S50非接触式IC卡性能简介(M1)
一、主要指标
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00容量为8K位(bits)=1K字节(bytes)EEPROM
分为16个扇区,每个扇区为4块,每块16个字节,以块为存取单位
00每个扇区有的一组密码及访问控制每张卡有唯一序列号,为32位
具有防冲突机制,支持多卡操作
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0000无电源,自带天线,内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路数据保存期为10年,可改写10万次,读无限次工作温度:-20℃~50℃(湿度为90%)工作频率:13.56MHZ通信速率:106 KBPS
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读写距离:10 cm以内(与读写器有关)
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二、存储结构
1、M1卡分为16个扇区,每个扇区由4块(块0、块1、块2、块3)组成,(我们也
00将16个扇区的个块按绝对地址编号为0~63,存贮结构如下图所示:
00
块0 块2 块3 密码A 存取控制 密码B 密码A 存取控制 密码B ∶ ∶ ∶
数据块 数据块 数据块 控制块 数据块 数据块 数据块 控制块
0 1 2 3 4 5 6 7
扇区0 块1 扇区1 块0 块1 块2 块3 0 扇区15 1 2 3
数据块 数据块 数据块
60 61 62 63
密码A 存取控制 密码B 控制块
2、第0扇区的块0(即绝对地址0块),它用于存放厂商代码,已经固化,不可更改。
003、每个扇区的块0、块1、块2为数据块,可用于存贮数据。 数据块可作两种应用:
0000
00★ 用作一般的数据保存,可以进行读、写操作。
★ 用作数据值,可以进行初始化值、加值、减值、读值操作。
00
004、每个扇区的块3为控制块,包括了密码A、存取控制、密码B。具体结构如下:
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A0 A1 A2 A3 A4 A5 FF 07 80 69 B0 B1 B2 B3 B4 B5 00 密码A(6字节) 存取控制(4字节) 密码B(6字节)
5、每个扇区的密码和存取控制都是的,可以根据实际需要设定各自的密码及存取
控制。存取控制为4个字节,共32位,扇区中的每个块(包括数据块和控制块)的存取条件是由密码和存取控制共同决定的,在存取控制中每个块都有相应的三个控制位,定义如下:
块0: C10 C20 C30 块1: C11 C21 C31 块2: C12 C22 C32 块3: C13 C23 C33
三个控制位以正和反两种形式存在于存取控制字节中,决定了该块的访问权限(如
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00
0000
00 进行减值操作必须验证KEY A,进行加值操作必须验证KEY B,等等)。三个控制
00 位在存取控制字节中的位置,以块0为例:
对块0的控制:
C20_b 00
00 bit 7 6 5 4 3 2 1 0
字节6 字节7 字节8 字节9
C10_b C30_b C10 C30 C20
( 注: C10_b表示C10取反 )
00 存取控制(4字节,其中字节9为备用字节)结构如下所示:
00 bit 7 6 5 4 3 2 1 0
00
C23_b C13 C22_b C21_b C20_b C13_b C33_b C12_b C32_b C11_b C31_b C10_b C30_b 字节6 字节7 字节8 字节9
C12 C32 C11 C31 C10 C30 C33 C23 C22 C21
C20 ( 注: _b表示取反 )
00 6、数据块(块0、块1、块2)的存取控制如下:
控制位(X=0..2) C1X C2X C3X 00
访 问 条 件 (对数据块 0、1、2) Read Write Increment Decrement, transfer, Restore 0 0 1 1 0 0 1 1 (KeyA|B
0 0 KeyA|B KeyA|B KeyA|B KeyA|B 1 0 KeyA|B Never Never Never 0 0 KeyA|B KeyB Never Never 1 0 KeyA|B KeyB KeyB KeyA|B 0 1 KeyA|B Never Never KeyA|B 1 1 KeyB KeyB Never Never 0 1 KeyB Never Never Never 1 1 Never Never Never Never 表示密码A或密码B,Never表示任何条件下不能实现)00
例如:当块0的存取控制位C10 C20 C30=1 0 0时,验证密码A或密码B正确后可读;
00
00 验证密码B正确后可写;不能进行加值、减值操作。
7、控制块块3的存取控制与数据块(块0、1、2)不同,它的存取控制如下:
00
C13 C23 C33 密码A Read Never Never Never Never Never Never Never Never Write KeyA|B Never KeyB Never KeyA|B KeyB Never Never 存取控制 Read KeyA|B KeyA|B KeyA|B KeyA|B KeyA|B KeyA|B KeyA|B KeyA|B Write Never Never Never Never KeyA|B KeyB KeyB Never 密码B Read KeyA|B KeyA|B Write KeyA|B 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 Never KeyB Never Never KeyA|B Never KeyA|B KeyB Never Never Never Never Never 例如:当块3的存取控制位C13 C23 C33=1 0 0时,表示:
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密码A:不可读,验证KEYA或KEYB正确后,可写(更改)。
00 存取控制:验证KEYA或KEYB正确后,可读、可写。
00
密码B:验证KEYA或KEYB正确后,可读、可写。
三、工作原理
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00卡片的电气部分只由一个天线和ASIC组成。
00天线:卡片的天线是只有几组绕线的线圈,很适于封装到IS0卡片中。
00ASIC:卡片的ASIC由一个高速(106KB波特率)的RF接口,一个控制单元和一个
00 8K位EEPROM组成。
工作原理:读写器向M1卡发一组固定频率的电磁波,卡片内有一个LC串联谐振电路,其频率与读写器发射的频率相同,在电磁波的激励下,LC谐振电路产生共振,从而使电容内有了电荷,在这个电容的另一端,接有一个单向导通的电子泵,将电容内的电荷送到另一个电容内储存,当所积累的电荷达到2V时,此电容可做为电源为其它电路提供工作电压,将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。
四、M1射频卡与读写器的通讯
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0000 复位应答 Request 防冲突机制 Anti collision Loop 00 选择卡片 Select Tag
改变扇区 0000 三次相互验证
Authentication 00
读 块 Read 写 块 Write 加值 increment 减值 decrement 中止 Halt 不改变扇区
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复位应答(Answer to request)
00
M1射频卡的通讯协议和通讯波特率是定义好的,当有卡片进入读写器的操作范围时,读写器以特定的协议与它通讯,从而确定该卡是否为M1射频卡,即验证卡片的卡型。
00
防冲突机制 (Anticollision Loop)
00当有多张卡进入读写器操作范围时,防冲突机制会从其中选择一张进行操作,未选中的则处于空闲模式等待下一次选卡,该过程会返回被选卡的序列号。
00选择卡片(Select Tag)
00
00选择被选中的卡的序列号,并同时返回卡的容量代码。
三次互相确认(3 Pass Authentication)
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选定要处理的卡片之后,读写器就确定要访问的扇区号,并对该扇区密码进行密码校验,在三次相互认证之后就可以通过加密流进行通讯。(在选择另一扇区时,则必须进行另一扇区密码校验。)
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对数据块的操作
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读 (Read):读一个块;
写 (Write):写一个块;
0000加(Increment):对数值块进行加值;
00减(Decrement):对数值块进行减值;存储(Restore):将块中的内容存到数据寄存器中;
0000传输(Transfer):将数据寄存器中的内容写入块中;中止(Halt):将卡置于暂停工作状态;
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