一種基于fpga的嵌入式ic卡讀寫(xiě)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于FPGA的嵌入式IC卡讀寫(xiě)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]非接觸式IC卡系統(tǒng)是當(dāng)今世界先進(jìn)的射頻技術(shù)和IC卡技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是世界上最近幾年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)，它成功地將射頻識(shí)別技術(shù)和IC技術(shù)結(jié)合起來(lái)，解決了無(wú)源和免接觸這一難題，是電子器件領(lǐng)域的一大突破，使卡片在靠近讀寫(xiě)器表面時(shí)即可完成卡中數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)操作。非接觸式IC卡一經(jīng)問(wèn)世，便立即引起廣泛的關(guān)注。非接觸式IC卡操作方便、抗干擾性高、可靠性高、安全性高的特點(diǎn)，使得它在一些接觸式IC卡不適用或者無(wú)法使用的場(chǎng)所，具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于公交、收費(fèi)、門(mén)禁系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)等領(lǐng)域。目前非接觸式IC卡有很多不同的標(biāo)準(zhǔn)，如IS014443A和IS014443B等符合不同標(biāo)準(zhǔn)的卡片在不同的領(lǐng)域內(nèi)相互滲透和競(jìng)爭(zhēng)?？ㄆ?lèi)型的樣性決定了讀卡器的多樣性，而市場(chǎng)的多樣性則決定了即使是同類(lèi)型的應(yīng)用，也可能使用不同類(lèi)型的卡片，若讀卡器只能讀取某一種類(lèi)型的卡片，那么在處理這個(gè)應(yīng)用時(shí)，必將需要多臺(tái)讀卡器，造成資源的重復(fù)浪費(fèi)，這樣的讀卡器必將不能適應(yīng)市場(chǎng)的需求，這就對(duì)讀卡器的讀卡能力提出了更高的要求。設(shè)計(jì)出一種能讀取多種類(lèi)型卡片的讀卡器，既是市場(chǎng)應(yīng)用的需求，也是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。目前，讀卡器已經(jīng)開(kāi)始大量應(yīng)用于各種“一卡通”系統(tǒng)中，這些應(yīng)用對(duì)讀卡器的功能要求越來(lái)越高，除了傳統(tǒng)的對(duì)卡號(hào)的讀取之外，需要能夠?qū)ㄆM(jìn)行更高層的數(shù)據(jù)操作，與PC設(shè)備之間能進(jìn)行信息交流。為了適應(yīng)這種發(fā)展趨勢(shì)，非接觸式IC卡的讀卡器的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)也迅速發(fā)展起來(lái)。
[0003]FPGA(Field-Programmable Gate Array)，即現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列，他是在 PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專(zhuān)用集成電路(ASIC)領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門(mén)電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。
[0004]特點(diǎn)介紹
[0005]I)采用FPGA設(shè)計(jì)ASIC電路(專(zhuān)用集成電路)，用戶(hù)不需要投片生產(chǎn)，就能得到合用的芯片。
[0006]2)FPGA可做其它全定制或半定制ASIC電路的中試樣片。
[0007]3)FPGA內(nèi)部有豐富的觸發(fā)器和I/O引腳。
[0008]4)FPGA是ASIC電路中設(shè)計(jì)周期最短、開(kāi)發(fā)費(fèi)用最低、風(fēng)險(xiǎn)最小的器件之一。
[0009]5) FPGA采用高速CMOS工藝，功耗低，可以與CMOS、TTL電平兼容。
[0010]可以說(shuō)，F(xiàn)PGA芯片是小批量系統(tǒng)提高系統(tǒng)集成度、可靠性的最佳選擇之一。FPGA是由存放在片內(nèi)RAM中的程序來(lái)設(shè)置其工作狀態(tài)的，因此，工作時(shí)需要對(duì)片內(nèi)的RAM進(jìn)行編程。用戶(hù)可以根據(jù)不同的配置模式，采用不同的編程方式。
