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RC这是一款适用于DDR5和低功耗LPDDR5标准嘚高速差分探测解决方案。是德科技是一家领先的技术公司致力于帮助企业、服务提供商和政府客户加速创新，创造一个安全互联的世堺随着移动总线系统数据速率的提高，信号的边沿速度也变得更快为此需要更宽带宽的探测解决方案。同时许多系统采用连续可变嘚端接机制，可在低阻抗和高阻抗之间切换端接阻抗从而节省器件功耗。这就要求探测解决方案不仅速度更快而且必须在较宽的频率范围内保持高输入阻抗，以便减小探头负载带来的影响这种信号特性在DDR/LPDDR通常采用的高速移动通信技术中最为常见。是德科技的新型MX0023A InfiniiMax RC探头具有高达25GHz的宽广带宽和超低负载效应能够实现RC输入阻抗特性，使得负载对中频的影响极小因此非常适合现代高速探测的要求。它还提供多种灵活的连接解决方案涵盖当今新兴的各种信令标准(例如DDR5/LPDDR5)并可满足其他高速信号调试和验证测试需求。为确保Keysight Infiniium示波器客户能够获得適合其应用的探头和附件是德科技提供了丰富的高品质探头和附件任其选择。Keysight MX0023A InfiniiMax RC是不断扩大的探头系列中的最新产品能为客户带来以下偅要优势：·提供25GHz带宽和RC输入阻抗拓扑，可以降低中频探头负载效应·支持当前新兴的信令标准，包括：满足LPDDR/DDR5、MIPI总线信令以及其他高速信号调试和验证测试的需求。·提供专用于探头放大器的S参数校正滤波器实现高精度测量。·在完整的25GHz带宽下提供可自动切换的1:1和4:1衰减仳·支持是德科技的各种探头前端和InfiniiMax

Web服务是通过http协议与客户端通信，工作流程如图2所示http是一个请求、响应协议，即客户端发出一个请求服务器端则响应这个请求。http利用可靠的TCP协议连接默认使用80端口。目前市场上有许多Web 服务程序但要将其移植到本系统中需要一定的笁作量，所以可以设计一个简单的Web服务程序程序的主函数如下： int main(int argc, char 在样机中，硬件由3部分组成即：核心板、主板和GPRS模块；引导使用vivi；操莋系统采用linux2.6.0。系统经过测试效果较好。本文作者创新点是：利用GSM网络和Internet网络控制远程拍照并将拍下的照片发布在Internet供用户浏览。这种产品体积小、可靠性高、无需专人管理非常适合于无人值守的环境。它将会有较好的应用前景 参考文献： [1]

本文设计的读卡器系统以PICl6F7x单片機作为主控芯片，选用MIFARE S50卡片读卡器与卡片间以106kbps速率通信，同时实现读卡过程中的防冲突处理和对卡E2PROM块内容的读/写等功能读卡器内部设置了Flash存储器以存放卡数据，在Flash容量满的情况下可通过读卡器的以太网口读出全部数据到管理中心上位机便于建立对卡数据的综合管理系統。 　　1 硬件系统设计 　　读卡器硬件框图如图1所示 　　   　　单片机PICl6F7x通过SPI总线与RC522和Flash芯片AT45D011相连，同时用简化的ISA总线连接以太网接口芯片C58900鉯提供连接到局域网的能力。AT45D0ll存储容量为lMb可同时存储7400多组MIFARE的E2PROM块和UID号，提供了足够读卡器一天内读取的信息量的存放容量对于RC522天线部分嘚设计，Philips公司有专门的手册详细介绍本文不再赘述。RC522的SPI总线接口有其自身的时序要求它只能工作于从模式，最高传输速率为10 Mbps数据与時钟相位关系满足“空闲态时钟为低电平，在时钟上升沿同步接收和发送数据在下降沿数据转换”的约束关系。PICl6F7x系列单片机的片上外设包括1个SSP模块该模块可配置为SPI接口使用，通过相应的寄存器可控制SPI接口的数据传输率、数据一时钟相位天系等通信参数本文中配置SSP模块笁作于SPI主模式下，时钟为1/4单片机主频接收和发送数据都在时钟上升沿发生。 　　需要注意的是由于RC522支持的数字接口形式多种多样，因此芯片在每次复位时都会检测外部引脚连接关系对于SPI接口，RC522的相关引脚必须按照图2所示的连接关系配置 　　   　　除了通用的4条SPI信号线(時钟线SCK、输入数据线MOSI、输出数据线MOSO和选通线NSS)以外，RC522要求额外的2个引脚I2C和EA分别固定接低电平和高电平这2个引脚不参与SPI总线传输，只起设定RC522數字界面采用SPI接口的作用另外，片选信号必须保证在写入数据流期问为低电平而在无数据流写入时则为高电平;用户不得为节省PIC单片机引脚资源而一直将NSS置为低电平。 　　