M1非接触式IC卡性能简介
非接触式IC卡性能简介（M1）
一、 主要指标
l 容量为8K位EEPROM
l 分为16个扇区，每个扇区为4块，每块16个字节,以块为存取单位
l 每个扇区有独立的一组密码及访问控制
l 每张卡有唯一序列号，为32位
l 具有防冲突机制，支持多卡操作
l 无电源，自带天线，内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路
l 数据保存期为10年，可改写10万次，读无限次
l 工作温度：-20℃~50℃(温度为90%)
l 工作频率：13.56MHZ
l 通信速率：106KBPS
l 读写距离：10mm以内（与读写器有关）
二、 存储结构
1、M1卡分为16个扇区，每个扇区由4块（块0、块1、块2、块3）组成，（我们也将16个扇区的64个块按绝对地址编号为0~63，存贮结构如下图所示：
|
块0 |
数据块 |
0 |
||
|
扇区0 |
块1 |
数据块 |
1 |
|
|
块2 |
数据块 |
2 |
||
|
块3 |
密码A 存取控制 密码B |
控制块 |
3 |
|
|
块0 |
数据块 |
4 |
||
|
扇区1 |
块1 |
数据块 |
5 |
|
|
块2 |
数据块 |
6 |
||
|
块3 |
密码A 存取控制 密码B |
控制块 |
7 |
|
|
∶ ∶ ∶ |
||||
|
0 |
数据块 |
60 |
||
|
扇区15 |
1 |
数据块 |
61 |
|
|
2 |
数据块 |
62 |
||
|
3 |
密码A 存取控制 密码B |
控制块 |
63 |
2、第0扇区的块0（即绝对地址0块），它用于存放厂商代码，已经固化，不可更改。
3、每个扇区的块0、块1、块2为数据块，可用于存贮数据。
数据块可作两种应用：
★ 用作一般的数据保存，可以进行读、写操作。
★ 用作数据值，可以进行初始化值、加值、减值、读值操作。
4、每个扇区的块3为控制块，包括了密码A、存取控制、密码B。具体结构如下：
|
密码A（6字节） 存取控制（4字节） 密码B（6字节）
5、每个扇区的密码和存取控制都是独立的，可以根据实际需要设定各自的密码及存取控制。存取控制为4个字节，共32位，扇区中的每个块（包括数据块和控制块）的存取条件是由密码和存取控制共同决定的，在存取控制中每个块都有相应的三个控制位,定义如下：
块0： C10 C20 C30
块1： C11 C21 C31
块2： C12 C22 C32
块3： C13 C23 C33
三个控制位以正和反两种形式存在于存取控制字节中，决定了该块的访问权限（如
进行减值操作必须验证KEY A，进行加值操作必须验证KEY B，等等）。三个控制
位在存取控制字节中的位置，以块0为例：
对块0的控制：
bit 7 6 5 4 3 2 1 0
|
字节6 |
C20_b |
C10_b |
||||||
|
字节7 |
C10 |
C30_b |
||||||
|
字节8 |
C30 |
C20 |
||||||
|
字节9 |
( 注： C10_b表示C10取反 )
存取控制（4字节，其中字节9为备用字节）结构如下所示：
bit 7 6 5 4 3 2 1 0
|
字节6 |
C23_b |
C22_b |
C21_b |
C20_b |
C13_b |
C12_b |
C11_b |
C10_b |
|
字节7 |
C13 |
C12 |
C11 |
C10 |
C33_b |
C32_b |
C31_b |
C30_b |
|
字节8 |
C33 |
C32 |
C31 |
C30 |
C23 |
C22 |
C21 |
C20 |
|
字节9 |
( 注： _b表示取反 )
6、数据块（块0、块1、块2）的存取控制如下：
|
控制位（X=0.1.2） |
访 问 条 件 （对数据块 0、1、2） |
|||||
|
C1X |
C2X |
C3X |
Read |
Write |
Increment |
Decrement, transfer, Restore |
|
0 |
0 |
0 |
KeyA|B |
KeyA|B |
KeyA|B |
KeyA|B |
|
0 |
1 |
0 |
KeyA|B |
Never |
Never |
Never |
|
1 |
0 |
0 |
KeyA|B |
KeyB |
Never |
Never |
|
1 |
1 |
0 |
KeyA|B |
KeyB |
KeyB |
KeyA|B |
|
0 |
0 |
1 |
KeyA|B |
Never |
Never |
KeyA|B |
|
0 |
1 |
1 |
KeyB |
KeyB |
Never |
Never |
|
1 |
0 |
1 |
KeyB |
Never |
Never |
Never |
|
1 |
