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瑞薩
CPMG2UL 單核Cortex?-A55,1.0GHz,2路千兆,2路CAN FD
CPMG2L 雙核Cortex?-A55,1.2GHz,2路千兆,2路CAN FD
TI
M62xx 1.4GHz,3路CAN FD,2路千兆,9路串口
M6442 1.0GHz,5路TSN千兆網(wǎng)口,支持EtherCAT,GPMC
M65xx 1.1GHz,擴展18串口或6路千兆網(wǎng)口
M335x-T 800MHz,6串口,雙網(wǎng)口,雙CAN
A3352系列無線IoT核心板 800MHz,WiFi,藍(lán)牙,RFID
NXP
M6Y2C 800MHz,8串口,雙網(wǎng)口,大容量
A6G2C系列無線IoT核心板 528MHz,ZigBee,
Mifare,WiFi,藍(lán)牙
A6Y2C系列無線IoT核心板 800MHZ,8串口,WiFi,藍(lán)牙
M6G2C 528MHz,雙網(wǎng)口,8串口,雙CAN
M6708-T 雙核/四核,800MHz/1GHz,專注多媒體
瑞芯微
M3568 四核A55,2GHz,NPU,GPU,VPU
M1808 雙核A35,1.6GHz,AI核心板,3 TOPs NPU
M1126 四核A7,1.5GHz,2.0 TOPs NPU
先楫
MR6450/MR6750 15路串口,4路CAN FD,2路千兆
芯馳
MD9340/MD9350 真多核異構(gòu)A55+R5,1.6GHz,
2路千兆,4路CAN FD
MD9360 六核 Cortex?-A55,1.6GHz,2路千兆,4路CAN FD
君正
MX2000 1.2GHz,快速啟動,實時系統(tǒng)
Xilinx
M7015 雙核Cortex?-A9+FPGA,766MHz

13.56MHz讀寫卡工作原理

我們在生活中常常遇到刷卡這件事,比如上公交刷公交卡、上地鐵刷地鐵卡、出門在外住酒店時,也有一張小小的房卡用于刷卡開門。那么這個刷卡的原理到底是怎樣的呢?這就要提到射頻識別(RFID)技術(shù)了。

一、什么是射頻識別技術(shù)

射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)技術(shù),是一種利用射頻通信技術(shù)實現(xiàn)的非接觸式自動識別技術(shù)。相對于傳統(tǒng)的條形碼、磁卡等接觸式識別技術(shù),射頻識別技術(shù)可實現(xiàn)非可視、多目標(biāo)識別,具有防水、防磁、壽命長、容量大、無機械損耗、信息可加密、內(nèi)容可更改等優(yōu)點。如今RFID 技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人們的日常生活,最常見的如公共交通、門禁管理、二代身份證、公共食品藥品衛(wèi)生管理等。如圖1所示都是我們平常經(jīng)??吹降囊恍┓墙佑|式卡,這些都是RFID技術(shù)的運用。

圖1 生活中常見的非接觸式卡

二、RFID讀寫卡原理

RFID讀寫卡工作頻率范圍為10~15MHz,通常工作選用的頻率為13.56MHz。讀寫器和電子標(biāo)簽的工作次序通常有兩種時序:一種是讀寫器先發(fā)言(RTF,Reader Talk First):另一種是標(biāo)簽先發(fā)言(TTF,Tag Talk First)。RTF方式:電子標(biāo)簽只有接收到讀寫器特殊命令才發(fā)送數(shù)據(jù)。TTF方式:電子標(biāo)簽進(jìn)入讀寫器的能量場主動發(fā)送自身系列號。TTF方式的射頻標(biāo)簽具有識別速度快等特點,適用于需要高速應(yīng)用的場合。另外,TTF方式在噪聲環(huán)境中更穩(wěn)健,在處理標(biāo)簽數(shù)量動態(tài)變化的場合也更為實用,因此,更適于工業(yè)環(huán)境的跟蹤和追蹤應(yīng)用。

