本科毕业论文---基于fm1702的射频卡读写系统的设计论文正文.doc

华中科技大学毕业设计（论文）

毕业设计（论文）任务书

题目：基于FM1702的射频卡读写系统的设计

一、原始依据（包括设计或论文的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等。）
工作基础：掌握51单片机的基本原理，能够使用C51完成相关的应用程序，了解射频卡的基本工作原理。
研究条件：51单片机实验系统以及FM1702射频卡读写模块。
应用环境：基于FM1702的单片机读写模块的程序设计
工作目的：熟练掌握51单片机的C编程
熟练使用Proteus/Protel作为电路设计、仿真的辅助工具
了解射频卡的安全认证和读写控制
开发基于该系统的读写控制程序
二、参考文献
[1]单片机的C语言应用程序设计，马忠梅，北京航空航天大学出版社，2007.
[2]基于FM1702射频识别读写器的设计与实现,邢海霞，索明何. 嵌入式计算机,2007.
[3]新概念51单片机C语言教程,郭天祥，电子工业出版社，2008.
[4]C程序设计（第三版），谭浩强，清华大学出版社，2007.
[5]The 8051 Microcontroller and Embedded Systems, Muhammad Ali Mazidi etc.
三、设计（研究）内容和要求（包括设计或研究内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求。）
1、掌握51单片机C编程。
2、掌握射频卡读写控制的基本原理和步骤。
3、完成基于该模块的射频卡的基本读写控制程序的开发。
4、在此基础上，通过扩展外接输入输出设备完成对射频卡读写控制。

指导教师（签字）
年 月 日
审题小组组长（签字）
年 月 日

本科生毕业设计（论文）开题报告

课题名称
基于FM1302的射频卡读写系统的设计题目
系 名 称
信息工程系
专业名称
自动化
学生姓名
田靖
指导教师
扈书亮
一、课题来源及意义
无线射频译自英文Radio Frequency Identification，简称为RFID，是20世纪90年代兴起的一种非接触式的自动识别技术。射频技术（RFID） 相对于传统的磁卡及IC卡技术具有非接触、阅读速度快、无磨损等特点。 无线射频技术在阅读器和射频卡之间进行非接触双向数据传输，以达到目标识别和数据交换的目的。与传统的条型码、磁卡及IC卡相比，射频卡具有非接触、阅读速度快、无磨损、不受环境影响、寿命长、便于使用的特点和具有防冲突功能，能同时处理多张卡片。
目前生产射频技术RFID产品的很多公司都采用自己的标准，国际上还没有统一的标准。目前，可供射频卡使用的几种射频技术标准有ISO10536、ISO14443、ISO15693和ISO18OOO。应用最多的是ISO14443和ISO15693，这两个标准都由物理特性、射频功率和信号接口、初始化和反碰撞以及传输协议四部分组成。本课题采用的RFID是基于ISO14443技术标准。
二、射频技术发展现状
RFID直接继承了雷达的概念，并由此发展出一种生机勃勃的AIDC新技术——RFID技术。1948年哈里.斯托克曼发表的“利用反射功率的通讯”奠定了射频识别RFID的理论基础。
RFID技术发展的历程表。在20世纪中，无线电技术的理论与应用研究是科学技术发展最重要的成就之一。RFID技术的发展可按10年期划分如下：1941～1950年,雷达的改进和应用催生了RFID技术，1948年奠定了RFID技术的理论基础。1951—1960年，早期RFID技术的探索阶段，主要处于实验室实验研究。1961—1970年，RFID技术的理论得到了发展，开始了一些应用尝试。1971—1980
年，RFID技术与产品研发处于一个大发展时期，各种RFID技术测试得到加速。出现了一些最早的RFID应用。1981～1990年，RFID技术及产品进入商业应用阶段，各种规模应用开始出现。1991～2000年，RFID技术标准化问题日趋得到重视，RFID产品得到广泛采用，RFID产品逐渐成为人们生活中的一部分。2001—今。标准化问题日趋为人们所重视，RFID产品种类更加丰富，有源电子标签。无源电子标签及半无源电子标签均得到发展，电子标签成本不断降低，规模应用行业不断扩大。
三、研究目标
用非接触式IC卡读卡器模块实现对M1卡（IC卡）的读写操作，即在实验箱的LCD上显示M1卡的卡号以及对M1卡进行读/写操作时的M1卡数据。
四、研究内容
1、设计了射频卡的控制电路。设计合理的硬件电路来实现所需要的读/写功能，其中单片机（51）系统的设计，键盘、显示部分设计等。
2、编写针对该射频卡的控制程序。包括RFID卡读/写/密码验证操作程序，与PC 机通信中断处理程序，键盘显示程序及存储器读写程序。
3、在 MCS51集成开发环境下对射频卡的硬软件进行调试，实现研究目标。
五、研究方法与手段

