[发明专利]基于CPLD的低频ID卡实时模拟器

说明书

技术领域

本发明属于低频ID卡实时仿真模拟装置。

背景技术

目前，THRC12非接触式ID卡主要可应用于身份识别和寻址控制。然而，其安全保密性可以通过判断空间中的电磁场能量的变化就能获知ID卡号，在了解了读卡器与ID卡之间的通讯原理后模拟出ID卡的行为。但是，对它的模拟一般采用单片机方案，导致实时性不强容易漏读误读，导致信息不完整，无法获取准确信息，影响模拟的准确性。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于CPLD的低频ID卡实时模拟器。

本发明是一种基于CPLD控制芯片的低频ID卡实时仿真模拟器，通过CPLD 1-2将空间中的电磁场能量的变化录制出ID卡卡号，其载波频率为125KHz，其空间范围为在读卡天线正周围0～100cm，CPLD 1-2通过RS2321-1记录并通过蓝牙1-4上传ID卡卡号，选用已装好上位机软件的任意手持机设备存储和释放ID卡卡号给CPLD 1-2再通过CPLD 1-2将数据发送给电感耦合式应答器1-3模拟ID卡行为。

本发明的基于CPLD芯片的低频ID卡实时仿真模拟器采用CPLD进行数据处理解决了现有数据处理技术存在的读取速度慢，读取数据准确度差的问题。

由于采用CPLD进行数据处理整个系统采用了全硬件来实现，从而克服了处理器速度慢、复位慢、不可靠，程序不稳定等不足之处。

附图说明

图1是CPLD低频ID卡实时模拟器结构框图，图2是CPLD处理控制电路，图3是应答器电路，图4是软件功能模块划分图。

具体实施方式

如图1所示是CPLD低频ID卡实时模拟器结构框图，通过CPLD 1-2将空间中的电磁场能量的变化录制出ID卡卡号，其载波频率为125KHz，其空间范围为在读卡天线正周围0～100cm，CPLD 1-2通过RS2321-1记录并通过蓝牙1-4上传ID卡卡号，选用已装好上位机软件的任意手持机设备存储和释放ID卡卡号给CPLD 1-2再通过CPLD 1-2将数据发送给电感耦合式应答器1-3模拟ID卡行为。

ID卡向周围发送125KHz的电磁波，在读卡天线前方的作用距离最长可达0～100cm；ID卡进入读卡器的能量场后将获得电能并激活内部控制芯片，控制芯片将64位的ID号以曼切斯特码的形式重复发送给读卡器。读卡器对接收到的二进制序列进行解码得到ID卡卡号，再通过串口传送给CPLD。

ID卡模拟器内部有一个双工串口蓝牙模块，它可以上行/下行串口信息；CPLD将收集到的ID卡卡号通过蓝牙串口发送给手持机；手持机也可以通过蓝牙将要模拟的ID卡卡号发送给CPLD，CPLD的低频ID卡实时模拟器就会模拟该低频卡行为。

CPLD ID卡模拟器内部还有一个电感耦合式的应答器；阅读器的天线线圈产生125KHz的交变磁场，当应答器的天线靠近交变磁场时，磁场能量通过线圈耦合到应答器震荡电路中；一方面，应答器从交变磁场中获得能量，维持内部集成电路的工作，另一方面，应答器负载对能量的吸取将反作用于阅读器天线线圈，这个反作用可以造成阅读器天线的电压变化；若通过数据来控制负载的接通和断开，就将这些数据从应答器传输到ID卡识别阅读器。

如图2、3所示ID卡模拟器所用CPLD处理控制电路是由MAX3223EEAP串口电路2-10、蓝牙电路2-11、应答器电路2-12、供电模块2-13和CPLD模块构成。本发明中的CPLD处理控制电路是由状态控制电路2-1、数据接口电路2-2、编码电路2-3、算术逻辑运算电路2-4、参数寄存器2-5、数据寄存器2-6、脉冲发生电路2-7、计数器2-8、时序控制电路2-9组成；其工程过程为：状态控制电路2-1的6个输入输出控制端分别连接数据接口电路2-2的输入输出控制端、编码电路2-3的输入输出控制端；算术逻辑运算电路2-4的输入输出控制端、参数寄存器2-5的输入输出控制端、数据寄存器2-6的输入输出控制端、脉冲发生电路2-7的输入输出控制端、时序控制电路2-9的7个时钟信号输出端分别连接串口电路2-10、蓝牙电路2-11和应答器电路2-12。

如图4所示：其软件系统可划分为模拟器后台管理模块1、串口通信模块2、负载调制模块3、人机界面模块4和存储模块5。其中：串口通信模块2负责与中距离读卡器的通讯。当读卡器录制到有效的ID号之后便会以ASCII码的形式向CPLDID卡模拟器发送该ID号，串口通信模块2获取这一ID号后交由CPLDID卡模拟器后台管理模块1继续处理。