从上高中开始，我们学校用的餐卡就为接触式的IC卡，在校园里还分布着很多的IC卡电话，上大学以后学校使用的校园一卡通，为非接触式是射频式IC卡，因此对IC卡有了兴趣，在学习单片机的过程中，了解到单片机可以实现IC卡的读写控制，在参考有关资料的基础上，学习的利用单片机实现接触式的IC卡读写控制。

 

主要器件：

1、  AT89S8252单片机芯片，此芯片具有SPI接口，可以用来读写IC卡芯片。

2、  使用与SPI接口兼容的串行数据接口的IC卡芯片AT45D041A，支持在系统重编程，可用于数字语音、图像和数据的存储。

 

试验流程图：

 

试验电路图：

试验程序代码：
//ICRdWr.h程序

#ifndef    _ICRDWR_H                             // 防止ICRdWr.h被重复引用

 

#define    _ICRDWR_H

 

#include                  //  重要的头文件引用

 

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

 

/* 指令宏定义 */

#define BUFFER_1_WRITE 0x84               // buffer1写指令代码

#define B1_TO_MM_PAGE_NO_ERA 0x88 // 无在线擦除的buffer1写主内存页指令代码

#define MM_PAGE_READ 0xD2                // 主内存页读指令代码

#define STAT_REG_READ 0xD7                // 状态寄存器读指令代码

 

#define DATA_IN_MAX_LEN 8

#define DATA_OUT_MAX_LEN 8

 

uint page_start_addr;                          // 页中起始字节地址

uint page_addr;                                         // 页地址，16位中低9位为有效位

uint buf_start_addr;                            // buffer中起始字节地址，16位中低11位为有效位

uchar data_in[DATA_IN_MAX_LEN];         // 要写入IC卡的数据

uchar data_out[DATA_OUT_MAX_LEN];    // 要从IC卡中读出的数据

 

#endif

 

//ICRdWr.c程序

#include "ICRdWr.h"

 

/* 延时t毫秒 */

void delay(uint t)

{

       uint i;

       while(t--)

       {

              /* 对于11.0592M时钟，约延时1ms */

              for (i=0;i<125;i++)

              {}

       }

}

 

/* 获取需要存入IC卡数据的函数*/

void getdata()

{

       // 此函数简化如下：

       uchar i;

       for (i=0;i<8;i++)

              data_in[i]=i+1;

}

 

/* 写单片机AT89S8252的SPDR寄存器，数据通过SPI口串行输出给IC卡芯片 */

void write_spi(uchar dat)

{

       SPDR = dat;

       while (!(SPSR & 0x80)) ;         // 等待一次传输完成

}

 

/* 获取IC卡芯片状态函数 */

uchar IC_stat(void)

{

    P1_1 = 0;                               // 使能IC卡芯片；/cs=0

   

       write_spi(STAT_REG_READ);                   // 写入读IC卡芯片状态指令

       write_spi(0x00);                    // 写无关比特

  

    P1_1 = 1;                                     // 禁用IC卡芯片；/cs=1

    return SPDR;                                     // 返回IC卡芯片状态字节

}

 

/* 写IC卡芯片函数:将数据写入buffer，如果buffer满，

       则将buffer中数据写入主内存页 */

void write_to_IC(uchar dat)

{

       uchar stat;

 

    /* 检查IC卡芯片是否忙 */

       stat = IC_stat();

    while ((stat&0x80)==0x00);

      

       /* 数据写入buffer */

    P1_1 = 0;                                           // 使能IC卡芯片；/cs=0       

     write_spi(BUFFER_1_WRITE);                         // buffer1写指令代码

    write_spi(0x00);                             // 写入8位无关位

    write_spi((uchar)(buf_start_addr>>8));      // 写入7位无关位加上9位buffer起始字节地址的第1位

    write_spi((uchar)buf_start_addr);           // 写入9位buffer起始字节地址的后8位

    write_spi(dat);                            // 写入数据       

    P1_1 = 1;                                            // 禁用IC卡芯片；结束buffer write指令

   

    buf_start_addr++;                                     // 下一buffer起始字节地址

   