MCU
主控制模块

LCD显示模块
键盘模块

读卡器芯片

IC卡
LED模块

键盘模块功能：给MCU命令，使MCU对非接触式IC卡模块进行读/写操作。LCD显示器模块：进行读操作时，显示M1卡号、显示“读数据”以及读的数据；进行写操作时，显示M1的卡号、显示“WRITE”以及写入数据。LED模块功能：用来动态观察程序执行到的具体位置，如：LED1 寻卡成功，LED2 防冲突成功，LED3 选卡成功，LED4 装载密匙成功，LED5验证AUTHENT1 成功，LED6 验证AUTHENT2 成功，LED7 读卡成功，LED8 写卡成功。8255可编程模块功能：对MCU进行编程，下载和调试程序。非接触式IC卡模块功能：对M1卡进行读写操作并反馈给MCU。MCU主控制模块功能：对输入信号进行分析计算，控制非接触式IC卡模块，给予LCD以及LED模块数据和信号，等待键盘模块的命令。
实验室现有设备：EL-MUT-III型单片机教学实验箱（其中包含键盘、显示模块），以及射频卡扩展模块。
六、进度安排
1、2012.12.07-2013.03.15 查找资料，了解了射频卡的功能及意义，
单片机应用，完成开题报告。
2、2013.04.01-2013.04.15 编写针对该射频卡控制系统的程序。
3、2013.04.16-2013.05.09 对系统硬软件进行调试
4、2013.05.10-2013.06.01 撰写论文，准备答辩。
八、主要参考文献
[1]慈新新，王苏滨，王硕. 无线射频识别（RFID）系统技术与应用[M]，2007.
[2]游战清，刘克胜，吴翔，林汉宏等. 无线射频设别（RFID）与条码技术[M]，2007.
[3]黄智伟. 射频集成电路芯片原理与应用电路设计[M]，2004.
[4]范博. 射频电路原理与实用电路设计[M]，2006.
[5]慈新新，盛裕平，张海波等. 架设企业级多网络域邮件系统[J]. 软件世界，2000.
[6]慈新新，李德彩，王韬. RFID在物流中的应用及前景[J]. 微电脑世界，2004.
[7]慈新新，曾荣仁. 美军射频识别技术应用浅析[J]. 自动识别技术与应用，2004.
[8]慈新新，RFID的技术发展与创新[J]. 微电脑世界平，2005.
[9]慈新新，曾荣仁，王韬. 2005年射频识别应用情况回顾[J]. 微电脑世界，2005.
[10]王忠敏，张成海. EPC与物联网[M]. 北京：中国标准出版社，2004.

