用单片机实现通用存贮器IC卡的读写

    2．2 总线状态及时序 
    
    A24C01的SCL及SDA两总线可通过一个电阻上拉为高电平，SDA上的数据仅在SCL为低电平时周期才能改变。当SCL为高电平时，SDA的改变表示“开始”和“停止”状态。此时，所有地址和数据字都以8位串行码方式输入输出EEPROM。 

    开始状态：SCL为高电平时，SDA由高电平转入低电平。该命令必须在其它命令前执行。 
    停止状态：SCL为高电平时，SDA由低电平转入高电平。该命令可终止所有通讯。 
    确认：相同总线上的设备在收到数据后，以置SDA为低电平的方式对其进行确认。 

    2．3 器件寻址 
    AT24系列EEPROM在开始状态后需紧接一个8位器件地址，以进行读写操作。设备寻址码的高4位为1、0、1、0，对于AT24C01／02，寻址码高4位后面的三位是器件寻址码，与它们的硬连线管脚相对应。最低位是读写选择位，置0时可激发读操作。具体的格式如下：

    2．4 AT89C2051芯片 

    AT89C2051是MCS－51产品的兼容型，它具有2k的FLASHROM、128字节ROM，15根I／O引线、两个16位定时／计数器、一个五向量两级中断结构、一个全双工串行口、一个精密模拟比较器以及片内振荡电路和时钟电路。它的P1口和P3口是双向I／O口，其中P1．2～P1．7、P3．0～P3．5和P3．7带有内部上拉电阻。在AT89C2051用作输入端时，将首先向引脚写“1”而使内部MOS管截止以便引脚处于悬浮状态，从而可获得高阻抗输入。
图2为通用存贮器IC卡的基本电路连接图。

　

     3 读写操作软件 

    当系统采用6MHz晶体振荡器时所定义的I／O口线及器件地址如下：

    3．1 开始条件（START_IC） 

    在开始条件下，当SCL为高电平时，SDA由高转为低。程序如下：

    3．2 停止条件（STOP_C）
　　在停止条件下，当SCL为高电平时，SDA由低转为高。程序如下：

    3．3 确认信号（ACKI_C） 

    在接收方应答下，每收到一字节后便将SDA电平拉低，程序如下：

    3．4 写一字节数据到IC卡（WR_BYTE） 
    在下列程序中，参数A表示源数据，R5表示字节位数。 

    WR_BYTE:MOV R5,#08;一字节8位数据

     此子程序的主要作用是按照定义的时序，顺序左移A中一字节8位数据，并通过引脚传送出去。当一字节发完后，等待IC卡发回的确认信号。 

     3．5 从IC卡读一字节（RD_BYTE）

     从IC卡中读一字节的源程序如下：

        
                                                           NOP

 
　　利用该程序可将读出的数据存放在A中。需要注意的是：读数据的器件不是通过确认状态来应答的，而是随后产生一个停止状态。

    3．6字节写入模式写数据（WRITE_BYTE）

    下列程序中的参数为：R6＝＝目的地址，A＝＝数据；程序如下：

    在收到8位数据后，EEPROM将通过SDA来回送确认信号，而传送设备必须用停止状态来终止写操作。这时，EEPROM将进入一个内计时固定存贮器的写入周期并且禁止在此其间的所有输入，直到写操作完成后才对通讯应答。其写入周期可自定义，最大为10ms。

    3．7页面写入模式写数据（WRITE_PAGE）
    以下程序中的参数为R0＝＝源指针，R6＝＝目的地址，R7＝＝页面长度。

    AT24C01／02可利用上述程序进行8字节的页面写入，它的操作类似于写字节。不同的是，它无需在第一个字节送出后才发停止状态，而是在收到确认信号后，再传送7个字节的数据码，最后以停止状态来终止页面写序列。AT24C04／08／16的页面为16字节。

    3．8立即地址读模式（READ_BYTEC）

    立即地址读模式读一字节数据的程序如下：

    该程序执行后，其内部数据字地址指针将保持在上次读写操作访问的最后一个地址，并按1递增且在芯片上电期间一直有效。只有当地址为页面的最末时，下次访问才滚动到该页面的首地址。

     3．9 随机地址读模式（READ_BYTER） 

    在下列程序中，R6＝＝源地址，程序如下：

    该操作模式需要一个空字节写序列载入数据地址。在器件和数据地址写入并得到确认后，将再产生另一个开始条件，并送出读操作器件的地址，同时激发一个立即地址读取。 

    3．10顺序地址读取（READBYTES） 

    在下列程序中：R0＝＝目的指针；R7＝＝数据长度，程序如下：

    其中顺序读取由立即寻址读或随机地址读激发，并在收到一字节数据后发确认信号应答。当读数器件以停止状态应答时，操作被终止。 

    4 总结 

    该系统结构简单，在实际运行时具有很高的可靠性，同时具有一定的可扩展性，并可通过单片机的串行口经电平转换后直接与计算机相连，以进行数据通讯。另外，也可根据需要连接到其它引脚或卡座触点，如果适当改进电路和程序，还可读写加密卡和CPU卡等。 

    参考文献 

    1．于宏军，赵冬艳．智能（IC）卡技术全书．电子工业 出版社． 
    2．余永权．Flash单片机原理及应用．电子工业出 版社． 
    3．白驹珩，雷晓平．单片计算机及其应用．电子科 技大学出版社．

本文来源：国外电子元器件    作者：张寅刚

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