远距离mifare 1卡读卡器射频前端设计

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1、远距离MIFARE1卡读卡器射频前端设计　　【摘要】MIFARE1射频卡采用先进的芯片制造工艺制作，内建有高速的CMOSEEPROM、MCU等。本文介绍了Philips公司的MIFARE1射频卡的主要特点和工作原理，提出了一种由单片机控制，用分离元件实现的远距离MIFARE1卡读卡器射频前端硬件电路系统的设计。解决了运用常规读写模块设计的读卡器对MIFARE1卡操作距离不足的问题，也同时解决了读卡器设计广泛采用专用RFID芯片而涉及国外相关知识产权的问题，已经投入实用。【关键词】MIFARE；主要特点；工作原理；远距离；读卡器DesignofLong-rangeMIFARE

2、1Card-readerRFFront-endXuYi-min（SchoolofInformationSecurityEngineering，ShanghaiJiaotongUniversityShanghai200240）【Abstract】MIFARE1RFcardisproductedbyadvancedchipmanufacturingtechnology，built-inhigh-speedCMOSEEPROM，MCU，etc.ThispaperdescribesthemaincharacteristicsandworkingprincipleofPhilipsc

3、ompany’sMIFARE1RFcard，a9designusingdiscretecomponentstoachievelong-rangeMIFARE1cardreaderRFfront-endhardwarecircuitsystemwhatcontrolledbytheMCUisproposed.TosolvetheproblemofusingregularreadermoduledesignedforMIFARE1card-readeroperatinginsufficientapplicationofdistance，andalsotosolvetheprob

4、lemoftheintellectualpropertyrightsinvolvingforeignRFIDchipsinthedesignofCard-readers，ithasbeenputintopracticaluse.【Keywords】mifare；maincharacteristics；workingprinciple；long-range；card-reader1引言随着射频技术的推广，MIFARE1卡已经广泛应用于公共交通终端、手持终端、板上单元、非接触式PC终端等各个非接触式通信场合。非接触式智能卡读写系统是射频技术中的一个重要组成部分，可完成指令分析、

5、数据采集等诸多功能。本文首先介绍了Philips公司的MIFARE1射频卡的主要特点和工作原理，提出了一种由单片机控制，用分离元件实现的远距离MIFARE91卡读卡器射频前端硬件电路系统的设计。解决了在某些应用场合下运用常规读写模块设计的读卡器对MIFARE1卡操作距离不足的问题。本文提出的MIFARE1卡读卡器射频前端硬件电路系统设计方案拥有自主知识产权，系统稳定，通信可靠。2MIFARE卡的主要特点MIFARE技术是Philips公司推出的一种射频/双界面卡技术，目前已被ISO/IEC制定为国际标准：ISO/IEC14443A标准。MIFARE卡目前占据世界射频卡市场8

6、0%的份额。MIFARE射频卡的核心是Philips公司的MIFARE1ICS50系列微晶片。MIFARE射频卡采用先进的芯片制造工艺制作，内建有高速的CMOSEEPROM、MCU等。卡片上除了IC微晶片及一副高效率天线外，无任何其他元件。射频卡工作频率为13.56MHz，标准操作距离为100mm，与卡片读写器的通信速率高达106Kbit。MIFARE射频卡具有先进的数据通信加密技术，需要双向验证密码系统，且具有防重叠功能，即能在同一时间处理读写器天线的有效工作距离内的多张卡片。MIFARE射频卡与读写器通信使用握手式半双工通信协议，卡片上有高速的CRC协处理器，符合CCI

7、TT标准。MIFARE19S50射频卡卡片上内建8K（bit）存储容量EEPROM并被划分为16个扇区，每个扇区划分为4个数据存储块。卡片上还内建有增值/减值的专项的数学运算电路。卡片上的数据读写可超过10万次以上，数据保存期可达10年以上，且卡片抗静电保护能力达2KV以上。3MIFARE卡的工作原理MIFARE射频卡由一个天线和一个微模块组成。天线是只有几组绕线的线圈，很适于封装到IS0卡片中，微模块由一个高速的RF射频接口电路和数字电路部分组成。其工作原理：读写器向卡片发一组固定频率的电磁波，卡片内有一个LC串