[11]陈大才等. 射频识别（RFID）技术[M]. 北京：电子工业出版社，2001.
[12]陆永宁. 非接触式IC原理与应用电子技术[M]，北京：电子工业出版社，2006.
[13]胡汉才. 单片机原理及接口技术[M]，北京：清华大学出版社，2010.
[14]陈大才. 无线射频识别技术（RFID）[M]. 北京：电子工业出版社,2001.
[15]陈宏宇. RFID系统入门[M]. 台北：文魁资讯股份有限公司，2004.
[16]刁建成. RFID原理与应用[M]. 台北：全华科技图书股份有限公司，2005.
[17]张成海, 张铎. 现代自动识别技术与应用[M].北京：清华大学出版社，2003.
[18]丘莹青. RFID实践——非接触式智能卡系统开发[M]. 台北：学贯行销股份有限公司，2005.
[19]陈邦媛. 射频通信电路[M].北京：科学出版社，2003.
[20]周朝栋等. 天线与电波[M].西安：西安电子科技大学出版社，2002.
[21] Lawrence Rabiner, and Biing Hwang Juang, Fundamentals of SpeechRecognition . Prentice Hall, New Jersey, 1993
[22] Y.M. Lam, M.W. Mak, and P.H.W. Leong , “Fixed pointimplementations of Speech Recognition Systems”. Proceedings of theInternational Signal Processing Conference . Dallas. 2003
[23] Soshi Iba, Christiaan J. J. Paredis, and Pradeep K. Khosla. “InteractiveMultimodal Robot Programming”. The International Journal ofRobotics Research (24), pp 83 – 104, 2005
[24] Huang, X. et al. “The SPHINX-II speech recognition system: anoverview”. Computer Speech and Language7(2): pp 137–148, 1993.
[25] Treeumnuk, Dusadee. (2001). Implementation of Speech Recognition on FPGA. (Masters research study, Asian Institute of Technology, 2001).Bangkok: Asian Institute of Technology.
[26] Sriharuksa, Janwit. (2002). An ASIC Design of Real Time Speech Recognition . (Masters research study, Asian Institute of Technology,2002). Bangkok: Asian Institute of Technology.

选题是否合适： 是□ 否□
课题能否实现： 能□ 不能□
指导教师（签字）
年 月 日
选题是否合适： 是□ 否□
课题能否实现： 能□ 不能□
审题小组组长（签字）
年 月 日

毕业设计（论文）说明书

题目：基于FM1702的射频卡读写系统的设计

系 名 信息工程系
专 业 自动化
年 级 2009级
姓 名 田 靖
指导教师 扈书亮

2013年 6 月 6 日

摘　　要

本论文描述了以STC89C52单片机作为控制器，以射频技术为核心，基于复旦微电子公司FM1702SL模块设计的非接触式IC卡读写器，阐述了该系统的组成、工作原理以及相应的软硬件设计。然后介绍了Type A型常用的卡片Mifare1 IC S50以及对应读卡器的设计方法和电路 (使用专用的射频读卡集成芯片FM1702)，并详细描述了系统各个模块的组成和原理，给出了天线的设计规范，并根据课题要求详细介绍了设计的一款Type A 型读卡器的射频模块的实现方案。最后介绍了系统设计的软件部分，重点介绍了FM1702的主要特性（如防冲突、三重验证等）以及与Mifare1非接触IC卡通信等一些重要软件模块，并展示了实际测试的结果并证明了该读写器完成了基本功能，运行稳定可靠。
关键词：STC89C52； FM1702；Mifare1；IC

ABSTRACT

This paper introduces the IC card read-write device which is based on FM1702 of Shanghai Fudan Microelectronics Company, it uses micro-computer STC89C52 as the controller and the radio frequency technology as the core.The paper describes the componets of the system，working principle and the corresponding hardware device. Then, the paper represents the card MF1 IC S50 which is usually used in the cards of Type A and the method of the design and the circuit of the card reader device (the device uses the radio frequence chip reader module FM1702), in addition, the paper analyzes the principles of every module in details and the design rules of the antenna circuit. Finally, the paper introduces the design of the software, especially it describes the features of FM1702(such as anti collision,authentication etc) and the basic instruction of IC card reader set which is contactless to Mifarel. After the test, the read-write device shows the actual test results and it can complete the basic functions and operates stably .
Key words: STC89C52;FM1702;Mifare1; IC Read-Write Device；

目　　录
第一章　　绪论 2
1.1　研究背景 2
1.2　射频识别技术的优点 2
1.3　研究的意义以及目的 2
1.4　研究内容 2
第二章　　基于FM1702的读卡器硬件电路设计 2
2.1　系统结构 2
2.2　系统工作过程 2
2.3　可靠性和可行性分析 2
2.4　主控制模块 2
2.5　读卡器模块 2
2.6　Mifare1 S50非接触IC卡介绍 2
2.7　显示模块 2
第三章　　基于FM1702的读卡器软件设计 2
3.1　主程序 2
3.2　FM1702初始化子程序 2
3.3　寻卡等待 2
3.4　读卡子程序 2
3.5　主函数其他功能 2
第四章　　总结与展望 2
4.1　总结 2
4.2　展望 2
参考文献 2
附　　录 2
外文资料
中文译文
致　　谢

