基于MF RC500芯片的射頻讀寫器設計和實現(xiàn)方案

本系統(tǒng)選用具有公共讀寫選通和掛鉤功能的MCU連接方式，圖6為MF RC500與MCU的接口原理。由圖中可以看出，本系統(tǒng)采用中斷（INT1）工作模式，即MCU利用MFRC500提供中斷信息對其進行控制。另外，根據(jù)系統(tǒng)的需要，可以采用查詢方式對MF RC500進行操作。
4系統(tǒng)軟件設計
軟件設計主要包括對MF RC500進行初始化、接收上位計算機的指令、控制MF RC500，并且把MF RC500的狀態(tài)信息反饋給計算機。程序流程如圖7所示。

(1) 初始化并行接口
首先讀Command 寄存器直到Command的6位值為00H，內(nèi)部初始化階段此時結束，MF RC500準備接收控制；將80H 寫入Page寄存器以初始化微處理器接口；讀Command寄存器，如果該值為00H則微處理器接口初始化成功；在接口初始化之后通過將0X00 寫入頁寄存器，激活線性地址模式。這個過程可以用以下代碼表示：
do{PReset=1; Delay(10); PReset=0;} // 給復位脈沖
while (ReadRC(RegPage) != 0x80);
do{ WriteRC(RegPage,0x0);}
while(ReadRC(RegCommand) != 0x00);
if (ReadRC(RegCommand) != 0x00)
status = MI_INTERFACEERR;//接口初始化錯誤
else
status = 0; //接口初始化成功
(2) 對Mifare1卡的操作
MCU對Mifare1卡操作的命令主要有空操作、裝載密碼、驗證密碼、讀卡、寫卡和關卡等。無論哪種操作都必須先把命令代碼寫入到Command寄存器，比如執(zhí)行驗證密碼則需要執(zhí)行WriteRC(RegCommand,0x0c)命令。
從操作流程上，可以把Mifare1卡的操作分為以下幾項：
復位請求：當一張Mifare1卡處在讀寫器天線的工作范圍之內(nèi)時，讀寫器向卡發(fā)出REQUEST all(或REQUEST std)命令。卡的ATR將啟動，將卡Block 0中的卡類型（TagType）號共2個字節(jié)傳送給讀寫器，建立卡片與讀寫器的第一步通信聯(lián)絡。如果不進行復位請求操作，讀寫器對卡的其它操作將不會進行。
反碰撞操作：如果有多張Mifar1e卡處在讀寫器天線的工作范圍之內(nèi)時，讀寫器首先與每一張卡進行通信，取得每一張卡的ID號。由于每一張Mifare1卡都具有唯一的ID號，因此讀寫器根據(jù)卡的ID號來保證一次只對一張卡操作。
卡選擇操作：完成了上述二個步驟之后，讀寫器必須對卡進行選擇操作。執(zhí)行操作后，返回卡上的SIZE字節(jié)。
認證操作：經(jīng)過上述三個步驟，在確認已經(jīng)選擇了一張卡片時，讀寫器必須對卡上已經(jīng)設置的密碼進行認證。如果匹配，才允許進一步的讀寫操作。
讀寫操作：對卡的讀、寫、增值、減值、存儲和傳送等操作。
5結論
本文的創(chuàng)新工作：基于PHILIPS公司生產(chǎn)的MF RC500芯片，提出了一種結合單片機AT89S52的通用射頻卡讀寫器的設計與實現(xiàn)方案。系統(tǒng)實現(xiàn)了對Mifare1卡讀寫操作的同時，具有以下優(yōu)點：(1) 由于接口方式比較多，對IO口操作簡單，可以方便地對MF RC500進行控制并獲取相應信息；(2) 由于該系統(tǒng)在天線設計合理的情況下可靠性比較高，有效距離可達10cm；(3) 計算機只需通過一定的方式發(fā)送命令，即可對卡操作，在此基礎上可以根據(jù)不同的需要開發(fā)出相應的軟件產(chǎn)品，具有很大的實用價值。
實際應用表明該讀寫器架構具有響應速度快、使用簡單、讀卡距離遠和通信穩(wěn)定可靠的顯著優(yōu)點。