1 |
1 |
Never |
Never |
Never |
Never |
（KeyA|B 表示密码A或密码B，Never表示任何条件下不能实现）
例如：当块0的存取控制位C10 C20C30=1 0 0时，验证密码A或密码B正确后可读；
验证密码B正确后可写；不能进行加值、减值操作。
7、控制块块3的存取控制与数据块（块0、1、2）不同，它的存取控制如下：
|
密码A |
存取控制 |
密码B |
||||||
|
C13 |
C23 |
C33 |
Read |
Write |
Read |
Write |
Read |
Write |
|
0 |
0 |
0 |
Never |
KeyA|B |
KeyA|B |
Never |
KeyA|B |
KeyA|B |
|
0 |
1 |
0 |
Never |
Never |
KeyA|B |
Never |
KeyA|B |
Never |
|
1 |
0 |
0 |
Never |
KeyB |
KeyA|B |
Never |
Never |
KeyB |
|
1 |
1 |
0 |
Never |
Never |
KeyA|B |
Never |
Never |
Never |
|
0 |
0 |
1 |
Never |
KeyA|B |
KeyA|B |
KeyA|B |
KeyA|B |
KeyA|B |
|
0 |
1 |
1 |
Never |
KeyB |
KeyA|B |
KeyB |
Never |
KeyB |
|
1 |
0 |
1 |
Never |
Never |
KeyA|B |
KeyB |
Never |
Never |
|
1 |
1 |
1 |
Never |
Never |
KeyA|B |
Never |
Never |
Never |
例如：当块3的存取控制位C13 C23C33=1 0 0时，表示：
密码A：不可读，验证KEYA或KEYB正确后，可写（更改）。
存取控制：验证KEYA或KEYB正确后，可读、可写。
密码B：验证KEYA或KEYB正确后，可读、可写。
三、 工作原理
卡片的电气部分只由一个天线和ASIC组成。
天线：卡片的天线是只有几组绕线的线圈，很适于封装到IS0卡片中。
ASIC：卡片的ASIC由一个高速（106KB波特率）的RF接口，一个控制单元和一个
8K位EEPROM组成。
工作原理：读写器向M1卡发一组固定频率的电磁波，卡片内有一个LC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷，在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存，当所积累的电荷达到2V时，此电容可做为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。
四、 M1射频卡与读写器的通讯
|
改变扇区
|
|
|
|
|
|
不改变扇区
复位应答（Answer to request）
M1射频卡的通讯协议和通讯波特率是定义好的，当有卡片进入读写器的操作范围时，读写器以特定的协议与它通讯，从而确定该卡是否为M1射频卡，即验证卡片的卡型。
防冲突机制 (Anticollision Loop)
当有多张卡进入读写器操作范围时，防冲突机制会从其中选择一张进行操作，未选中的则处于空闲模式等待下一次选卡，该过程会返回被选卡的序列号。
选择卡片(Select Tag)
选择被选中的卡的序列号，并同时返回卡的容量代码。
三次互相确认(3 Pass Authentication)
选定要处理的卡片之后，读写器就确定要访问的扇区号，并对该扇区密码进行密码校验，在三次相互认证之后就可以通过加密流进行通讯。（在选择另一扇区时，则必须进行另一扇区密码校验。）
对数据块的操作
读 (Read)：读一个块；
写 (Write）：写一个块；
加（Increment）：对数值块进行加值；
减（Decrement）：对数值块进行减值；
存储（Restore）：将块中的内容存到数据寄存器中；
传输（Transfer）：将数据寄存器中的内容写入块中；
中止（Halt）：将卡置于暂停工作状态；
FMl702SL内部有8个寄存器页，每页有8个寄存器，每个寄存器有8位数据。这些寄存器是统一编址的，从Ox00～0x3F，MCU通过SPI 接口与 FMl702SL通信对这些寄存器进行设置。例如，MCU需要让FMl702SL执行某个命令(Transceive)时，把此命令的代码(1E)写入 Command寄存器就可以了。
必须注意的是，MCU对卡片的操作不是简单的一条指令所能完成的，其中必须有对FMl702SL硬件内部寄存器的设置。操作步骤如图5所示。
(1)复位初始化FMr702SL：初始化FMl702SL的SPI接口，初始化FMl702SL定时器，设置定时器控制寄存器，打开Txl、TX2。