2

华中科技大学毕业设计（论文）
第一章　　绪论
1.1　研究背景
目前很多国家的城市缴费系统存在着很多问题，如大量使用现金交易，管理规范化较差，一种卡只适用于一种缴费场合，原本的磁卡系统保密性和安全性较差，同时卡片本身容易损坏，等等。人们使用金钱的机会越来越多，而大量的现金交易不方便也不安全。因此一种安全可靠，容易操作和管理的缴费系统，将会在城市发展中发挥积极的作用。
单片机主要用于控制的，它的应用领域遍及各行各业，大到航天飞机，小到日常生活中的冰箱，彩电，单片机都可以大显其能。单片机在国内外的很多领域中应用得十分广泛，比如家用电器业,通信业,仪器仪表，汽车电子工业，以及工业控制领域等等。单片机几乎在人类生活的各个领域中都表现出了强大的生命力，随着单片机性能的进一步提高，它必将得到更多广泛的应用。射频卡，为近年才出现的新型卡片，在卡片上嵌有IC（E2PROM，有的还有CPU）。由于它保存的信息比较可靠安全、可以高达几万次的读写，能存储大量资料。射频卡技术在生产流水线上实现自动控制、监视，提高生产率，改进生产方式，节约了成本。射频卡系统用于智能仓库货物管理，能有效地解决与货物流动有关的信息管理，不但增加了处理货物的速度，还可监视货物的一切信息。同时射频卡的安全性和保密性很高，操作方便，快速。
在缴费系统中应用单片机技术和射频卡技术，控制容易，扩展功能方便，管理将更有效率，将两者的优势结合在一起。该系统在城市缴费中必然发挥重大作用。
1.2　射频识别技术的优点
IC卡按卡与外界数据传送的形式不同，分为接触式IC卡和非接触式IC卡。接触式IC卡通过8个触点从读写器获取能量和交换数据；非接触式IC卡通过射频感应从读写器获取能量和交换数据，所以非接触式IC卡又叫射频卡。现在常见的是接触式IC卡，这类卡的读写操作速度较慢，操作也不方便，每次读写时必须把卡正确地插入到读写器的口槽才能完成数据交换。这样，在需要频繁读/写卡的场合就很不方便，而且IC卡的触点暴露在外，容易损坏和搞脏而造成接触不良。非接触式IC卡是基于电磁感应原理开发出来的产品。它的读写操作只需将卡片放在读写器附近一定的距离之内就能实现数据交换，无需任何接触，使用非常方便、快捷，不易损坏。目前Philips公司的Mifare卡现在是国内市场的主流产品，应用越来越广。其典型型号为Mifare1 S50，它有1K字节EEPROM用于存放数据，分成16个区，每个区都有自己独立的密码，具有完善的安全机制。
Mifare卡是一种智能卡,内建有中央微处理机等，使卡的安全保密性、认证逻辑等微操作控制有序进行。Mifare卡读写器的设计一般采用Philips公司生产的读写模块MCM200或MCM500。随着技术的进步，PHILIPS公司现在生产了功能及性能更好的读卡芯片(例如:MF-RC500)，我们就是以这种芯片为基础来设计和开发Mifare射频卡读写器。
1.3　研究的意义以及目的
城市公交系统，高速公路，地铁的自动收费系统，水电费收费系统，医疗保险系统等，其工作的质量与效率会直接影响到人民群众的日常生活和工作，本系统的应用必然极大地提高城市居民的生活便利程度，一定程度上缓解城市交通的拥挤。
利用现代计算机和通讯技术，实现城市缴费射频卡收费系统，能显著提高企业的现代化管理水平，为公交运营管理提供科学准确的数字信息，获得明显的社会和经济效益。
现代化城市开始朝着一卡通方向发展。一卡通的城市缴费系统，是一个革命性的转变，要经基层领域的长时间的实践应用中不断完善和发展。一旦实现，对于城市的整体竞争力的提高，会有很大帮助。
1.4　研究内容
本课题研究的内容是基于51单片机的射频卡读写系统，本论文中用该读写系统模拟自助交费系统。系统以STC89C52单片机作为处理控制器，应用FM1702SL射频卡读写模块，读取射频卡中卡号和账户余额，实现自动缴费，并将缴费后的账户余额信息发送到12864液晶显示模块电路进行显示。当余额不足时候发出警报。该设计系统在长期使用的情况下不容易损坏，能够简单得被工作人员操作，使其能够广泛应用于多个领域。

