基于can总线的智能卡系统的研究与开发

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1、山东大学硕士学位论文基于CAN总线的智能卡系统的研究与开发姓名：熊晨阳申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：张东亮20050510山东大学硕士学位论文摘要非接触智能卡技术和CAN总线技术都是当今世界科技迅猛发展的产物。智能卡技术广泛地应用于各行业，特别是公共交通、无线通信、身份识别、金融交易和安全防卫等行业；而CAN总线在可靠性、实时性和灵活性方面都有突出的优点。本课题成功地将这两种热点技术结合起来，构建了基于CAN总线的智能卡系统。本文首先讨论了智能卡和总线技术的分类、现状和应用，给出了“一卡通”系统的整体设计方案，系统需求分析和系统功

2、能模块的划分，论述了系统的实现步骤和关键技术。其次，论文详细分析设计了智能卡系统的数据的采集、处理、传输三个组成部分。在分析了ISO／IECl5693协议的基础上，开发了智能卡的通讯硬件与软件；将采集到的智能卡数据传送给数据处理部分，完成数据的存储、显示、键盘控制等处理功能：然后通过设计的RS232转CAN接口卡，将数据通过CAN总线传送给上位监控机。开发了上位机监控软件和嵌入系统所需的动态链接库程序。各种接口和通讯协议的设计，使这三个部分环环相扣，构成了～个完整的系统。这三部分的硬件和软件都采用了模块化设计，既可以单独运行，也可以组合运行，工作于不同

3、的运行模式，易于升级和扩展；预先考虑现场干扰，从硬件和软件两方面设计冗余措施，将干扰对系统的影响减到最小。在数据采集系统中，介绍了实现采集功能的通讯原理——ISO／IEcl5693通讯协议，包括物理特性、射频和信号接口、初始化、防冲突和传输协议。对其重点也是编程实现的难点防冲突环节加以重点分析。通过对数据采集系统的硬件(即卡片读写器)构成的探讨，给出了硬件原理图和软件设计的流程。采用VB6．0编写了上位机监控软件，实现和上位机的连接，完成数据的显示和功能的控制；使用WindowsAPI函数编写了Vc动态链接库，便于数据采集系统嵌套在别的系统或者软件体系

4、中。在数据处理系统中，实现了对所接收到数据的处理。硬件设计包括主控模块、显示模块、存储模块、键盘输入模块。对硬件电路功能构造、采用的芯片做了分析，并给出了硬件原理图；软件设计着重论述芯片初始化程序和外围功能程序设计。这样就实现了处理功能以模块化的形式彻底下放到现场，使得现．山东大学硕士学位论文场设备能够单独完成数据采集、数据处理和基本设置等大部分现场功能。为数据传输打下了基础。在数据传输系统中，设计了RS一232转cAN接口卡．通过此接口卡实现数据在CAN,总线上的传播和主机的监控。同时还分析了实现这一转换的硬件电路，以及CAN总线的初始化子程序，中断

5、子程序，收发子程序。实验表明，基于CAN总线技术的智能卡系统能够稳定、可靠、实时地运行。关键词：智能卡；一卡通；CAN；动态链接库n山东大学硕士学位论文ABSTRACTContactlessSmartCardandCANbusbotharenewproductswitlltherapiddevelopmentofscienceandtechnology．SmartCardtechnologyhasbeenmorebroadlyappliedtovariousareas，speciallysuchaspublictranportation，wireles

6、scommunication，identification，financeandpublicsecurityete．CANbushassomeoutstandingmeritsontheaspects，suchasreliability，real-timecharacteristicandagility．Inthispaper，twokindsofnewtechnologiesarecombinedsuccessfullyinordertobuilttheSmartCardSystembasedonCANbus．Firstly，thestateofth

7、earttypes，applicationsanddevelopmenttrendofsmartcardsandbustechnologyarepresented．Then，theoveralldesignoftheall-purposesmartcardsystem，thesystemrequirementanalysisandsystemfunctionmodulesdivisionareintroduced．Thesystemactualizationprocessandrelatedkeytechniquesarestated．Secondly

8、，thepaperanalysesanddesignsthethreeparts：dataac