IC卡技术及其应用 教学课件 作者 杨振野IC卡技术及其应用chap02.ppt

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1、IC卡技术及其应用杨振野编著中国科学院教材建设专家委员会教材建设立项项目高等院校信息与电子技术类规划教材第二章接触式IC卡2.1存储卡2.2计数卡2.3逻辑加密卡2.4具有协议认证功能的加密存储卡2.5接触式IC卡应用系统的开发前言接触式IC卡的封装形式前言接触式IC卡的触点安排存储卡概述实际上就是串行的EEPROM常见型号：AT24CXX系列和AT45D041型IC封装形式：卡片、DIP-8和SO-8存储卡AT24CXX系列存储卡主要特点和技术参数1）工作电压：1.8～5.5V。2）使用环境温度：-45～125℃。3

2、）内部组成：128×8bit（24C01A，1Kbit）、256×8bit（24C02，2Kbit）、512×8bit（24C04，4Kbit）、1024×8bit（24C08，8Kbit）、2048×8bit（24C16，16Kbit）等存储卡AT24CXX系列存储卡主要特点和技术参数4）支持I2C双向数据传输协议。5）时钟频率可达400kHz。6）重复擦写次数为1000000次。7）数据可保存100年。存储卡AT24CXX存储卡的封装形式存储卡引脚功能存储卡器件寻址I2C总线上并接多个器件：必须对每个器件确定一个地

3、址编码I2C总线上只有一个器件：通常是将器件（对DIP-8和SO-8封装的器件）的A2～A0引脚接地最低位（bit0）：读写控制位，高电平为读、低电平为写存储卡读、写操作读当前地址字节（时序见第一章）读随机字节读顺序字节写字节（时序见第一章）写页面存储卡读当前地址字节时序存储卡读顺序字节时序存储卡写页面的操作时序存储卡AT24CXX存储卡的接口方法存储卡注意1）对不同的器件，上拉电阻的阻值选取应参考器件手册，一般为3.3～10kΩ；多个器件相连时，只需接一个上拉电阻。2）注意器件的时钟频率上限，必须保证提供给器件的时钟

4、频率低于该上限值。当所用的晶体振荡器频率较高时，可以适当插入若干个空操作（即NOP）。存储卡注意3）对于提供了“WP”引脚的器件，为了避免器件在上电和下电时数据被误写，应使器件的“WP”引脚处于被写保护的高电平状态。4）读24C01A时，有时会出现不能正确接收应答的现象，可以在程序的起始处增加若干停止时序（即保持SCL为高电平时使SDA由低电平转为高电平）。存储卡AT45D041存储卡主要特点1）工作电压为4.5～5.5V。2）使用环境温度：商业级为0～75℃、工业级为-40～85℃。3）与SPI兼容的串行接口，支持I

5、2C双向数据传输协议。4）时钟频率可达10MHz。存储卡AT45D041存储卡主要特点5）存储容量为4325376bit，分为2048页，每页264B。6）低功耗，典型读电流为15mA；待机电流为20μA。7）数据可保持100年。8）两个264B的数据缓存区，允许在对存储器编程时接收输入的数据。存储卡引脚功能存储卡内部结构存储卡状态寄存器（8比特）bit7：为0表示忙，为1表示闲，可以接收下一条指令；bit6：比较匹配标志位，为0表示主存储器数据与缓存器内容一致，否则为不一致；bit5～bit3：容量标识位，对于AT4

6、5D041为0、1、1；bit2～bit0：保留位。存储卡命令格式当片选低时，在SCK时钟的控制下，将命令字节通过SI引脚写入器件，接着按照命令的要求将24bit地址码写入存储卡接口方法与51系列单片机的接口：将SCK、SO、SI、、RD/BY、RESET各引脚顺序与51系列单片机的P1.0～P1.5相连存储卡应用举例——IC卡电子语音书IC卡电子语音书——即读取IC卡中的信息，再将其转换成声音信息，用以取代现有书籍的电子装置存储卡设计方案将汉字文本文件转换成语音编码文件存储于AT45D041中（这一工作可由PC机完成

7、）当IC卡电子语音书工作时，播放装置中的单片机将从AT45D041中读出语音编码单片机再按此编码控制ISD单片语音录放电路，播放出相应的语音。存储卡ISD4004语音芯片的主要功能和技术参数1）16min语音录放，最小段长200～400ms（本设计采用300ms）。2）最大段数2400段。3）SPI接口方式。存储卡ISD4004主要引脚及与单片机的连接方法AUDOUT为输出音频信号，为了得到较强的输出，须采用功率放大器LM386进行放大再提供给耳机或喇叭。SS为片选，低电平有效，两条指令之间为高电平。存储卡ISD400

8、4主要引脚及与单片机的连接方法MOSI为串行输入端，主控制器应在串行时钟上升沿之前半个周期将数据放到本端。MIS0为串行输出端。SCLK为串行时钟输入端，由主控制器产生，用于同步MOSI和MISO的数据传输。存储卡ISD4004主要引脚及与单片机的连接方法！INT为中断，本端为漏极开路输出，在任何操作中检测到EOM或OVF时，本端