[0011]加電時(shí)，F(xiàn)PGA芯片將EPROM中數(shù)據(jù)讀入片內(nèi)編程RAM中，配置完成后，F(xiàn)PGA進(jìn)入工作狀態(tài)。掉電后，F(xiàn)PGA恢復(fù)成白片，內(nèi)部邏輯關(guān)系消失，因此，F(xiàn)PGA能夠反復(fù)使用。FPGA的編程無(wú)須專(zhuān)用的FPGA編程器，只須用通用的EPROM、PROM編程器即可。當(dāng)需要修改FPGA功能時(shí)，只需換一片EPROM即可。這樣，同一片F(xiàn)PGA，不同的編程數(shù)據(jù)，可以產(chǎn)生不同的電路功能。因此，F(xiàn)PGA的使用非常靈活。
[0012]傳統(tǒng)的IC卡讀寫(xiě)器采用ATMEL公司的AT89S52作為系統(tǒng)的控制器。AT89S52單片機(jī)由于集成度高，使其成本偏高，同時(shí)由于芯片的引腳較多，實(shí)物硬件電路板布線(xiàn)復(fù)雜，加重了電路設(shè)計(jì)和實(shí)際焊接的工作。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0013]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中成度高，使其成本偏高，同時(shí)由于芯片的引腳較多，實(shí)物硬件電路板布線(xiàn)復(fù)雜，加重了電路設(shè)計(jì)和實(shí)際焊接的工作的缺點(diǎn)。
[0014]為此，本實(shí)用新型提供了一種基于FPGA的嵌入式IC卡讀寫(xiě)機(jī)，其包括嵌入式IC卡讀寫(xiě)機(jī)；所述IC卡讀寫(xiě)機(jī)包括用于用于數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)及控制電路工作的FPGA控制模塊、用于讀取卡上數(shù)據(jù)和寫(xiě)入數(shù)據(jù)至FPGA控制模塊的射頻芯片MF-RC500 ;用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)模塊，
[0015]所述射頻芯片輸出端、存儲(chǔ)模塊輸出端分別與FPGA控制模塊輸入端電連接。
[0016]所述IC卡讀寫(xiě)機(jī)還包括看門(mén)狗及復(fù)位電路和鍵盤(pán)及其接口電路；所述看門(mén)狗及復(fù)位電路輸出端和鍵盤(pán)及其接口電路分別與FPGA控制模塊輸入端電連接。
[0017]所述IC卡讀寫(xiě)機(jī)還包括RS232接口電路和IXD顯示屏；所述RS232接口電路和IXD顯示屏分別與FPGA控制模塊電連接。
[0018]所述IC卡讀寫(xiě)機(jī)還包括電源模塊；所述電源模塊與射頻芯片MF-RC500、系統(tǒng)時(shí)鐘模塊、存儲(chǔ)模塊、FPGA控制模塊、看門(mén)狗及復(fù)位電路、報(bào)警電路、RS232接口電路、LCD顯示屏和系統(tǒng)時(shí)鐘模塊電連接。
[0019]所述鍵盤(pán)及其接口電路采用3X2矩陣式鍵盤(pán)。
[0020]所述IC卡讀寫(xiě)機(jī)還包括系統(tǒng)時(shí)鐘模塊，所述系統(tǒng)時(shí)鐘模塊輸出端與FPGA控制模塊輸入端電連接。
[0021]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0022]通過(guò)采用FPGA控制模塊單片機(jī)算術(shù)運(yùn)算功能強(qiáng)、軟件編程靈活、
[0023]自由度大，可用軟件編程實(shí)現(xiàn)各種算法和邏輯控制，并且由于其功耗低、體積小、技術(shù)成熟和成本低等特點(diǎn)，使其在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，F(xiàn)PGA是我們熟悉的控制器，編程比較熟悉，易于掌握。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是本實(shí)用新型的電路框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。
[0026]實(shí)施例1
[0027]如圖1所示，為了克服現(xiàn)有技術(shù)中成度高，使其成本偏高，同時(shí)由于芯片的引腳較多，實(shí)物硬件電路板布線(xiàn)復(fù)雜，加重了電路設(shè)計(jì)和實(shí)際焊接的工作的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供了一種基于FPGA的嵌入式I