2 软件系统设计 　　相对于Philips公司生产的其他14443基站芯片(如RC500、RC530等)RC522简化了内部系统结构，去掉了片内E2PROM从而夶大缩减了芯片命令集。另外对载波调制电路，发送电路和解调、解码电路的控制也相应简化去掉了校准接收电路I时钟、Q时钟、校准發送与接收时钟相位等繁琐的操作。一般而言单片机与RC522的通信流程如图3所示。 　根据RC522和MIFARE卡问传送的控制流数据的不同通信过程中可能會出现不同的状态。对各种状态须作不同处理这正是软件系统开发的难度所在。下面给出RC522命令集中2个最基本命令(Tranceive和MFAuthe-nt)执行过程中可能遇到嘚通信状态及处理这两个命令分别实现向MIFARE卡发送/接收数据和加密认证功能。实际上通过它们即可完成对MIFARE卡的所有操作，包括Request、Anticollision、Select、READ、WRITE等 　　RC522主要的状态指示寄存器包括ComIrqReg、Er-rorReg、Status2Reg和FIFOLevelReg等。软件处理的思路：通过ComIrgReg得到RC522内部中断状态;由中断判断RC522与MIFARE卡的通信流程信息从而决定是否進行下一流程处理;若中断指示有错误发生，则需进一步读取ErrorReg的内容据此返回错误字。 　　2.1.1 Tranceive命令 　　Tranceive命令的具体执行过程;读取RC522 FIFO中的所有数據经基带编码和数字载波调制后通过通信接口以射频形式发送到MIFARE卡;发送完毕后通过通信接口检测有无MIFARE卡发送的射频信号回应，并将收到嘚信号解调、解码后放入FIFO中分析以上Ttanceive命令执行过程，可以得到处理该命令的算法流程图如图4所示。 　　   　　为了处理MIIFARE卡在读卡器产生嘚电磁场中激励后未完成处理义从激励场中拿开的情况，软件中启用了RC522芯片内部的定时器若超过设定的时间未得到卡片应答，则中止與卡的通信返回“卡无反应”的错误信息。 　　从图4中可以看出Tranceive命令的核心处理方法：根据相关通信状态指示寄存器的内容返回各种错誤状态字若有位冲突错误，则进一步返回位冲突位置Tranceive命令不处理面向比特的帧，这种帧只可能在MIFARE卡防冲突循环中出现为了保持Tranceive命令對各种MI-FARE卡命令的普适性，该命令只完成帧的发送和接收不对帧信息作处理，所有位冲突处理留在函数外进行 　　需要注意的是，Tranceive命令鈈能自动中止在任何情况下从该命令返回时必须先执行IDLE指令使RC522转入空闲态。 　　2.1.2 MFAuthent命令 　　RC522简化了与MIFARE卡的加密认证操作用一个MFAuthent命令代替叻原来RC500需要的Authentl和Authent2两条命令。MFAuthent命令执行的最终目的在于开启RC522的加密认证单元该指令执行成功后，RC522芯片与MIFARE卡间的通信信息将首先加密然后洅通过射频接口发送。从本质上讲MFAuthent是一条变相的Tranceive命令，其算法流程图与图4一致但RC522芯片内部已经对通信过程中的各种通信状态作了相应處理，且该命令执行完后自动中止因此用户只须检测定时器状态和错误寄存器状态来判断执行情况。实际上MFAuthent只可能有一种错误状态(RC522与MI-FARE鉲通信帧格式错误)，此时该命令不能打开加密认证单元用户必须重新执行认证操作。 　　MFAuthent执行过程中RC522将依次从FIFO中读取1字节认证模式、l字節要认证的E2PROM块号、6字节密钥和4字节射频卡UID号等信息在命令执行前必须保证这12字节数据完整地保存在FIFO中。认证模式有A密钥认证和B密钥认证兩种一般选用A密钥认证。 　　一次MFAutllent认证只能保证对MIFARE卡的一个扇区中的4个数据块解密若要操作其他扇区的数据用户还须另外启动对该扇區的认证操作。 　　2.2 MIFARE卡操作指令 　　对MIFARE卡常用的操作指令包括查询、防冲突、选卡、读/写E2PROM块等其中，防冲突指令是14443A协议的精华部分实現难度较大。下面将重点介绍防冲突算法的软件实现方法 　　2.2.1 　　14443A标准定义的防冲突算法本质上是一种基于信道时分复用的信道复用方法。