摘 要 采用XICOR公司的X76F100作串行E2PROM，设计以MCS-51单片机为核心的IC卡读写器系统。可以实现查询、安全存储、修改密码等功能。用户还可以根据需要进行功能扩充。

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    关键词 IC卡读写器 读密码 写密码 复位

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    1 IC卡读写器概述

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   人们日常生活中经常接触到磁卡和IC卡，它们是根据卡片上的信息载体的不同而划分的。卡片及其读写器都属于人机接口的输入输出设备。磁卡是在卡片上贴一条窄窄的磁带来记录信息的，它主要用于车船票 、信用卡、电话磁卡、旅馆门钥匙等。IC卡则为近几年才出现的新型卡片，在卡片上嵌有IC（E2PROM，有的还有CPU）。由于它保存的信息比较可靠安全、可以高达几万次的读写，所以大量应用于公交车票 、饭票 、保健卡、收费系统等。下面介绍一种以XICOR公司的X76F100为卡片的、用于存取款的IC卡读写器方案。

    2 硬件组成 字串8

   图1为IC卡及其读写器硬件电路图。其中读写器由单片机、键盘、显示、监控电路等部分组成。IC卡采用XICOR公司的X76F100Y。 字串3

2.3 监控电路 字串8

    监控电路采用X25045芯片，它包括看门狗定时器、电压监控电路和E2PROM存贮器。其功能是：上掉电时对GMS97C52产生RESET信号；看门狗对系统进行监控，防止死机。

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    2.4 键盘电路 字串7

     为了方便，键盘接口电路用I/O口实现，它为4×4结构，16个键。其中数字键11个，功能键4个，回车键1个。 

　　X76F100为I2C总线E2PROM。SCL为时钟输入，SDA为双向数据输入输出线。通过片输入来控制对器件的访问。下面以页写为例，先结合时序说明X76F100的工作过程，然后给出程序。
   页写时序如图5所示。在该系统中，GMS97C52为主机，X76F100为从机。首先主机向从机发一个START命令，产生开始条件，然后发写命令字。当从机接到命令后，向主机发一个应答信号NACK。然后跟随8字节密码，随后进入一个写周期，写周期结束后进行密码应答轮询ACK Polling。X76F100要求主机用专用的应答命令55H进行应答轮询。如果输入的密码正确，将返回一个“ACK”。如果密码不正确，将返回“no-ACK”，重试计数器加1，返回到启始位置，提示重新送入写命令字和8字节密码。若密码正确，主机接着送入8个字节的数据，ACK响应成功后，主机发出STOP命令完成写操作。下面是用写密码进行页写的程序。 字串3
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图5 页写时序图（需要密码） 字串1

WRITE_USING_WRITE_PASS:	;用写密码进行写操作
ACALL         START	;调开始命令
MOV            A,#SECTOR_WR	;调页写命令
ACALL         OUTBYTE	;调输出字节命令
ACALL         NACK	;X76F100发应答信号
ACALL         WR_WR_PASS	;调写密码命令
ACALL         T10ms	;10ms延时开始写密码周期
ACALL         ACK_POLLING	;调密码应答轮询子程序
ACALL         WR_DATA	;调页写数据子程序
ACALL           STOP	;调停止命令
ACALL         T10ms	;延时10ms写密码周期
RET
WR_WR_PASS:	;将写密码写入X76F100
MOV            R0,#WR_PASS7	;将密码首址送入R0
MOV           R1,#08H	;写密码为8个字节
WP:MOV           A,@R0	;将R0中的数据送入A中
ACALL       OUTBYTE	;输出字节子程序
ACALL       NACK
INC           R0
DJNZ         R1,WP
RET
WR_DATA:	;将数据写到X76F100中
MOV          R0,#DATA0	;将数据首地址送入R0
MOV          R1,#08H	;一页有8个数据
WB: MOV          A,@R0	;将R0中数据送入A
ACALL       OUTBYTE	;调输出字节子程序
ACALL       NACK	;从机发应答信号
INC           R0	;下一个字节
DJNZ         R1,WB	;循环直到R1为0
RET
OUTBYTE:	;主机向X76F100发字节
MOV          R2,#08H	;一个字节有8位
LOOPO:
CLR           SCL_76
RLC           A	;移位
MOV          SDA_76,C	;将进位送入数据线
SETB         CL_76
DJNZ         R2,LOOP	;循环直到R2为0
RET
START:
SETB         SDA_76	;开始子程序
SETB         SCL_76
CLR           SDA_76
CLR           SCL_76
RET
STOP:
CLR           SDA_76	;停止子程序
SETB         SCL_76
SETB         SDA_76
RET
ACK_POLLING:	;密码应答轮询子程序
ACALL       START
MOV         A,#55H	;主机发固定应答命令
ACALL      OUTBYTE
ACALL      NACK	;调从机发应答信号
JC           PASS_ERROR	;若有进位则密码错误
RET
PASS_ERROR:	;密码错误
ACALL     STOP
RET
ACK:
CLR        SDA_76	;主机执行一个应答
ACALL    CLOCK
RET
NACK:
SETB     SDA_76	;从机执行一个应答
ACALL   CLOCK
RET
CLOCK:
SETB    SCL_76	;第9个脉冲
MOV   C,SDA-76	;读SDA状态以判断是否有应答
CLR     SCL_76
RET
T10ms:
MOV    R7,#064H	;10ms延时
T10A:
MOV    R6,#032H
T10B:
DJNZ    R6,T10B
DJNZ    R7,T10A
RET

   参 考 文 献 字串2

1 詹树仁主编. GMS90及GMS97系列单片机的工作原理及其应用. 武汉力源电子股
  份有限公司，1998年       字串4

2 赵依军，胡戎. 单片机微机接口技术. 人民邮电出版社，1989

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3 卢存伟，钱捷. 微机原理及应用系统设计. 河海大学出版社，1992年

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4 X76F100 DATA SHEET. XICOR公司