RFID天線系統(tǒng)包括讀寫器天線和標(biāo)簽天線,即一個讀寫卡系統(tǒng)包含兩個部分:非接觸式射頻卡(PICC)和閱讀器(PCD),其中PICC也叫射頻存儲應(yīng)答器。他們之間交換數(shù)據(jù)是通過ISO/IEC 14443 TYPE A和TYPE B接口來進(jìn)行的。下面分別簡述二者的工作原理。

三、非接觸式射頻卡工作原理

非接觸式射頻卡由時鐘提取、分頻鏈、序列電路、密勒碼產(chǎn)生器、整流器、調(diào)制器、電源管理、存儲器幾個部分組成,如圖2所示。

圖2 非接觸式射頻卡內(nèi)部電路框圖

電子標(biāo)簽與讀寫器采用電感耦合方式進(jìn)行能量傳遞與通信。讀寫器的天線線圈產(chǎn)生高頻強電磁場,磁場穿過線圈的橫截面和線圈周圍空間,使得靠近讀寫器天線線圈的標(biāo)簽天線在交變磁場中產(chǎn)生感應(yīng)電壓。整流電路將耦合的射頻(13.56MHz)信號進(jìn)行整流并經(jīng)濾波電容C2平滑后,電源管理電路將在電源電壓達(dá)到內(nèi)部電路工作電壓時激活卡內(nèi)電路, 13.56MHz信號被分頻鏈電路分頻,可產(chǎn)生通訊所需的時鐘,此時鐘即是數(shù)據(jù)傳送的波特率。如果希望將分頻系數(shù)定為 128、256、1024、2048、4096或8192,則需預(yù)先選定。存儲在ROM中的信息(64位)經(jīng)讀出后,可通過Miller碼產(chǎn)生器產(chǎn)生Miller碼,同時可用該Miller碼進(jìn)行負(fù)載調(diào)制,并將存儲信息送出。

三、讀卡器工作原理

 

讀卡器由發(fā)送和接收兩個部分組成,下面分別簡述這兩個部分的工作原理。

1.發(fā)送:射頻RF信號從PCD基站芯片的引腳TX1和TX2輸出,可以直接驅(qū)動天線線圈。調(diào)制信號及TX1,TX2輸出的射頻信號類型(已調(diào)或無調(diào)制載波)相位關(guān)系均可由PCD基站芯片相應(yīng)的寄存器控制。

2.接收:通過天線接收來自非接觸式卡的調(diào)制載波信號,載波解調(diào)采用正交解調(diào)電路,正交解調(diào)所需的I和Q時鐘(兩者相差為90°)可在PCD基站芯片內(nèi)產(chǎn)生。解調(diào)后由所得副載波調(diào)制信號經(jīng)過放大,濾波等相關(guān)電路,判決電路進(jìn)行副載波解調(diào),其中放大電路的增益可由PCD基站芯片的相應(yīng)寄存器的設(shè)置來控制。

四、讀卡器與非接觸式卡之間的交互過程

PCD發(fā)送REQUEST命令給所有在天線場范圍內(nèi)的非接觸式卡,通過防碰撞循環(huán),得到一個卡的序列號,選擇此卡進(jìn)行鑒別認(rèn)證,通過后對存儲卡進(jìn)行操作,如圖3所示。

圖3 PCD和PICC之間交互過程

PCD用隨機數(shù)、卡的序列號和密鑰進(jìn)行加密,采用三次認(rèn)證過程,如圖4所示。

圖4 PCD和PICC認(rèn)證過程

A.B發(fā)送隨機數(shù)RB.;

B.A發(fā)送TokenAB到B;

C.B接收到報文TokenAB后,對加密部分進(jìn)行解密,并驗證標(biāo)識符B和隨機數(shù)RB的正確性,驗證在A發(fā)送到B的RB與包含在TokenAB中的隨機數(shù)是否一致;

D.B發(fā)送TokenBA到A;

E.A接收到報文TokenBA后,對加密部分進(jìn)行解密,并檢查隨機數(shù)的一致性。