MF1S50非接觸式IC卡性能簡介（M1）

 

• 主要指標(biāo)

• 容量為8K位（bits）=1K字節(jié)（bytes）EEPROM
• 分為16個扇區(qū)，每個扇區(qū)為4塊，每塊16個字節(jié),以塊為存取單位
• 每個扇區(qū)有獨(dú)立的一組密碼及訪問控制
• 每張卡有唯一序列號，為32位
• 具有防沖突機(jī)制，支持多卡操作
• 無電源，自帶天線，內(nèi)含加密控制邏輯和通訊邏輯電路
• 數(shù)據(jù)保存期為10年，可改寫10萬次，讀無限次
• 工作溫度：-20℃~50℃(濕度為90%)
• 工作頻率：13.56MHZ
• 通信速率：106 KBPS
• 讀寫距離：10 cm以內(nèi)（與讀寫器有關(guān)）

 

• 存儲結(jié)構(gòu)

1. M1卡分為16個扇區(qū)，每個扇區(qū)由4塊（塊0、塊1、塊2、塊3）組成，（我們也將16個扇區(qū)的64個塊按絕對地址編號為0~63，存貯結(jié)構(gòu)如下圖所示：

 

扇區(qū)0	塊0		數(shù)據(jù)塊	0
	塊1		數(shù)據(jù)塊	1
	塊2		數(shù)據(jù)塊	2
	塊3	密碼A   存取控制   密碼B	控制塊	3
扇區(qū)1	塊0		數(shù)據(jù)塊	4
	塊1		數(shù)據(jù)塊	5
	塊2		數(shù)據(jù)塊	6
	塊3	密碼A   存取控制   密碼B	控制塊	7
		∶ 　　　　　　∶ 　　　　　　∶
扇區(qū)15	0		數(shù)據(jù)塊	60
	1		數(shù)據(jù)塊	61
	2		數(shù)據(jù)塊	62
	3	密碼A    存取控制   密碼B	控制塊	63

 

1. 第0扇區(qū)的塊0（即絕對地址0塊），它用于存放廠商代碼，已經(jīng)固化，不可更改。
2. 每個扇區(qū)的塊0、塊1、塊2為數(shù)據(jù)塊，可用于存貯數(shù)據(jù)。

   數(shù)據(jù)塊可作兩種應(yīng)用：

• 用作一般的數(shù)據(jù)保存，可以進(jìn)行讀、寫操作。
• 用作數(shù)據(jù)值，可以進(jìn)行初始化值、加值、減值、讀值操作。

1. 每個扇區(qū)的塊3為控制塊，包括了密碼A、存取控制、密碼B。具體結(jié)構(gòu)如下：

   

 

            密碼A（6字節(jié)）  存取控制（4字節(jié)） 密碼B（6字節(jié)） 

 

1. 每個扇區(qū)的密碼和存取控制都是獨(dú)立的，可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定各自的密碼及存取控制。存取控制為4個字節(jié)，共32位，扇區(qū)中的每個塊（包括數(shù)據(jù)塊和控制塊）的存取條件是由密碼和存取控制共同決定的，在存取控制中每個塊都有相應(yīng)的三個控制位,定義如下：

   

          塊0：   C10   C20   C30

          塊1：   C11   C21   C31

          塊2：   C12   C22   C32

          塊3：   C13   C23   C33

 

  三個控制位以正和反兩種形式存在于存取控制字節(jié)中，決定了該塊的訪問權(quán)限（如 

  進(jìn)行減值操作必須驗(yàn)證KEY A，進(jìn)行加值操作必須驗(yàn)證KEY B，等等）。三個控制

  位在存取控制字節(jié)中的位置，以塊0為例：

 

   對塊0的控制：

           bit  7    6     5       4     3      2      1      0

字節(jié)6				C20_b				C10_b
字節(jié)7				C10				C30_b
字節(jié)8				C30				C20
字節(jié)9

                ( 注： C10_b表示C10取反 )

 

      存取控制（4字節(jié)，其中字節(jié)9為備用字節(jié)）結(jié)構(gòu)如下所示：

          bit  7    6      5       4     3      2      1      0

字節(jié)6	C23_b	C22_b	C21_b	C20_b	C13_b	C12_b	C11_b	C10_b
字節(jié)7	C13	C12	C11	C10	C33_b	C32_b	C31_b	C30_b
字節(jié)8	C33	C32	C31	C30	C23	C22	C21	C20
字節(jié)9

