图16 块0的详细配置数据结构
10)调制器:T5557的调制器包括下表中所示的10种基本类型。 调制模式 FSK 1a FSK 2a FSK 1 FSK 2 PSK 1 PSK 2 PSK 3 Biphase NRZ 输出信号 ‘0’= fOSC/8;‘1’= fOSC/5 ‘0’= fOSC/8;‘1’= fOSC/10 ‘0’= fOSC/5;‘1’= fOSC/8 ‘0’= fOSC/10;‘1’= fOSC/8 输入改变时改变相位 输入为高时在时钟输入时改变相位 在输入的上升沿相位变化 二相码输出 ‘1’=阻尼on;‘0’=阻尼off Manchester 曼彻斯特码输出 11)存储器单元:为1块330bit的EEPROM,被分为两页10块,每块33bit,包括1
位锁(LOCK)bit。存储区结构如下表所示。 页 1 块2 块1 块7 块6 块5 页 0 块4 块3 块2 块1 块0 1 1 L L L L L L L L 可追溯数据 可追溯数据 用户数据或密码 用户数据 用户数据 用户数据 用户数据 用户数据 用户数据 配置数据 页0的块0包含了芯片的配置信息,块7可以用作写保护的密码,每块的0位是本块的LOCK位,一旦上锁,本块数据只读,不可改写。值得注意的是,LOCK位是不可查看的,只能一次性改写(即OTP),因此使用此位应慎重。
页1的块1和块2包含可追溯性数据,在产品测试时由ATMEL公司编程。两块的第0
位固定为1,无意义。块1的最高字节固定为0xE0,这是ISO/IEC 15963-1标准中定义的分类级别码(ACL);而第2字节则为ATMEL公司的厂商ID(MFC)0x15;接下来的8位数据是芯片参考字节(ICR),高3位描述IC或者厂商版本,低5位默认为0,也可以根据大用户需求设定;最低40位分为两组,20位的lotID,和20位DPW。页0定义如下表所示:
块1 0xE0 0x15 ICR 操作码 1 P 1 P 1 0 1 P 1 P 1 P 0 0 1 (Password) 32 1 (Password) 32 1 (Password) 32 0 2 (Addr) 0 0 2 (Addr) 0 LotID 命令内容 L 1 (Data) 32 2 (Addr) 0 L 1 (Data) 32 2 (Addr) 0 块2 DWP 1 8 9 16 17 24 25 32 1 12 13 32 2、T5557的操作命令 命令类型 标准写 保护写 唤醒命令(AOR) 直接访问(PWD=1) 直接访问(PWD=0) 页0/1常规读 复位命令 T5557的操作命令共有7种,如上表所示,命令的操作码均为2 bit,其中P为页选择
位,P=0表明要操作页0,反之则为页1;地址码为3 bit;密码为32 bit;数据为32 bit。各命令的意义和用途如后所述。
3、T5557的工作过程
1)上电复位:T5557进入磁场范围通过感应获取供电,在压值达到门限电压之前,POR电路一直有效,触发默认的启动延时。在大约192个场时钟的配置周期内,根据块0中的配置信息进行初始化,之后进入常规读状态。
2)常规读:在常规读模式下,存储在存储区中的数据循环的输出,以供读写器检测。最先发送块1中的bit 1,直到块7的bit 32,块0中的最大块(bit 25/26/27,MAXBLK)配置参数决定了读取的最后一块,当该块发送后,开始循环。
用户可以通过设定MAXBLK的值来限定常规读模式下输出的数据流。设为7时,块1至块7均输出;设为1,则只有块1输出;设为0,则只有块0输出,在平时块0是不输出的。MAXBLK值与数据流的关系如图17所示。
MAXBLK=5 0 Block 1 。。。。。 Block 5 Block 1 。。。。。 Block 5 Block 1 。。。
MAXBLK=2 0 Block 1 Block 2 Block 1 Block 2 Block 1 Block 2 。。。。。。
MAXBLK=0 0 Block 0 Block 0 Block 0 Block 0 Block 0 Block 0 。。。。。。
图17 MAXBLK值与数据流的关系
3)块读模式:利用直接访问命令,只有指定的块被读取,循环输出,在MAXBLK设置为0或1时块读与常规读模式相同。对于直接访问命令,根据PWD位的设置,决定是否发送密码位。
另外值得注意的是:无论在块读还是常规读模式下,在发送数据之前都会先发送1bit引导码(值为0),见图17。
4)写模式:读写器相T5557发送信息是通过中断RF场的短小时隙(gap)来实现的,两个gap间的时间表征码元信息。一般1个gap的时间为50~150μs,两个gap间的时间为24个场时钟周期表示0,为54个场时钟周期则表示1。当1个gap后超过64个场时钟周期
仍未出现下一个gap,T5557退出写模式。如果正确收到命令,则立刻执行;而若发生任何错误,T5557退出写并进入常规读模式。
4、T5557的工作模式
T5557有三种工作模式,由块0中的PWD和AOR位的设置决定:
1)直接访问模式:当PWD=0时,无论AOR为何值,T5557工作于直接访问模式下,当芯片复位进入常规读模式时,调制器自动打开输出数据,读写器发送各条命令时也无须密码。
2)密码访问模式:当PWD=1且AOR=0时,进入常规读模式时,调制器自动打开输出数据,但是读写器要访问卡片时,在操作码之后必须发送密码,若密码不正确,无法实现操作。
3)请求访问模式:PWD=1且AOR=1时,在初始化后进入常规读状态时,T5557并不立即发送数据,必须靠唤醒命令来激活调制使能。当同一个场范围内有多个卡片式,AOR命令中的密码位可以用来选择卡片,当卡片接收到与自己密码一致的AOR命令时被激活,否则继续等待,这样可以避免多个卡同时发送数据时发生碰撞。
