 使能IC卡芯片;/cs=0

write_spi（BUFFER_1_WRITE）; // buffer1写指令代码

write_spi（0x00）; // 写入8位无关位

write_spi（（uchar）（buf_start_addr》》8））; // 写入7位无关位加上9位buffer起始字节地址的第1位

write_spi（（uchar）buf_start_addr）; // 写入9位buffer起始字节地址的后8位

write_spi（dat）; // 写入数据

P1_1 = 1; // 禁用IC卡芯片;结束buffer write指令

buf_start_addr++; // 下一buffer起始字节地址

/* 如果buffer写满，则将buffer中数据写入主内存页 */

if （buf_start_addr 》 263）

{

buf_start_addr = 0; // buffer起始字节地址重置0

if （page_addr 《 2047） // 如果主内存页不满

{

/* buffer数据写入主内存页 */

P1_1 = 0; // 使能IC卡芯片;/cs=0

write_spi（B1_TO_MM_PAGE_NO_ERA）; // 写入无在线擦除的buffer1写主内存页指令代码

write_spi（（uchar）（page_addr》》7））; // 写入4位保留位加上11位页地址的高4位

write_spi（（uchar）（page_addr《《1））; // 写入11位页地址的低7位和1位无关位

write_spi（0x00）; // 再写入8位无关位

P1_1 = 1; // 禁用IC卡芯片;结束无在线擦除的buffer写主内存页指令

page_addr++; // 下一页地址

}

}

}

/* 读IC卡芯片函数，如果一页读完，则读取下一页 */

uchar read_from_IC（）

{

uchar stat;

uchar tmp;

/* 检查IC卡芯片是否忙 */

stat = IC_stat（）;

while （（stat&0x80）==0x00）;

/* 从主内存页中读出数据 */

P1_1 = 0; // 使能IC卡芯片;/cs=0

write_spi（MM_PAGE_READ） ; // 写入主内存页读指令代码

tmp = （uchar）（page_addr》》7）;

write_spi（tmp）; // 写入4位保留位加上11位页地址的高4位

tmp = （uchar）（page_addr《《1）|（（uchar）（page_start_addr》》8）&0x01）;

write_spi（tmp）; // 写入11位页地址的低7位和9位页起始字节地址的最高位

tmp = （uchar）（page_start_addr）;

write_spi（tmp）; // 写入9位页起始字节地址的低8位

write_spi（0x00） ; // 写入8位无关位

write_spi（0x00） ; // 写入8位无关位

write_spi（0x00） ; // 写入8位无关位

write_spi（0x00） ; // 再写入8位无关位，共写入32位无关位

write_spi（0xff） ; // 写入8位无意义值以确保完成一字节数据的读出

P1_1 = 1; // 禁用IC卡芯片;结束主内存页读指令

page_start_addr++; // 下一页中起始字节地址

/* 如果读完一页，则读取下一页 */

if （page_start_addr 》 263）

{

page_start_addr = 0; // 页起始字节地址重置0

if （page_addr 《 2047） // 如果主内存页没有读完

page_addr++; // 下一页地址

}

return SPDR; // 返回读出数据

}

接上篇程序：

/* 主函数 */

void main（）

{

uchar i;

P1_0 = 1; // /RST引脚置高

/* SPIE=0，SPE=1，DORD=0，MSTR=1，CPOL=CPHA=1，SPR1=0，SPR0=1*/

SPCR=0x5d;

buf_start_addr = 0;

page_start_addr = 0;

page_addr = 0;

/* 获取需要写入IC卡的数据，存放在data_in［］中 */

getdata（）;

/* 将data_in［］中存放数据写入IC卡 */

for （i=0;i

{

write_to_IC（data_in［i］）;

delay（2）; // 延时2ms

}

delay（10）; // 延时10ms

buf_start_addr = 0;

page_start_addr = 0;

page_addr = 0;

/* 数据读出IC卡，存放在data_out［］中 */

for （i=0;i

{

data_out［i］ = read_from_IC（）;

delay（2）; // 延时2ms

}

while（1）;

}