[发明专利]一种非接触IC卡通用编码解码及读写装置

说明书

技术领域

本发明涉及IC卡的通用编码解码及读写装置，尤其涉及基于13.56MHz频点上的非接触(Radio Frequency Identification，RFID)IC卡的通用编码解码及读写装置。

背景技术

基于13.56MHz频率上的非接触IC卡系统正在得到非常全面的应用，包括IC卡电子钱包应用、城市公共交通行业、无线通信领域、卫生保健行业、封闭式场所管理、身份识别、电话通信、大楼保安系统等等。特别是银行服务系统，IC智能卡替代古老的磁卡而服务大众已日渐成熟。

同时，电子标签市场也正在以前所未有的速度升温。电子标签市场不同于以安全性、保密性为第一要求的非接触式智能IC卡(包括接触式智能卡)市场，它的需求要求主要以物品(包括车辆等)的快速识别、区分(防冲突)为主要目的，并且要求贴有电子标签的物品在流通过程中，读写物品电子标签的读写装置具有一定的通用性。

现有的非接触IC卡技术标准主要有ISO14443 Type A、ISO14443 Type B、ISO15693、ISO 18000(部分)、Philips公司的I-CODE、TI公司的Tag-it、SONY公司的SONY Felica以及中国第二代身份证IC卡技术标准。

基于上述的技术标准，开发了相关的IC卡读写芯片。现有的IC卡读写芯片主要有Philips公司的MF RC500、MF RC530/RC531/RC632，SONY公司的RC-S441、RC-S445、RC-430、RC-S480等等。其中Philips公司的MF RC500是应用于13.56MHz频率点上且符合ISO14443 Type A协议的非接触式IC卡读写芯片，该读写芯片利用了调制和解调的概念，数字电路部分可以处理ISO14443A帧和错误检测(例如奇偶检测和CRC检测)。芯片提供的并行接口可直接连接到8位微处理器，给读卡器/终端的设计提供了灵活性。SONY公司的读写器由一个控制板和一个天线组成，控制板发出指令与非接触智能卡建立各种通讯。该读写器内包含有一个ASIC模块、一个32位的CPU、硬件加密处理单元、RF处理单元以及其他一些电路。

但是现有的IC卡读写芯片有以下的几点不足。首先，现有IC卡读写芯片的通用性不够强，编码和解码的能力范围不够宽广，一个读写芯片只能读写一种类型的IC卡，比如SONY公司的读写器只能读写SONY Felica技术标准的IC卡。其次，这些读写芯片的电路功率消耗不够小，电磁能量转换效率不够高。大多数的读写芯片在追求IC卡读写功能完整性的前提下，没有考虑电路的能耗问题，消耗了大量的电能并产生很大的热能(例如，所述的Philips公司的MFRC500芯片电流消耗可达150mA，而本设计电路之电流消耗峰值不超过50mA)，使电路工作不稳定，或不能直接连接外部计算机的USB电源等，从而使应用和性能得到抑制。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种非接触IC卡通用编码解码及读写装置，它加强了硬件电路的通用性，拓宽了硬件电路的编码和解码范围，降低了硬件电路的功率消耗，提高了电磁能量的转换效率，使硬件电路在整体上更合理，信号处理更高速。

本发明的技术方案为：一种非接触IC卡通用编码解码及读写装置，其中，所述装置包括：

天线调节电路，用于发送接近式耦合设备/邻近式耦合设备的电磁场载波信号并接收接近式集成电路卡/邻近式集成电路卡的回传信号；

同步/时钟电路，用于产生标准中心频率上的载波信号并提供整个装置的时钟信号；

微处理控制器，用于执行对整个装置运行的监控和处理；

接近式耦合设备/邻近式耦合设备命令帧调制控制电路，与所述微处理控制器连接以接收其控制信号，产生不同调制幅度的载波信号以满足不同的命令帧调制信号要求；

接近式耦合设备/邻近式耦合设备命令帧编码电路，与所述微处理控制器连接以接收其控制信号，产生帧编码信号以满足不同的幅度调制要求和帧编码要求；

接近式集成电路卡/邻近式集成电路卡的RF信号检测/去干扰/模拟信号处理电路，与所述微处理控制器连接，对接近式集成电路卡/邻近式集成电路卡回传信号数据进行检测并去除无关的模拟干扰信号或信号整型；

编码信号干扰处理电路，连接所述接近式耦合设备/邻近式耦合设备命令帧调制控制电路和所述接近式集成电路卡/邻近式集成电路卡的RF信号检测/去干扰/模拟信号处理电路，产生非规则的脉冲干扰信号，使正常信号不被外界破译；