在某一时刻若多个射频卡占用射频信道与读卡器通信则读卡器将会检测到比特流的冲突位置;然后重新启动另一次与射频卡的通信过程，在过程中将冲突位置上的比特值置为确定值(一般为1)后展开二进制搜索直到投有冲突错误被检测到为止。MIFARE卡内有4字节的全球惟一序列號UID而RC522防冲突处理的目的就在于最终确定MIFARE卡的UID。14443A标准的防冲突指令格式如下： 　　   　　其中：命令代码“93”代表要处理的射频卡UID只有4字节;NVM表示此次防冲突命令的UID域中正确的比特数;BCC字节只有在NVM为70(即UID的4字节都正确)时才存在它表示此时整个UID都被识别，防冲突流程结束 　　防冲突算法流程图如图5所示。   　　NVM初始值为20表示该命令只含有2个字节，即“93+20”不含UID数据，MIFARE卡须返回全部UID字节作为响应若返回的UID数据有位沖突的情况发生，则根据冲突位置更新NVM值可知在搜索循环中，随着UID已知比特数的加入NVM不断增加，直到70为止它表示除了“93+70”两个命令芓节外，还有UID0～UID3和BCC 5个UID数据字节此时命令字节共有7个，防冲突命令转变为卡片选择命令 　　防冲突流程中若遇到须发送和接收面向比特嘚帧的情况，则必须预先设置通信控制寄存器BitFramingReg该寄存器可指明发送帧中最后一个字节和接收帧第一个字节中不完整的比特的位数。 　　2.2.2 讀卡和写卡指令 　　14443A协议中并没有具体规定对射频卡的读写操作方式故对每种卡的读写操作都必须考虑该卡的存储区域组织形式和应答形式。MIFARE卡内部存储器是由E2PROM组成的共划分为16个扇区，每个扇区4个块每块16字节。对E2PROM的读写都以块为单位进行即每次读/写16字节。 　　以写鉲指令为例MIFARE卡要求有两步握手，指令格式分别如下所述 　　Setp A：查询块状态。   　　   　　若块准备好则MIFARE卡返回4比特应答。若值为1010则可進行下一步操作;若值非1010，则表示块未准备好必须等待直至块准备好为止。 　　Step B：写数据 　　   　　若写入成功，则MIFARE卡返回4比特应答值仍为1010;若非lOl0，则表示写入失败 　　读卡指令格式如下： 　　   　　若执行成功，则MIFARE卡返回18字节应答比特需要注意的是，其中只有16字节是读取的块数据另外2个字节为填充字节。若字节数不为18则可判断读卡操作错误。 　　MIFARE卡数据加密时以扇区为单位一次加密认证仅能操作┅个扇区的数据。这为用户实现“一卡通”功能提供了便利用户可在不同的扇区内采用不同加密方式互不干扰地存放各种目的应用数据。实际生活中常见的一种应用是电子钱包对卡的写操作须按照一定的格式进行。一个块的数据组成如下： 　　   　　注意：address值无意义但value徝写入时必须在4～7字节中存入取反值。 　　2.3 读卡器总体软件设计 　　读卡器的软件设计思路是利用RC522的Tranceive命令作为标准函数通过调用此函数實现MIFARE卡操作指令。MIFARE卡的操作流程如图6所示其要点是将操作完成的卡转入休眠态，递减可能发生冲突的卡片数目直至所有卡片操作完毕此时防冲突函数无卡片应答。 　　   　　RC522芯片在每次使用前都必须复位除了在复位引脚NRSTPD输入从低电平至高电平的跳变沿外，还必须向RC522的命囹寄存器CommandReg写人软复位命令代码0x0I?进行软复位在利用Rc522操作MIF’RAE卡之前，用户必须正确设置芯片模拟部分的工作状态依笔者经验，一般情况下RC522調制、解调方式采用默认设置即可;在106 kbps通信速率下可正常使用但必须保证天线驱动接口打开，可以通过设置Tx—controlReg寄存器实现另外，由于14443A协議采用调制深度为100}《的ASK调制这一点与默认设置不同，因此必须相应设置TxASKRc毽来实现该种调制方式 　　RC522的通信参数设置很复杂，可以调控調制相位、调制位宽、射频信号检测强度、发送/接收速度等设置在硬件调试过程中，用户可根据实际情况选用适合自身使用的设置形式 　　结语 　　本文设计的读卡器在106 kbps通信速率下读卡距离达50 mm，可以实现考勤、电子钱包功能;整个读卡器采用低功耗元件可以作为一个网絡终端、以电池作后备电源可靠地工作。对于Rc522的应用防冲突和通信接口的设置是重点。不同的射频卡协议防冲突流程各不相同，通信接口也会有差异但修改Rc522的相关设置即可使物理接口满足协议要求。对于防冲突处理Rc522{支持基于比特冲突检测的处理方式，不可处理类似14413B的ALOHA时隙方式。