第二章　　基于FM1702的读卡器硬件电路设计
2.1　系统结构

图2-1　　系统结构图

2.2　系统工作过程
接通电源后，系统不停地检测FM1702周围是否有可以识别的IC卡，如果有，AT89T51就把卡内预设单元数据读回，减去预设缴费值（5元），然后将处理后的数据通过FM1702存储卡内，接着将卡挂起，避免一次刷卡进行多次缴费操作。一次缴费操作（一次读取一次存储）的时间小于5ms，而人进行一次刷卡操作的时间大于0.5s，因此正常刷卡不会影响对卡的读写操作。
操作结束后系统会控制蜂鸣器提示操作完毕，之后会在12864液晶上显示个人信息，包括ID.剩余金额，本次扣除金额等。
2.3　可靠性和可行性分析
由于单片机芯片主要应用于工业控制，只能化仪器仪表和家用电器，因此对单片机应用系统的可靠性提出了更高的要求。可靠性是单片机应用系统的重要指标之一，单片机应用系统的可靠性通常是指在规定的条件下和规定的时间内，完成规定工作的能力。其中规定条件是指系统工作时所处的环境（温度，湿度，振动，电磁干扰等），维护条件，使用条件等；规定时间是指考察系统是否正常工作的起止时间；规定动作则是系统应当实现的功能。
提高系统的可靠性也就是要减少系统的故障，而引起故障的因素有来自系统内部和外部两个方面。外部因素：例如环境温度，湿度，电源的波动，电磁干扰，冲击，振动，腐蚀等。内部因素：它出现在系统的硬件及软件上。其中包括电路连线短路或开路，构成电路的元器件损坏失效等，另外还包括软件设计中的问题。
一个高可靠性的单片机应用系统是通过可靠性设计而产生的，并通过可靠性生产和可靠性使用及维护来保证的。因此，在系统设计时要充分利用可靠性的概念和方法考虑系统的硬件设计和软件设计。
同时，该系统要广泛应用于社会的缴费系统，这就对系统的可行性提出了很高的要求。单片机是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中，靠程序运行的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能。将单片机技术和射频卡技术有效地结合起来，必然给社会的发展带来巨大的效益。
2.4　主控制模块
MCU主控电路是射频卡读写器的核心部分，主要负责系统上电后对各个模块的初始化、控制通信模块完成与上位机进行串行数据通信、控制显示模块显示数据、声光报警、控制射频模块通过天线完成对射频卡的各种操作等，保证系统能够有序、稳定的工作。因此本设计采用单片机控制外围电如图2-2。

图2-2　　主控制电路

2.5　读卡器模块
2.5.1　读卡器模块概述
读卡器模块是由复旦微电子股份有限公司设计的非接触卡读卡器专用芯片FM1702SL和少量外围电路组成的。该读卡器模块包括了接口电路，天线电路，存储电路以及电源电路。模块电路如图2-3。读卡器与MCU连接接口图如图2-4。

