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        明華 MF1 S50 卡

        一、主要指標

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

        二、存儲結構

        M1卡分為16個扇區,每個扇區由4塊(塊0、塊1、塊2、塊3)組成,(我們也將16個扇區的64個塊按絕對地址編號為0~63,存貯結構如下圖所示:

        ?

        r
        塊0
        數據塊
        0
        扇區0
        塊1
        數據塊
        1
        塊2
        數據塊
        2
        塊3
        密碼A 存取控制 密碼B
        控制塊
        3
        塊0
        數據塊
        4
        扇區1
        塊1
        數據塊
        5
        塊2
        數據塊
        6
        塊3
        密碼A 存取控制 密碼B
        控制塊
        7


        0
        數據塊
        60
        1
        數據塊
        61
        扇區15
        2
        數據塊
        62
        3
        密碼A 存取控制 密碼B
        控制塊
        63

        ?

        ?

        2.第0扇區的塊0(即絕對地址0塊),它用于存放廠商代碼,已經固化,不可更改。

        3.每個扇區的塊0、塊1、塊2為數據塊,可用于存貯數據。

        數據塊可作兩種應用:

        • 用作一般的數據保存,可以進行讀、寫操作。
        • 用作數據值,可以進行初始化值、加值、減值、讀值操作。

        4.每個扇區的塊3為控制塊,包括了密碼A、存取控制、密碼B。具體結構如下:

        A0 A1 A2 A3 A4 A5    FF 07 80 69     B0 B1 B2 B3 B4 B5

        密碼A(6字節) 存取控制(4字節) 密碼B(6字節)

        5.每個扇區的密碼和存取控制都是獨立的,可以根據實際需要設定各自的密碼及存取控制。存取控制為4個字節,共32位,扇區中的每個塊(包括數據塊和控制塊)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中,決定了該塊的訪問權限(如?
        進行減值操作必須驗證KEY A,進行加值操作必須驗證KEY B,等等)。三個控制
        位在存取控制字節中的位置,以塊0為例:

        對塊0的控制:

        bit 7
        6
        5
        4
        3
        2
        1
        0
        字節6
        C20_b
        C10_b
        字節7
        C10
        C30_b
        字節8
        C30
        C20
        字節9
        (注:c10_B表示C10取反)

        存取控制(4字節,其中字節9為備用字節)結構如下所示:

        bit 7
        6
        5
        4
        3
        2
        1
        0
        字節6
        C23_b
        C22_b
        C21_b
        C20_b
        C13_b
        C12_b
        C11_b
        C10_b
        字節7
        C13
        C12
        C11
        C10
        C33_b
        C32_b
        C31_b
        C30_b
        字節8
        C3.
        C23
        C31
        C30
        C23
        C22
        C21
        C20
        字節9
        (注:_b表示取反)

        6.數據塊(塊0、塊1、塊2)的存取控制如

        控制位(X=0.1.2
        (對數據塊 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現)

        例如:當塊0的存取控制位C10 C20 C30=1 0 0時,驗證密碼A或密碼B正確后可讀;
        驗證密碼B正確后可寫;不能進行加值、減值操作。

        7.控制塊塊3的存取控制與數據塊(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:當塊3的存取控制位C13 C23 C33=1 0 0時,表示:
        密碼A:不可讀,驗證KEYA或KEYB正確后,可寫(更改)。
        存取控制:驗證KEYA或KEYB正確后,可讀、可寫。
        密碼B:驗證KEYA或KEYB正確后,可讀、可寫。

        三、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卡發一組固定頻率的電磁波,卡片內有一個LC串聯諧振電路,其頻率與讀寫器發射的頻率相同,在電磁波的激勵下,LC諧振電路產生共振,從而使電容內有了電荷,在這個電容的另一端,接有一個單向導通的電子泵,將電容內的電荷送到另一個電容內儲存,當所積累的電荷達到2V時,此電容可做為電源為其它電路提供工作電壓,將卡內數據發射出去或接取讀寫器的數據。

        ?

        四、M1射頻卡與讀寫器的通訊


        復位應答(Answer to request)
        M1射頻卡的通訊協議和通訊波特率是定義好的,當有卡片進入讀寫器的操作范圍時,讀寫器以特定的協議與它通訊,從而確定該卡是否為M1射頻卡,即驗證卡片的卡型。

        防沖突機制 (Anticollision Loop)
        當有多張卡進入讀寫器操作范圍時,防沖突機制會從其中選擇一張進行操作,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(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號,并對該扇區密碼進行密碼校驗,在三次相互認證之后就可以通過加密流進行通訊。(在選擇另一扇區時,則必須進行另一扇區密碼校驗。)

        對數據塊的操作
        (Read):讀一個塊;
        (Write):寫一個塊;
        (Increment):對數值塊進行加值;
        (Decrement):對數值塊進行減值;
        存儲(Restore):將塊中的內容存到數據寄存器中;
        傳輸(Transfer):將數據寄存器中的內容寫入塊中;
        中止(Halt):將卡置于暫停工作狀態;

        ?

        ?

        ?

        ?

        ?

        ?

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