    /* 如果buffer写满，则将buffer中数据写入主内存页 */

    if (buf_start_addr > 263)              

    {

        buf_start_addr = 0;                             // buffer起始字节地址重置0

        if (page_addr < 2047)                // 如果主内存页不满

        {

                     /* buffer数据写入主内存页 */

            P1_1 = 0;                                          // 使能IC卡芯片；/cs=0

             write_spi(B1_TO_MM_PAGE_NO_ERA);   // 写入无在线擦除的buffer1写主内存页指令代码            

            write_spi((uchar)(page_addr>>7));      // 写入4位保留位加上11位页地址的高4位

            write_spi((uchar)(page_addr<<1));      // 写入11位页地址的低7位和1位无关位

            write_spi(0x00);                         // 再写入8位无关位       

            P1_1 = 1;                                     // 禁用IC卡芯片；结束无在线擦除的buffer写主内存页指令

 

            page_addr++;                                 // 下一页地址

        }

    } 

}

 

/* 读IC卡芯片函数，如果一页读完，则读取下一页 */

uchar read_from_IC()

{

       uchar stat;

       uchar tmp;

 

       /* 检查IC卡芯片是否忙 */

       stat = IC_stat();

    while ((stat&0x80)==0x00);

 

       /* 从主内存页中读出数据 */

       P1_1 = 0;                                   // 使能IC卡芯片；/cs=0   

       write_spi(MM_PAGE_READ) ;            // 写入主内存页读指令代码

       tmp = (uchar)(page_addr>>7);

       write_spi(tmp);                                  // 写入4位保留位加上11位页地址的高4位

       tmp = (uchar)(page_addr<<1)|((uchar)(page_start_addr>>8)&0x01);

    write_spi(tmp);                                  // 写入11位页地址的低7位和9位页起始字节地址的最高位

       tmp = (uchar)(page_start_addr);

       write_spi(tmp);                                  // 写入9位页起始字节地址的低8位

       write_spi(0x00) ;                         // 写入8位无关位

       write_spi(0x00) ;                         // 写入8位无关位

       write_spi(0x00) ;                         // 写入8位无关位

       write_spi(0x00) ;                         // 再写入8位无关位，共写入32位无关位

       write_spi(0xff) ;                          // 写入8位无意义值以确保完成一字节数据的读出      

       P1_1 = 1;                                 // 禁用IC卡芯片；结束主内存页读指令

 

       page_start_addr++;                            // 下一页中起始字节地址

 

       /* 如果读完一页，则读取下一页 */

    if (page_start_addr > 263)              

    {

        page_start_addr = 0;                           // 页起始字节地址重置0

        if (page_addr < 2047)                // 如果主内存页没有读完

               page_addr++;                          // 下一页地址       

    } 

 

       return SPDR;                              // 返回读出数据

}
 

接上篇程序:

/* 主函数 */

void main()

{

       uchar i;

 

       P1_0 = 1;                                          // /RST引脚置高

 

       /* SPIE=0,SPE=1,DORD=0,MSTR=1,CPOL=CPHA=1,SPR1=0,SPR0=1*/

       SPCR=0x5d;

 

       buf_start_addr = 0;

       page_start_addr = 0;

       page_addr = 0;      

      

       /* 获取需要写入IC卡的数据，存放在data_in[]中 */

       getdata();                                   

 

       /* 将data_in[]中存放数据写入IC卡 */

       for (i=0;i

       {

              write_to_IC(data_in[i]);

              delay(2);                              // 延时2ms

       }

 

       delay(10);                                          // 延时10ms

 

       buf_start_addr = 0;

       page_start_addr = 0;

       page_addr = 0;

 

       /* 数据读出IC卡，存放在data_out[]中 */

       for (i=0;i

       {

              data_out[i] = read_from_IC();

              delay(2);                              // 延时2ms

       }

 

       while(1);

}