EM4100 是為在射頻感應(yīng)卡片上廣為使用的一種 CMOS 集成電路微芯片。EM4100 芯片電
路以被放在一個交變磁場上的外部天線線圈為電能驅(qū)動，并且經(jīng)由線圈終端之一從該磁場
得到它的時鐘頻率。另一線圈終端受芯片內(nèi)部調(diào)制器影響, 轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍烷_關(guān)調(diào)制，以便
向讀卡機(jī)傳送包含制造商予先程序排列的 64bit 信息和命令。
EM4100 有一些被用來定義代碼類型和數(shù)據(jù)率的基本選擇項(xiàng)。如每 bit 的數(shù)據(jù)率可為
載波頻率的 64 、32 和 16 倍周期，其數(shù)據(jù)能作為 Manchester (曼徹斯特)、Biphase (雙
相) 或 PSK (相位調(diào)制) 調(diào)制格式來編碼。芯片在多晶硅片聯(lián)結(jié)狀態(tài)時施行激光燒寫編程，
以便在每塊芯片上存儲唯一的代碼。連續(xù)的輸出數(shù)據(jù)字符串包含 9 個‘1’bits 的引導(dǎo)
頭，40 bits 的數(shù)據(jù)，14 bits 奇偶校驗(yàn)以及 1 bit 停止位。由于邏輯控制中心低微電量
的消耗，無需提供緩沖電容。僅芯片運(yùn)行的能量需要靠外部天線線圈獲得，芯片內(nèi)整合有
一個與外部線圈并聯(lián)的電容可獲得諧振能量吸收。
簡要特征：
* 載波頻率為 125kHz；
* 卡向讀卡器傳送數(shù)據(jù)的調(diào)制方式為加載調(diào)幅；
* 卡內(nèi)數(shù)據(jù)編碼采用抗干擾能力強(qiáng)的 BPSK 相移鍵控方式；
* 卡向讀卡器數(shù)據(jù)傳送速率為 3.9kbps；
* 數(shù)據(jù)存儲采用 EEPROM，數(shù)據(jù)保存時間超過 10 年；
* 數(shù)據(jù)存儲容量共 64 位，包括制造商、發(fā)行商和用戶代碼；
* 卡號在封卡前寫入后不可再更改，絕對確保卡號的唯一性和安全性；
*芯片除封裝成標(biāo)準(zhǔn)卡片形狀外，還可根據(jù)應(yīng)用需要封裝成籌碼等多種形狀。
操作條件：
當(dāng)采用曼徹斯特調(diào)制編碼(典型方式，RF 周期與數(shù)據(jù)位周期的比率為 RF/64)時，只要
EM4100 芯片的外部線圈兩端產(chǎn)生的 AC 感應(yīng)電壓≥3.5Vpp，線圈時鐘頻率約為
125kHz 時，芯片上電啟動，工作溫度為－40～＋85℃。
ID 卡讀寫電路設(shè)計(jì)
4
2 1.2 D EM4100ID 卡數(shù)據(jù)格式
EM4100 全部的數(shù)據(jù)位為 64 bit，它包含 9 個開始位（其值均為‘1’）、40 個數(shù)據(jù)位
（8 個廠商信息位＋32 個數(shù)據(jù)位）、14 個行列校驗(yàn)位（10 個行校驗(yàn)＋4 個列校驗(yàn)）和 1 個
結(jié)束停止位。
EM4100 在向讀卡機(jī)或 PC 機(jī)傳送信息時，首先傳送 9 個開始位，接著傳送 8 個芯片
廠商信息或版本代碼，然后再傳送 32 個數(shù)據(jù)位。其中 15 個校驗(yàn)以及結(jié)束位用以跟蹤包
含廠商信息在內(nèi)的 40 位數(shù)據(jù)，如圖 1-20 所示。
曼徹斯特編碼（Manchester Encoding），也叫做相位編碼(PE)，是一個同步時鐘編碼
技術(shù)，被物理層使用來編碼一個同步位流的時鐘和數(shù)據(jù)。曼徹斯特編碼被用在以太網(wǎng)媒介
系統(tǒng)中。曼徹斯特編碼提供一個簡單的方式給編碼簡單的二進(jìn)制序列而沒有長的周期沒有
轉(zhuǎn)換級別，因而防止時鐘同步的丟失，或來自低頻率位移在貧乏補(bǔ)償?shù)哪M鏈接位錯誤。
在這個技術(shù)下，實(shí)際上的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被傳輸通過這個電纜，不是作為一個序列的邏輯 1 或
0 來發(fā)送的（技術(shù)上叫做反向不歸零制(NRZ)）。相反地，這些位被轉(zhuǎn)換為一個稍微不同的
格式，它通過使用直接的二進(jìn)制編碼有很多的優(yōu)點(diǎn)。
曼徹斯特編碼，常用于局域網(wǎng)傳輸。在曼徹斯特編碼中，每一位的中間有一跳變，位
中間的跳變既作時鐘信號，又作數(shù)據(jù)信號；從高到低跳變表示"1"，從低到高跳變表示"0"
如圖 1-30 所示。
圖 1-30 曼徹斯特碼
ID 卡讀寫電路設(shè)計(jì)
5
根據(jù)曼徹斯特碼的編碼原則非接觸 ID 卡采用上升沿對應(yīng)著位數(shù)據(jù)“0”，下降沿對應(yīng)
著位數(shù)據(jù)“1”，微控制器通過檢測 125K 非接觸 IC 卡讀卡器輸出數(shù)據(jù)位的跳變來實(shí)現(xiàn)對
曼徹斯特碼的譯碼。數(shù)據(jù)讀以后，根據(jù)前面所提到的非接觸 ID 卡的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過比較
奇校驗(yàn)算法與讀出數(shù)據(jù)中的奇校驗(yàn)位來驗(yàn)證出數(shù)據(jù)的正確性。在工作狀態(tài)下，只要 125K
讀卡頭電路不斷電，非接觸 ID 卡在讀卡區(qū)內(nèi)，非接觸 ID 卡將循環(huán)發(fā)送 64 位數(shù)據(jù),而 125K
讀卡頭的 OUT 腳也循環(huán)發(fā)送 64 位數(shù)據(jù)。
采用曼碼調(diào)制的數(shù)據(jù)表達(dá)方式由圖 1.3 可知，位數(shù)據(jù)的傳送周期（1P）規(guī)定了每傳送
1 位數(shù)據(jù)的時間是固定的，E5550 系列它由 RF/n 決定其物理實(shí)質(zhì)是微控制器通過基站與應(yīng)
答器中的存儲器（EEPROM）進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫操作。而 ID4001 載波頻率 foSC＝125kHz，位
數(shù)據(jù)傳送率 RF/64 是固定的，則每傳送一位的時間（周期）為振蕩周期的 64 分頻，故位
傳送周期為
|
QQ好友和群
QQ空間
騰訊微博
騰訊朋友
收藏
淘帖
頂
踩