T5557虽然有330bit的存储空间,但实际用户可用的只有页0的8个块,其中块0还要用来存放配置信息,因而对于RFID标签应用来说容量并不算很大。但是它的配置内容和工作模式非常丰富,可以适应多功能需求,应用非常灵活;而且卡片的访问模式也很灵活,可以自由的设置为直接访问、密码模式访问以及请求模式(AOR)访问等。同一张卡片在不同配置或不同工作模式的读写器上将不能访问和读写,保密性很好。此外,T5557的成本较低,在可读写卡中性价比较高,具有广阔的应用前景。
三、Hitag s系列卡片
Hitag s系列卡是philips公司继Hitag 1、Hitag 2之后推出的又一种基于Hitag架构的卡片。Hitag s具有超低功率、可长距离读写等特点,并加入了反碰撞算法和防止欺诈的加密验证技术,读写器能在一定范围内同时识别多达200个标签。Hitag s按存储器大小可分为三种不同规格:Hitag s-32/256/2048,容量分别为32/256/2048 bit。其中Hitag s-32为只读型,能提供工厂编程的唯一识别码,而另外两种都是可读写的。整个Hitag系列卡片的一些主要特征如下表所示: 频率(KHz) 波特率(Kb) 容量(bit) 读/写 防碰撞协议 加密认证 非逆存储锁 只读模式 整合电容 Hitag 1 100~150 4 2048 是 是 是,可配置 是,可配置 - 是 Hitag 2 100~150 4 256 是 - 是,可配置 是,可配置 是,可配置 是 Hitag s 100~150 可达8 32,256,2048 是(32为只读) 是 是,唯一认证 是,可配置 是,可配置 是 1、Hitag s的存储器结构 Hitag s的EEPROM最高可达2048 bit,分为16个块,每块由4页构成,每页4字节即32bit,为最小的存取单元。Hitag s系列共有3种存储器结构,分别包含1页、8页和64页。内存可完成由开始页到结束页(0—最多为63页)的寻址,在读/写访问时,即可按页访问,也可按块进行操作,都以该空间的起始页地址定位。
1)UID码
Hitag s卡的第0页包含32bit制造商编程的唯一识别码(Unique Identifier, UID),UID码是只读的。由于Hitag s32只包含第0页,因此它是只读的。
页地址 字节3 字节2 字节1 字节0 0x00 UID3 PID1 PID0 UID2 UID1 UID0 第0页的具体内容如上表所示,其中UID3的内容为Hitag s系列卡的产品识别码(Product Identifier, PID)。PID码可以用来区分Hitag家族中的不同产品,对于Hitag s系列:
PID1 = 0x7—0xF而且PID0 ≠ 0x5—0x6 2)CON配置信息 Hitag s的第1页内包含了三字节的配置信息CON0/1/2,配置信息的更改在下一次上电复位后生效。各字节的具体内容如下所述。 位 CON0 CON1 CON2 D7 — AUT LCK7 D6 — TTFC LCK6 D5 — LCK5 D4 — LCK4 D3 — TTFM1 LCK3 D2 — TTFM0 LCK2 D1 MEMT1 LCON LCK1 D0 MEMT0 LKP LCK0 TTFDR1 TTFDR0 CON0:
如上表所示,高6位保留,低2位为内存类型标志位,MEMT1/ MEMT0=00为32bit;=01为256bit;=10为2048bit;=11保留。CON0为只读。
CON1:
Hitag s系列卡有两种配置模式:常规模式和认证模式,在不同模式下其内存配置和卡片访问方式有所不同;Hitag s还有两种工作模式:TTF和RTF模式,TTF即卡片先发,当卡片进入磁场复位后,便根据预先设置好的速率和内容向外循环发送信息(类似于EM4100),而RTF为读写器先发,当卡片进入磁场复位后,不主动发送信息,而是等待读写器的访问及操作命令。CON1种包含了卡片配置和工作模式的设置信息。 AUT:配置模式选择位,当AUT=0时为常TTFDR1 TTFDR0 速率 规模式;=1时,为认证模式。 0 0 4k TTFC:TTF模式编码选择位,当TTFC=00 1 8k 为MC码;=1则为Biphase码。 1 0 2k TTFDR1/0:TTF模式速率选择位,如表所1 1 2k且赛鸽标准 示。
TTFM1 TTFM0 TTF发送页 TTFM1/TTFM0:TTF模式设置位,此两位定
0 0 禁止TTF(RTF模式) 义了工作模式选择以及TTF模式下循环发送的
0 1 页4,5 页。
1 0 页4,5,6,7 LCON:锁定配置位,此位决定了对CON1/2
1 1 页4 的访问权限。=0时,CON1/2都为可读写的;
=1时,CON1为只读,而CON2为一次可编程(OTP,即可以编程一次,之后不可再更改)。注意,LCON位本身也是OTP的。
LKP:锁钥和密码位,在常规模式下,此位用来第2、3页的用户数据;在认证模式下,设定对位于第1、2、3页的密码(PWDH0、PWDL1/0)和锁钥(KEYH1/0、KEYL3/2/1/0)的访问权限。=0:都为可读写的;=1:在常规模式下设定2、3页为只读,在认证模式,禁止访问。
CON2:存储器锁定设置,CON2的每一位都对应某几页存储区(具体见下表所示),当该位=0时,其对应存储区可读写操作;=1时,则为只读。此外当LCON=1时,所有存储区都为OTP的。 位 CON2 D7 LCK7 D6 LCK6 D5 LCK5 D4 LCK4 D3 LCK3 D2 LCK2 D1 LCK1 D0 LCK0
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