RFID-RC522模块

一.S50（M1）卡介绍

1.S50（M1）卡基础知识

• 每张卡有唯一的序列号，32位
• 卡的容量是8Kbit的EEPROM
• 分为16个扇区，每个扇区分为4块，每块16个字节，以块为存取单位
• 每个扇区都有独立的一组密码和访问控制

2.内部信息

扇区0的块0用来固化厂商代码；
每个扇区的块3作为控制块，存放：密码A（6字节）、存取控制（4字节）、密码B（6字节）

每个扇区的块0、1、2作为数据块，其作用如下：
1.作为一般的数据存储，可以对其中的数据进行读写操作
2.用作数据值，可以进行初始化值、加值、减值、读值操作

3.存取控制

• 每个扇区的密码和存取控制都是独立的，存取控制是4个字节，即32位（在块3中）。
• 每个块都有存取条件，存取条件是由密码和存取控制共同决定的。
• 每个块都有相应的三个控制位，这三个控制位存在于存取控制字节中，相应的控制位决定了该块的访问权限，控制位如图：
  

就是说，每个扇区的所有块的存取条件控制位，都放在了该扇区的块3中，如图：

4.数据块的存取控制

对数据块，与就是块0、1、2的存取控制是由对应块的控制位来决定的：

从表中得知：对数据块的存取控制，由于存取控制由三个控制位所决定，所以相应的访问条件就产生了9种。
要想对数据块进行操作，首先要看该数据块的控制位是否允许对数据块的操作，如果允许操作，再看需要验证什么密码，只有验证密码正确后才可以对该数据块执行相应操作。
一般密码A的初始值都是0xFF…

5.控制块的存取控

块3（控制块）的存取操作与数据块不同，如图：

6.工作原理

• 电气部分：
  卡片的电气部分由一个天线和一个ASIC组成。

• 天线：就是几组绕线的线圈，体积小，已经封装在卡片内

• ASIC：ASIC即专用集成电路，是指应特定用户要求和特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路。 目前用CPLD（复杂可编程逻辑器件）和 FPGA（现场可编程逻辑阵列）来进行ASIC设计是最为流行的方式之一，它们的共性是都具有用户现场可编程特性，都支持边界扫描技术，但两者在集成度、速度以及编程方式上具有各自的特点，这样理解，ASIC就是卡片特点的一个集成电路。
  卡片的ASIC包含了一个高速（106KB）的RF接口、一个控制单元、一个8K的EEPROM

• 工作过程：
  读卡器会向M1卡发送一组固定频率的电磁波，卡片内有一个LC串联谐振电路，其工作频率与读卡器发送的电磁波频率相同，遂在电磁波的激励下，LC串联谐振电路会发生共振，从而使电容内产生电荷，在电容的另一端接有一个单向导电的电子泵，电子泵将产生的电荷转移到另一个电容中存储。当存储电容中的电荷达到2V的时候，此时电容就作为电源为其他电路提供工作电压，所以卡片就可以向读卡器发送数据，或者从读卡器接收数据，实现了读卡器与卡片的通信。

7.M1与读卡器的通信

通信的流程图如示：

• 复位应答（Request）
  M1卡的通信协议和通信波特率是定义好的，当有卡片进入读卡器的工作范围时，读卡器要以特定的协议与卡片通信，从而确定卡片的卡型。

• 防冲突机制（Anticollision Loop）
  当有多张卡片进入读写器操作范围时，会从中选择一张卡片进行操作，并返回选中卡片的序列号。

• 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。

• 三次相互确认（3 Pass Authentication）
  选定要处理的卡片后，读写器就要确定访问的扇区号，并且对扇区密码进行密码校验。在三次互相认证后就可以通过加密流进行通信。每次在选择扇区的时候都要进行扇区的密码校验。

对数据块的操作

读（Read）:读一个块的数据；
写（Write）：在一个块中写数据；
加（Increment）：对数据块中的数值进行加值；
减（Decrement）：对数据块中的数值进行减值；
传输（Transfer）：将数据寄存器中的内容写入数据块中；
中止（Halt）：暂停卡片的工作；

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