                     ( 注： _b表示取反 )

 

    6、數(shù)據(jù)塊（塊0、塊1、塊2）的存取控制如下：

 

控制位（X=0..2）			訪 問 條 件 （對數(shù)據(jù)塊 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 表示密碼A或密碼B，Never表示任何條件下不能實(shí)現(xiàn)）

 

  例如：當(dāng)塊0的存取控制位C10 C20 C30=1 0 0時，驗(yàn)證密碼A或密碼B正確后可讀；

        驗(yàn)證密碼B正確后可寫；不能進(jìn)行加值、減值操作。

 

    7、控制塊塊3的存取控制與數(shù)據(jù)塊（塊0、1、2）不同，它的存取控制如下：

 

			密碼A		存取控制		密碼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：當(dāng)塊3的存取控制位C13 C23 C33=1 0 0時，表示：

           密碼A：不可讀，驗(yàn)證KEYA或KEYB正確后，可寫（更改）。

         存取控制：驗(yàn)證KEYA或KEYB正確后，可讀、可寫。

           密碼B：驗(yàn)證KEYA或KEYB正確后，可讀、可寫。

 

• 工作原理

卡片的電氣部分只由一個天線和ASIC組成。

天線：卡片的天線是只有幾組繞線的線圈，很適于封裝到IS0卡片中。

ASIC：卡片的ASIC由一個高速（106KB波特率）的RF接口，一個控制單元和一個

      8K位EEPROM組成。

工作原理：讀寫器向M1卡發(fā)一組固定頻率的電磁波，卡片內(nèi)有一個LC串聯(lián)諧振電路，其頻率與讀寫器發(fā)射的頻率相同，在電磁波的激勵下，LC諧振電路產(chǎn)生共振，從而使電容內(nèi)有了電荷，在這個電容的另一端，接有一個單向?qū)ǖ碾娮颖?，將電容?nèi)的電荷送到另一個電容內(nèi)儲存，當(dāng)所積累的電荷達(dá)到2V時，此電容可做為電源為其它電路提供工作電壓，將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接取讀寫器的數(shù)據(jù)。

 

• M1射頻卡與讀寫器的通訊

                                              

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

        

 

                                          

                

          改變扇區(qū)

                                                                          

 

         不改變扇區(qū)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

復(fù)位應(yīng)答（Answer to request）

M1射頻卡的通訊協(xié)議和通訊波特率是定義好的，當(dāng)有卡片進(jìn)入讀寫器的操作范圍時，讀寫器以特定的協(xié)議與它通訊，從而確定該卡是否為M1射頻卡，即驗(yàn)證卡片的卡型。

 

防沖突機(jī)制 (Anticollision Loop)

當(dāng)有多張卡進(jìn)入讀寫器操作范圍時，防沖突機(jī)制會從其中選擇一張進(jìn)行操作，未選中的則處于空閑模式等待下一次選卡，該過程會返回被選卡的序列號。

 

選擇卡片(Select Tag)

選擇被選中的卡的序列號，并同時返回卡的容量代碼。

 

三次互相確認(rèn)(3 Pass Authentication)

選定要處理的卡片之后，讀寫器就確定要訪問的扇區(qū)號，并對該扇區(qū)密碼進(jìn)行密碼校驗(yàn)，在三次相互認(rèn)證之后就可以通過加密流進(jìn)行通訊。（在選擇另一扇區(qū)時，則必須進(jìn)行另一扇區(qū)密碼校驗(yàn)。）

 

對數(shù)據(jù)塊的操作

讀 (Read)：讀一個塊；

寫 (Write）：寫一個塊；

加（Increment）：對數(shù)值塊進(jìn)行加值；

減（Decrement）：對數(shù)值塊進(jìn)行減值；

存儲（Restore）：將塊中的內(nèi)容存到數(shù)據(jù)寄存器中；

傳輸（Transfer）：將數(shù)據(jù)寄存器中的內(nèi)容寫入塊中；

中止（Halt）：將卡置于暫停工作狀態(tài)；