(2)Request(请求)：当一张Mifare卡片处在卡片读写器的天线的工作范围之内时，程序员控制读写器向卡片发出R：EQUEsT all(或REQUEsTstd)命令。卡片的ATR将启动，将卡片BLOCkO中的卡片类型(TagType)号共2个字节传送给读写器，建立卡片与读写器的第一步通信联络。如果不进行复位请求操作，读写器对卡片的其它操作将不会进行。
(3)AntieollisionLOOp(防冲突机制)：如果有多张Mifare卡片处在卡片读写器的天线的工作范围之内时，读写器将首先与每一张卡片进行通信，取得每一张卡片的系列号。由于每一张Mifare卡片都具有其唯一的序列号，决不会相同，因此读写器根据卡片的序列号来保证一次只对一张卡操作。该操作读写器得到卡的返回值为卡的序列号。
(4)Tag(选择卡片)：完成了上述二个步骤之后，读写器必须对卡片进行选择操作。执行操作后，返回卡上的SIZE字节。
(5)Authentication(三次相互验证)：经过上述三个步骤，在确认已经选择了一张卡片时，读写器在对卡进行读写操作之前，一必须对卡片上已经设置的密码进行认证。如果匹配，才允许进一步的读写操作。
(6)读写操作：对卡的最后操作是读、写、增值、减值、存储和传送等操作。
非接触式IC卡性能介绍（ML）
一、概述
MIFARE LIGHT 卡是一种小容量卡，共384位，适合于一卡一用。
二、主要指标
l 容量为384位
l 16位的数值计算
l 128位的数据区（如果不用钱包文件可达192位）
l 用户可自定义控制权限
l 唯一的32位序列号
l 工作频率：13.56MHZ
l 通信速率：106KB波特率
l 防 冲 突：同一时间可处理多张卡
l 读写距离：在10cm以内（与天线有关）
l 卡内无需电源
三、存储结构
ML卡共384位，分为12页，每页为4个字节。存储结构如下：
|
页号 |
字节0 |
字节1 |
字节2 |
字节3 |
|
|
0 |
SerNr(0) |
SerNr(1) |
SerNr(2) |
SerNr(3) |
Block 0 |
|
1 |
SerNr(4) |
Size Code |
Type(0) |
Type(1) |
|
|
2 |
Data(0) |
Data(1) |
Data(2) |
Data(3) |
Data1 |
|
3 |
Data(4) |
Data(5) |
Data(6) |
Data(7) |
|
|
4 |
Value(0) |
Value(1) |
Value_b(0) |
Value_b(1) |
Value |
|
5 |
Value(0) |
Value(1) |
Value_b(0) |
Value_b(1) |
|
|
6 |
KeyA(0) |
KeyA(1) |
KeyA(2) |
KeyA(3) |
KeyA |
|
7 |
KeyA(4) |
KeyA(5) |
AC-A |
AC-A_b |
|
|
8 |
KeyB(0) |
KeyB(1) |
KeyB(2) |
KeyB(3) |
KeyB |
|
9 |
KeyB(4) |
KeyB(5) |
AC-B |
AC-B_b |
|
|
A |
Data(0) |
Data(1) |
Data(2) |
Data(3) |
Data2 |
|
B |
Data(4) |
Data(5) |
Data(6) |
Data(7) |
（ 注：_b表示取反 ）
1) 第0、1页存放着卡的序列号等信息，只可读。
2) 第2、3页及A、B两页数据块，可存贮一般的数据。
3) 和4、5页为数值块，可作为钱包使用，两字节的值以正和反两种形式存贮。只有减
值操作，没有加值操作。如果不做钱包使用，则可以做为普通的数据块使用。
4）第6、7、8、9页存储着密码A（6字节）、密码B（6字节）及存取控制。
5）第7页的2字节、第9页的2字节为存储控制，存储控制以正和反的形式存两次。
|
Bit 7 |
--- |
|
Bit 6 |
--- |
|
Bit 5 |
Data2—Write –Enable |
|
Bit 4 |
Data2—Read—Enable |
|
Bit 3 |
Key+AC—Write—Enable |
|
Bit 2 |
Value—Write—Enable |
|
Bit 1 |
Data1—Write—Enable |
|
Bit 0 |
Data1—Read—Enable |
例如：AC-A的初始值为ff，即‘11111111’，即：
Data1：可读、可写；
Value：可写；
AC-A：可写；
Data2：可读、可写；
6）一次写一页（4个字节），一次读两页（8个字节）。
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