摘 要
在日常生活中，现金交易的不易携带、容易丢失、流通不方便情况给人们生活带来了很多不利，现代化城市开始朝着一卡通方向发展。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。
众所周知，城市公交系统是一个城市的窗口，其工作的质量与效率会直接影响到人民群众的日常生活和工作。利用现代计算机和通讯技术，实现公交IC卡收费系统能显著提高企业的现代化管理水平，为公交运营管理提供科学准确的数字信息，获得明显的社会和经济效益，同时也为城市一卡通打下基础。
本文设计的基于USB接口的车载IC读写器由MCU系列的MC68HC705J2单片机、MMM微模块、键盘、显示、存储器AT93C46、天线和监控电路以及与PC机通信的CH371固化USB串行通信接口电路组成。具有读写时间快、可以1万次写/擦除、数据保留十年、热插拔功能等显著特点。
关键词：IC卡、MCU单片机MC68HC705J2、存储器AT93C46、CH371 HD7279A
Title: Bus carry IC card’s control system with USB interface
Abstract
In daily life, the cash transactions’ inconvenient to take along with people, easy to lose and inconvenient for circulation make a big disadvantage to human life. The IC card is a new kind of card that appears these years. On the card there is a IC (E2PROM, some has CPU). Because the dependable safety in information that it keep, can be up to reading and writing for ten thousand times, large quantity of IC card applies in the bus ticket, meal ticket, care card and charges system etc.
Know to all, the city bus system is the window of a city, its work efficiency and quality will affect directly with the daily life of people。Based on the modern computer and communication technology we can achieve the IC card charging to the bus system. This will raise the modernization level of the business management a, achieve social and economy beneficial and make a good base to the one -card city’s system.
This text design the USB interface car carries IC reads and write system that use the MCU single chip computer MC68CH705J2CH371, MMM micro module, keyboard, moniter,AT93C46, antenna, control electric circuit and with a USB electric circuit constitutes for communication with PC. It is fast writing and reading speed and may write and clear for 10 thousand times. The data will stay for 10 years.
Keywords:IC card、MCU single-chip computer MC68HC705J2、ROM AT93C46、CH371
HD7279A
目录
第一章 IC卡技术发展及应用... 1
1.1 IC卡发展概述... 1
1.2 IC卡通信协议... 2
1.3 IC卡的命令方式... 3
1.4 IC卡的种类及功能特点... 6
1.5 IC卡的选用... 8
1.6 PHLIPS公司的Mifare 智能非接触IC卡... 8
第二章 单片机系统的应用... 14
2.1 单片机选择的原则... 14
2.2 单片机MC68HC705J2. 17
2.2.1 MC68HC05J2存储器结构... 18
2.2.2 MC68HC705J2单片机EPROMD的编程... 19
2.3 单片机SPI接口技术及应用技术... 20
2.3.1 SPI的接口... 20
2.3.2 单片机与EEPROM接口及SPI实现... 21
2.3.3 单片机与IC卡接口及SPI实现... 23
第三章 USB总线接口芯片（CH371）... 24
3.1 概述... 24
3.2 特点... 24
3.3 引脚... 24
3.4 功能说明... 25
3.4.1 一般说明... 25
3.4.2 USB 设备配置和数据传输过程描述... 26
3.4.3 本地端的软硬件接口... 27
3.4.4 计算机端的软件接口... 29
3.5 应用... 30
第四章 HD7279A键盘显示控制芯片... 33
4.1 HD7279A的概述... 33
4.1.1 HD7279A的管脚及功能... 33
4.2 电特性... 34
4.3 控制指令... 34
4.4 操作时序... 37
4.5说明... 38
第五章 应用实例━基于USB接口的车载IC卡控制系统... 39
5.1 设计目的... 39
5.2 设计原理... 39
5.3 设计步骤... 39
5.3.1 功能设想... 39
5.3.2 硬件系统考虑... 40
5.3.3 电路分析... 41
5.4 控制软件... 41
5.4.1 主监控程序... 41
5.4.2 功能程序... 42
5.4.3 带看门狗和电源监控功能得复位芯片MAX813l 43
结 论... 46
致 谢... 47
参考文献... 48
附录A 单片机MC68HC705J2读数据到AT93C46. 49
附录B 单片机MC68HC705J2写数据到AT93C46. 50
附录C 单片机MC68HC705J2读写AT93C46的子程序... 51
附录D 单片机MC68HC705J2读数据到IC卡... 54
附录E 单片机MC68HC705J2写数据到IC卡... 55
附录F 单片机MC68HC705J2读写IC卡的子程序... 56
附录G 主监控程序... 58
附录H 检票子程序... 61
附录I 系统设置子程序... 65
附录J WATCHDOG功能子程序... 66
附录K 系统原理图... 3
第一章 IC卡技术发展及应用
1.1 IC卡发展概述
IC卡全称集成电路卡（Integrated Circuit Card）英文名有“IC Card”，“Smart Card”等，它是将一个集成电路芯片镶嵌于说了塑料基片中封装成卡的形式。
国际标准化组织（ISO）在ISO7861标准中规定的IC卡是指在聚氯乙烯（PVC）或聚氯乙烯酸酯（PVCA）材料制成塑料卡内嵌入微处理器和存储器等IC芯片的数据卡。IC卡是集成电路卡。在卡上，封装有符合ISO标准的芯片，有6或8个触点和外部设备进行通信。在IC卡上可以有彩色图案和说明性文字。触点的位置如图1-1所示；IC卡基本内部结构如图1-2所示。
当IC卡插入IC卡读卡器后，各接点对应接通，IC卡上的超大规模集成电路就开始工作，IC卡以其较小的体积，先进的集成电路芯片技术、独特的功能和保密措施手到了广泛的欢迎；IC卡系统的最大特点是实现真正的脱机运行。所谓脱机运行是指IC卡系统不以来PC机就可以正常工作，可以自动识别、判断、读写、记录、存储持卡人的信息；也可以将持卡人的信息传输给PC机。
IC卡存储量大，存储量可以从几十字节到几兆字节；IC卡使用方便，便于携带；IC卡有一系列加密措施，能有效地防止密码被盗窃或破坏；IC卡对网络实时性、敏感性要求较底；；IC卡的防磁、防静电、抗干扰等性能较好；IC卡使用寿命长。IC卡特征及结构（以SLE4432和SLE4442为例）：
(1)256*8的EEPROM用户存储卡；
(2)32*1位保护存储器；
(3)按字节寻址；
(4)用户存储器中32字节的不可逆字节写保护；
(5)2线制通信协议 ；
(6)复位响应符合ISO标准7816-3；
(7)擦写和写的编程时间各为2.5ms；
(8)至少1万次写/擦除周期；
(9)数据保持可达10年；
(10)触点配置和串行接口符合ISO标准7816（同步传送）；
(11)SLE4442特征 还具有在准确的24位可编程密码递交后，内部数据才能改变。
IC卡引脚配置。
