免费文档范文--基于单片机的IC卡读写器设计(一)

1、本选题研究的目的及意义
 本选题的目的是利用89C51单片机设计一个IC卡读写器，在理解单片机应用原理的前提下，来提高IC卡读\写器的可靠性。在IC卡读\写中出现问题时，能及时告警并恢复到正常状态。理解IC的读写软件结构，用具体的软件系统来完成IC卡的读和写的功能。
 对于89c51单片机它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。单片机是靠程序的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。而且现在应用单片机编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性。所以，深入掌握单片机的功能可以有效的用单片机来实现IC卡的读与写。
 而且由于IC卡的存储容量大，安全保密性好，使用方便，具有数据处理能力，使用寿命长。它除了涵盖传统磁卡的全部功能外，还拓展到多磁卡所不胜的领域。目前，IC卡除了在金融系统外，在非金融系统也得到了广泛应用。如在通信领域中的公用电话卡、移动电话的SIM卡；在交通领域中的驾驶员执照卡、停车收费卡、公共交通设施的自动收费卡及公共交通工具的自动收费卡等；另外在医疗保健、身份识别、校园及消费娱乐领域中也得到了具体的应用。如今IC卡已深入到人们的各项生活中，无处不在。因此，基于单片机IC卡读写器设计的研究是一个非常有意义的课题。
2、本选题国内外研究状况综述
 国内外IC卡市场经过十几年的发展，目前进入到发展的调整阶段中，虽然尚存在着一些问题，但总体发展趋势已经在朝着良好的局面前进。展望未来几年IC卡市场状况，前景将更加美好。具体将体现在以下几个方面：
 1）在移动电话领域：移动电话卡仍将是市场的主流产品之一。从出货量来看，未来五年至少将会有20亿张的数量，而发到最终用户手中的卡片也将呈增长的趋势。特别是随着3G时代的来临，将会有大量的增长。
 2）在第二代居民身份证换发领域：按照公安部的统一部署，至2008年底，将基本换发完毕，即换发9亿张。第二代居民身份证除公安应用领域外，其应用领域涉及上百余种，如银行、旅馆、股票、邮政、机场、社会保障、工作就业等等。
 3）在银行与金融服务业：尽管EMV迁移的动力不足，但其前景还是相当广阔的。目前我国银行磁卡已发卡9亿多张，同时随着我国国力的进一步增强，人民生活水平的不断提高，出国旅游人数剧增，虽然EMV迁移的风险转移越来越突出，但符合EMV2000标准的发卡数量在5年内仍旧会有突破性地增长，到2010年其数量将以千万计。
 4）在教育系统学生证件卡及校园一卡通方面：目前教育部和各级地方政府正在探讨教育系统学生证件卡及校园一卡通的统一标准问题。如果一旦实现统一标准，将进一步推动教育事业的发展，其发卡量将数以亿计。
 5）在城市交通卡方面：城市交通卡将向区域性一卡通方向发展，如从长三角地区、珠江三角洲向周边地区延伸。
 6）在劳动与社会保障卡方面：随着我国社会保障体系的不断完善，加之劳动与社会保障卡已有行业标准，其在五年内发卡量将有明显增长。如上海的社保卡已向乡镇及流动人口发展。
7）在政府机构和企业身份识别和存取管理卡方面：这种卡是解决在共享信息和信息化基础设施的同时，保证系统和信息安全的重要措施。它是基于PKI技术，解决信息的真实性、完整性和不可否认性的
要求，保证系统和信息安全，以求不同身份的用户共享信息，各取所需。这种卡的需求量将与日俱增。当然这种卡的形式可以是智能卡的形式，也可以是USB KEY 的形式。
 8）IC卡向射频识别(RFID)领域发展：国家金卡办自2004年第七届全国IC卡应用工作会后，已把RFID技术和电子标签应用正式列入国家金卡工程重点工作，并着手组织应用试点。经过一年多的调研和探讨，经有关行业和地方申报，已在有条件的部门和地方启动了试点工作，正积极、稳妥地推进RFID应用示范工程建设。如面向工业生产过程与安全生产管理，促进生产力发展；服务于“三农”，推进农业（农产品）产业化；重要物品的防伪和动态管理；供应链与现代物流管理；数字旅游产业与现代服务业等。
3、本选题研究的主要内容及写作大纲
 1）主要内容：
 本选题首先对基于单片机IC卡读写器的总体概述，再针对系统所使用的单片机的性能和发展情况做了简单介绍，对设计IC卡的ATMEL89c51芯片做性能方面的说明。 同时，本选题对IC卡读写器的硬件、软件分析设计，对各部分电路进行介绍，最终完成系统硬件的电路。将设计的软件反复的模拟运行、调试，修改简化的软件系统，进而完成IC卡读写器的读与写的功能。
 2）大纲内容如下：
 绪论：主要包括基于单片机IC卡读写器研究的目的和意义，目前国内外的发展现状，以及研究的主要内容。
 IC卡读/写器有关方面：介绍IC卡读/写器，进而对IC卡进行初步的了解。再概述下IC卡读/写器应用领域，突出IC卡在如今生活的重要性。最后综述IC卡读/写器的发展趋势，常用IC卡读/写器的制作方法，从而进一步加深对IC卡的研究。
 IC卡读/写器的设计思想：有关ATMEL89c51单片机介绍，对89c51芯片加深理解，知道89c51芯片的功能。再对单片机时序，读/写的启动与停止时序进行编写，进行调试，修改，从而完善单片机对IC卡读写器的读\写的启动和停止功能。
 IC卡读/写器的硬件设计：对ATMEL89c51单片机芯片的IC卡读写器设计，第一步： SCL和SDA两条逻辑控制引出端线的启动与停止来产生控制读\写的“开始”\“停止”标志信号；第二部：写操作时序；第三步：读操作时序。 读写器硬件电路，画出电路原理图，对原理图里的器件做必要说明。读写原理分析，IC卡的上\下电控制；IC卡与CPU间串行信号的限流；串行通信接口的实现；工作状态的效应提示。
 IC卡读/写器的软件设计：软件设计思路，画出读\写器软件结构；对软件系统进行分析。系统功能结构及需求，系统测试方案设计。
 结论：
 致谢
4、主要参考文献
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