如何设计DSP芯片的非接触IC卡控制系统

1、系统架构 系统总体设计图如图1所示，本系统构成了一个典型控制网络，当读卡器MF RC2500处于检测终端的磁场范围之内时，将会接收外部信号的射频脉冲，同时从接收到的射频脉冲中解调出信息送到控制器TMS320F2407，控制器TMS320F2407对读卡器MFRC500进行读写操作，将接收到信息进行分析、处理后，经过RS-485／422以半(全)双工通信方式将信号送到服务器中，形成一个总线拓扑结构的控制网络。在系统工作过程中，服务器随时监测控制器的状态，判断控制器的工作情况，检测读卡器的状态。服务器和控制器工作在主从方式下，由服务器发出的控制命令和控制器返回的响应信息通过八芯电缆进行传输。

2、硬件结构 MF RC500的并行接口可以与具备不同类型并行接口的多种微处理器相连，每次上电复位后，MF RC500都将复位它的并行接口模式，并通过相应引脚的逻辑电平，判定当前微处理器的接口类型，实现与微处理器的同步。本系统采用读写选通分离且地址／数据总线复用的构建方式，连接原理图如图2所示。由图2可以看出本系统采用中断工作模式，即TMS320F2407根据MF RC500提供的中断信息对其进行控制。另外，根据实际情况，系统也可采用查询方式对非接触IC芯片的操作。

3、软件豹肉钕舞设计　　3．1 通信协议　　TMS320F2407控制器与系统服务器通信采用全／半双工方式，按照RS-232／RS-485规定一帧数据的格式以及电平特性，各种命令与返回状态信息组成本系统的通讯协议。考虑到系统扩展、集成时会带来的问题，设计时尽量把通讯协议标准化。在本系统软件设计中，通信协议采用“帧头+地址+命令+数据+校验+帧尾”的格式。　3．2 软件设计系统软件设计的主要程序包括：询卡操作程序、通信中断处理程序、读写时钟、选卡、读卡程序以及与上位机通信程序等。对卡操作的过程是一个很复杂的程序执行过程，要对MF RC500内部一系列的寄存器进行配置，而且这些操作对时序要求非常严格。首先系统初始化，如果有卡进入射频区域则芯片开始读卡，根据卡片信息与片内存储信息进行比较判断是否为对应卡；如果不是有效卡，则程序返回；若是对应卡则判断此卡是否需要密码，如果不需要输入密码，直接读卡内信息，卡内信息如与上位机中信息吻合就根据程序执行相关指令；需要密码时，则等待输入密码后读卡内信息，如果连续三次输入密码都错误，证明卡无效，主程序返回。

4、　4 系统性能测试结果评估 　　经过理论计算和实际样机验证，基于TMS320F2407的非接触IC卡系统恝依在绌来说，较之于单片机为核心的系统一般有以下几方面的优势： 　　(1)系统存储量大，TMS320F2407的数据采用16位的模式，相对于传统8位的单片机，在同样片选的情况下数据是它的两倍，而TMS320F24 07的12根I／O数字引脚经过配置后都可以用来作为地址的片选信号。正是基于TMS320F2407的特殊存储结构和丰富的引脚资源，使得它的存储量远远大于以单片机核心的系统，完全满足大容量卡数据的应用场合。 　　(2)处理速度快。系统晶振为10 MHz，经过二分频后就为20 MHz，经过计算以及实际验证，程序经过运行后找卡时间约为0．0042s，MFRC 500格式传输的规定，一次刷卡传输数据的时间不会超过0．2 s，因此在系统定时器设置0．3的定时常数时，可以得出系统最大可容卡大约为100万。

5、　5 结束语 本文主要介绍一种基于DSP的非接触IC卡控制系统，给出了相应的硬件和软件设计。本系统通用性强，适用面广，涉及到各个领域中的应用，可根据实际情况在此框架中进行修改。相对于单片机为核心的非接触IC卡控制系统来讲，具有存储容量大，处理速度快，系统成本低的优点，适应于大规模的应用场合。经实际使用证明，该系统工作稳定，实时性好，抗干扰能力强，性价比高，操作灵活、方便，若投入使用将会产生较好的经济效益。