图2-3　　读卡器模块电路图

图2-4　　读卡器与MCU连接图
2.5.2　读卡器芯片FM1702

图2-5　　FM1702管脚图

FM1702芯片有以下特点：高集成度的模拟电路，只需最少量的外围线路；操作距离可达10cm；支持ISO14443协议；内部带有加密单元；支持SPI接；包含512byte的EEPROM；包含64byte的FIFO；数字电路具有TTL/CMOS两种电压工作模式；软件控制的power down模式；一个可编程计时器；一个中断处理器；一个串行输出输入口；启动配置可编程数字，模拟和发射模块都有独立的电源供电，电压范围从3V到5V；封装形式为SOP24小型封装。FM1702的管脚配置如图2-5所示。管脚功能如表2-1。
表2-1　　FM1702管脚功能表
引脚序号
引脚名称
类型
引脚功能
1
OSCIN
I
晶振输入：fosc = 13.56MHz
2
IRQ
O
中断请求：输出中断源请求信号
3
MFIN
I
串行输入：接收满足ISO14443A协议的数字串行信号
4
TX1
O
发射口1：输出经过调制的13.56MHz信号
5
TVDD
PWR
发射器电源：提供TX1和TX2的输出能量
6
TX2
0
发射口2：输出经过调制的13.56MHz信号
7
TVSS
PWR
发射器地
8
C0
I
固定接低电平
9
C1
I
固定接高电平
10
C2
I
固定接高电平
11
DVSS
PWR
数字地
12
MISO
O
主入从出：SPI接口下数据输出
13
SCK
I
串行时钟（SCK）：SPI接口下时钟信号
14
MOSI
I
主出从入：SPI接口下数据输入
15
NSS
I
接口选通：选通SPI接口模式
16
C3
I
固定接低电平
17
DVDD
PWR
数字电源
18
AVDD
PWR
模拟电源
19
AUX
O
模拟测试信号输出：输出模拟测试信号，测
试信号由TestAnaOutSel寄存器选择
20
AVSS
PWR
模拟地
21
RX
I
接收口：接收外部天线耦合过来的
22
VMID
PWR
内部参考电压：输出内部参考电压
23
RSTPD
I
复位及掉电信号：高电平时复位内部电路
24
OSCOUT
O
晶振输出

2.5.3　FM1702接口规范
FM1702SL支持SPI微处理器接口，在SPI 通信方式下，FM1702SL只能作为slave端，SCK时钟需由master提供。时序图如图2-6。SPI时序如表2-2。
符号
参数
MIN
MAX
单位
tSCKL
SCK低电平宽度
100

ns
tSCKH
SCK高电平宽度
100

ns
tSHDX
SCK高到数据改变
20

ns
tDXSH
d数据改变到 SCK 变高
20

ns
tSLDX
SCK低到数据改变

15
ns
tSLNH
SCK低到NSS变高
20

ns
表2-2　　时序表

图2-6　　SPI时序图
2.6　Mifare1 S50非接触IC卡介绍
2.6.1　主要指标
容量为8K位（bits）=1K字节（bytes）EEPROM；分为16个扇区，每个扇区为4块，每块16个字节,以块为存取单位；每个扇区有独立的一组密码及访问控制；每张卡有唯一序列号，为32位；具有防冲突机制，支持多卡操作；无电源，自带天线，内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路；数据保存期为10年，可改写10万次，读无限次；工作温度：-20℃~50℃(湿度为90%)；工作频率：13.56MHZ；通信速率：106 KBPS；读写距离：10 cm以内（与读写器有关）。
2.6.2　存储结构
M1卡分为16个扇区，每个扇区由4块（块0、块1、块2、块3）组成，我们也将16个扇区的64个块按绝对地址编号为0~63，存贮结构如下图2-7所示：

扇区0
块0

数据块
0
块1

数据块
1
块2

数据块
2
块3
密码A 存取控制 密码B
控制块
3

扇区1
块0

数据块
4
块1

数据块
5
块2

数据块
6
块3
密码A 存取控制 密码B
控制块
7

∶
　　　　　　∶
　　　　　　∶

扇区15
0

数据块
60
1

数据块
61
2

数据块
62
3
密码A 存取控制 密码B
控制块
63
图2-7　　S50存贮结构图

第0扇区的块0（即绝对地址0块），它用于存放厂商代码，已经固化，不可更改。每个扇区的块0、块1、块2为数据块，可用于存贮数据。
数据块可作两种应用：用作一般的数据保存，可以进行读、写操作；用作数据值，可以进行初始化值、加值、减值、读值操作。
每个扇区的块3为控制块，包括了密码A、存取控制、密码B。具体结下：
A0 A1 A2 A3 A4 A5 FF 07 80 69 B0 B1 B2 B3 B4 B5

密码A（6字节） 存取控制（4字节） 密码B（6字节）
每个扇区的密码和存取控制都是独立的，可以根据实际需要设定各自的密码及存取控制。存取控制为4个字节，共32位，扇区中的每个块（包括数据块和控制块）的存取条件是由密码和存取控制共同决定的，在存取控制中每个块都有相应的三个控制位,定义如下：
块0： C10 C20 C30
块1： C11 C21 C31
块2： C12 C22 C32
块3： C13 C23 C33
三个控制位以正和反两种形式存在于存取控制字节中，决定了该块的访问权限（如进行减值操作必须验证KEY A，进行加值操作必须验证KEY B，等等）。三个控制位在存取控制字节中的位置，以块0为例：
对块0的控制如表2-3：
表2-3　　块0控制表
Bit 7 6 5 4 3 2 1 0
字节6

