IC卡消费机设计—-硬件设计文献综述

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1、文献综述IC卡消费机设计—-硬件设计1前言当持卡人持感应卡消费时，收费员可以根据持卡人所消费金额从键盘上输入相应的数字并按确定键以后，持卡人所持感应卡接近收费机感应范围内时，IC卡消费系统机器就会发出“嘀嘀“声音，并且收费机的两面显示屏显示出扣款后的余额.... 非接触式IC卡智能餐饮的消费系统，是智能管理“一卡通”应用系统重要组成部分，自98年问世以来，深受市场的欢迎，它比前几代的一磁卡、条码卡、接触式IC卡消费系统更加先进、更加稳定、更加可靠、速度更加快。非接触式IC卡有效地杜绝了伪票、伪卡所造成的经济损失，实现灵活、卫

2、生、无纸化收费。消费系统显著优点如下：　　1．读卡的速度快，系统采用非接触感应式IC卡收费，可节省2／3的时间，提高了工作效率；　　2．系统安全可靠。芯片固化在感应卡内，是由厂商授权的编号固化在芯片里，另外经过授权软件三重加密后，即使是专业人士也难以破解，因此杜绝了假卡、假票、非法充值等人为作弊的行为对公司商家造成的经济损失；　　3．系统的性能稳定，设备使用寿命长。由于操作无接触、无令人头痛的触点磨损、以及接触不良等机械故障；　　4．操作方式简便、灵活且卫生，实现了无纸化消费；　　5．消费收费的管理现代化、科学化，后台的管理

3、软件功能强大，将数据经过处理后可以迅速生成各种消费报表，既可通过电脑迅速查询，也可将其打印出来；2主题2.1国内外发展现状IC卡消费机这种产品在国外没有，是地道的中国货。有的人称之为POS机，POS（PointOfSale)直译收款机。一般的POS机是指商场收款，这种产品很标准的，不是IC卡的机具。IC卡适用消费扣款的产品和应用的场合很多。比如学校售饭、网吧消费、图书馆、会所、商场的打折会员卡、三表的收费、淋浴水控制等。不同的应用场合，不同的公司也有不同的解决方案。前市面上的系统可分两类，一类是使用IC卡在前端扣款，但实际系

4、统是在后台帐户扣款的，交易也是在后台进行的。这类的ID卡消费系统还是要依赖后台和网络的稳定。另一类是使用的前端扣款，后台是采集数据，事后处理的。IC卡消费系统是通过前台操作刷卡扣钱。而消费金额、卡余额也都是写在卡上的。这类系统存在一个普遍的问题，就是最终后台软件计算所得的消费金额与前面卡上扣的金额是否一致。我们称之为平帐问题。 为了解决平帐问题，需通过消费机写卡错误进行提示，即在还没有刷上卡或在往卡里写入数据的时候拿开就会瞬间发出提示音告诉操作者此操作不成功，需要重新进行操作。在此操作没有结束之前下一位打卡者是不能在进行刷卡

5、消费的。这样第一步的确保系统不会写错卡而存记录了。第二个工作，就是确保每条记录被采集并写入数据库成功，这个工作是由软件完成，而记录是可以补采的。通常要求使用人员采集两次记录，这样就确保不会漏采记录。2.2非接触式IC卡读写器的设计1.非接触IC卡的系统结构一个完整的非接触IC卡应用系统通常是由下图所示三大部分组成。CICCASICMCU主控机射频读写器2.非接触读写器的原理与结构读写器是主控机与CICC之间进行信息传递以及存储甚至运算处理的中间媒介。在密耦合、近耦合和疏耦合这3类非接触IC卡的系列中，因耦合方式、通信协议以及

6、传输距离的不同，这3类读写器的原理和结构形式也不同，但其基本的构成不外乎:微控制器、专用集成电路、高频接口和天线这4部分，其中MCU与ASIC统称为控制单元。（1）高频接口，又称为模拟电路和射频电路，可通过天线以无线的方式与CICC进行交互，其功用如下：①可建立高频能量场，启动CICC为它提供必要的能量;②调制并发射有效信号，将数据发送给CICC;③接收并解调CICC回来的应答信号。（2）控制单元是由MCU和ASIC这两部分组成的，功用如下：①以并行的方式或RS232/422/485串行的方式与主控机进行通信，并执行主控机的

7、命令;②可通过高频接口，以主—从的方式可实现与CICC的通信;③实现卡机之间通信数据的奇偶校验和CRC校验，即:为拟发送CICC的数据生成相应的奇偶校验位和CRC校验字节，并且自动加于发送字节和帧之后，对所接收到的CICC信息进行奇偶校验和CRC校验，并自动地去除奇偶校验位和CRC校验字节;④对向CICC所发送的数据进行编码和加密，与此同时对来自CICC的数据进行解密和解码;⑤当多卡同时进入读写器的能量场时，对其进行反碰撞的处理;⑥自动实现卡机之间的相互认证。（3）读写芯片模块，鉴于非接触式通信的复杂性和各厂商产品在性能特点

8、、并遵循协议和结构形式上的非统一性，芯片制造商通常专门为其非接触IC卡芯片生产特点各异的ASIC与读写模块甚至整个读写器。这时用户只需要有针对地选取对应的产品，即可构建相应的读写器或系统。读写器的工作核心和具体操作指令发出者虽然是MCU，但读写器的性能特点与工作方式却主要取决于ASIC和读