一种基于ISO14443读卡器的研究与开发

摘要

RFID(射频识别)系统是高效的信息识别与数据采集系统，它具有操作数据量大，保密性高，抗干扰能力强，识别时间短，费用较低等优点。近年来，RFID技术不断被应用到新的实际系统中，如电子路牌、票务系统、车辆管理、自动化生产线管理等，并推动了新的理论和应用领域的发展，具有良好的应用前景。 传统的RFID读卡器只能进行单协议与单卡的操作，现代信息技术的迅猛发展使得RFID需要处理的信息量急剧增加，研创出一种新型的能够自动识别多协议的读卡器显得尤其必要。 针对传统RFID读卡器的缺点，本文研究设计了一种基于ARM的多协议RFID读卡器，并从六个部分进行详细的论述： 第一，叙述了本课题的研究意义、研究背景及主要的研究内容； 第二，介绍了射频识别系统的基本概念、分类、发展历史与应用领域； 第三，系统地研究了非接触式智能卡Mifaer 1，对该智能卡的特点、功能组成和硬件内核电路进行了系统的研究分析； 第四，详细分析设计了基于ARM的多协议RFID读卡器的硬件结构，包括EM4094的外围电路设计、ARM处理器的选型、天线设计与仿真和电源电路设计等； 第五，针对多协议RFID读卡器软件部分，详细分析了系统的信号接口和读卡器的通信协议，并在此基础上，设计了读卡器的程序流程，实现了系统的多标签与多卡的防冲突算法； 第六，针对RFID系统的用户接口界面，按照建立的系统通讯机制，采用Delphi软件，实现了多协议RFID读卡器与PC机通信的人机交互接口界面。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1前言

1.2研究背景

1.3本课题的研究意义

1.4本论文的主要内容

第二章射频识别系统简介

2.1射频识别系统的概念及组成

2.1.1射频识别技术

2.1.2射频识别系统及组成

2.2射频识别系统的分类

2.2.1根据标签的工作方式分类

2.2.2根据标签的供电形式分为类

2.2.3根据标签的数据调制方式分类

2.2.4根据标签的工作频率分类

2.2.5根据标签的可读写性分类

2.3射频识别技术的发展历史

2.4射频识别技术的应用领域

2.5本章小结

第三章MIFARE1非接触式智能IC卡

3.1 MIFAER1智能IC卡的特点

3.2 MIFAER1卡的功能组成

3.2.1 RF射频接口电路

3.2.2数字电路模块

3.2.3 MIFARE 1卡片存储结构

3.3 MCM的硬件内核电路

3.3.1 MCM200读写模块说明

3.3.2 MCM200引脚模块说明

3.3.3 MCM200的硬件内核寄存器描述

3.3.4 MCM200硬件初始化

3.3.5 MCM200软件编程指令

3.4本章小结

第四章读卡器硬件设计

4.1 EM4094分析与设计

4.1.1 EM4094的RFID特性

4.1.2 EM4094内部电路分析

4.1.3 EM4094外围电路的设计

4.2 ARM处理器选择与设计

4.2.1 ARM技术的概述

4.2.2基于ARM核的芯片选择

4.2.3 LPC2104的集成开发环境

4.2.4 LPC2104的特性

4.2.5 LPC2104的接口设计

4.3天线设计

4.3.1天线的理论计算设计

4.3.2天线的高频结构仿真

4.4电源部分

4.5本章小结

第五章读卡器软件设计

5.1下位机软件设计基础

5.1.1信号接口

5.1.2通信协议分析

5.1.3防冲突方法分析

5.2 C语言与汇编语言的混合编程技术

5.2.1 C语言与汇编语言的程序设计特点

5.2.2 C代码中嵌入汇编指令

5.2.3 C程序与汇编程序相互调用

5.3下位机软件设计

5.3.1主程序软件设计流程

5.3.2部分参考程序

5.4本章小节

第六章系统操作界面设计

6.1软件平台

6.2卡操作

6.3本章小节

结论

参考文献

攻读学位期间发表的论文

致谢

评定意见