C20_b

C10_b
字节7

C10

C30_b
字节8

C30

C20
字节9

( 注： C10_b表示C10取反 )

存取控制（4字节，其中字节9为备用字节）结构如表2-4所示：
表2-4　　存取控制结构表
bit 7 6 5 4 3 2 1 0
字节6
C23_b
C22_b
C21_b
C20_b
C13_b
C12_b
C11_b
C10_b
字节7
C13
C12
C11
C10
C33_b
C32_b
C31_b
C30_b
字节8
C33
C32
C31
C30
C23
C22
C21
C20
字节9

( 注： _b表示取反 )

数据块（块0、块1、块2）的存取控制如表3-5：

表2-5　　数据块存取控制表
控制位（X=0..2）

访 问 条 件 （对数据块 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 表示密码A或密码B，Never表示任何条件下不能实现）

例如：当块0的存取控制位C10 C20 C30=1 0 0时，验证密码A或密码B正确后可读；验证密码B正确后可写；不能进行加值、减值操作。
2.6.3　工作原理
卡片的电气部分只由一个天线和ASIC组成。
天线：卡片的天线是只有几组绕线的线圈，很适于封装到IS0卡片中。
ASIC：卡片的ASIC由一个高速（106KB波特率）的RF接口，一个控制单元和一个8K位EEPROM组成。
工作原理：读写器向M1卡发一组固定频率的电磁波，卡片内有一个LC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷，在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存，当所积累的电荷达到2V时，此电容可做为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。
2.6.4　M1射频卡与读写器的通讯
M1射频卡与读写器的通讯如图3-5。
2.6.5　复位应答（Answer to request）
M1射频卡的通讯协议和通讯波特率是定义好的，当有卡片进入读写器的操作范围时，读写器以特定的协议与它通讯，从而确定该卡是否为M1射频卡，即验证卡片的卡型。
2.6.6　防冲突机制 (Anticollision Loop)
当有多张卡进入读写器操作范围时，防冲突机制会从其中选择一张进行操作，未选中的则处于空闲模式等待下一次选卡，该过程会返回被选卡的序列号。
2.6.7　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。
2.6.8　三次互相确认(3 Pass Authentication)
选定要处理的卡片之后，读写器就确定要访问的扇区号，并对该扇区密码进行密码校验，在三次相互认证之后就可以通过加密流进行通讯。（在选择另一扇区时，则必须进行另一扇区密码校验。）

图2-8　　M1射频卡与读写器的通讯
FM1702SL使用的认证算法称为三重认证。它基于密钥长度为48比特的私有加密数据流。如欲获取标准卡片的数据，有关相应密要的知识是必需的。为了能够成功进行卡的认证以及后续对储存于卡EEPROM中的数据进行操作，FM1702SL必须能够获得正确的密钥。当一张卡按照ISO14443A 协议被选中后，用户可以按照标准协议继续操作。这种情况下，必须执行卡片认证。这一过程在执行Authent1（0CH）和Authent2（14H）指令时自动完成。在卡认证的过程中，加密算法被初始化，在成功认证之后与卡的通讯处于加密状态。
在认证指令执行过程中，FM1702SL从内部密钥缓冲器中读取密钥。密钥总是从密钥缓冲器中获取。因此认证指令无需指明密钥存储地址。当然，在认证指令开始之前，用户必须保证在密钥缓冲器中已经准备好了密钥。
密钥缓冲器可以通过一下方式加载：用LoadKeyE2指令从E²PROM中加载；直接由外部处理器通过LoadKey指令从FIFO中加载。
三重加密算法被用于执行标准认证。在密钥缓冲器中必须储存准确的密钥以便能够进行成功的认证操作。步骤1：通过LoadKeyE2或者LoadKey加载密钥到内部密钥缓冲器；步骤2：启动Authent1指令，结束以后，检查错误标志来判断执行结果；步骤3：启动 Authent2 指