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非接触式IC卡性能介绍（M1）一、关键指标 l 容量为8K位EEPROM l 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 l 每个扇区有独立一组密码及访问控制 l 每张卡有唯一序列号, 为32位 l 含有防冲突机制, 支持多卡操作 l 无电源, 自带天线, 内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路 l 数据保留期为, 可改写10万次, 读无限次 l 工作温度: -20℃~50℃(温度为90%) l 工作频率: 13.56MHZ l 通信速率: 106KBPS l 读写距离: 10mm以内（与读写器相关）二、存放结构 1、 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64个块按绝对地址编号为0~63, 存贮结构以下图所表示: 块0 数据块 0 扇区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 块0 数据块 4 扇区1 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 ∶ 　　　　　　∶ 　　　　　　∶ 0 数据块 60 扇区15 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 2、第0扇区块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。 3、每个扇区块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: ★ 用作通常数据保留, 能够进行读、写操作。 ★ 用作数据值, 能够进行初始化值、加值、减值、读值操作。 4、每个扇区块3为控制块, 包含了密码A、存取控制、密码B。具体结构以下: 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） 5、每个扇区密码和存取控制都是独立, 能够依据实际需要设定各自密码及存取控制。存取控制为4个字节, 共32位, 扇区中每个块（包含数据块和控制块）存取条件是由密码和存取控制共同决定, 在存取控制中每个块都有对应三个控制位,定义以下: 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, 决定了该块访问权限（如进行减值操作必需验证KEY A, 进行加值操作必需验证KEY B, 等等）。三个控制位在存取控制字节中位置, 以块0为例: 对块0控制: 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）结构以下所表示: 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 ) 6、数据块（块0、块1、块2）存取控制以下: 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）比如: 当块0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。 7、控制块块3存取控制与数据块（块0、 1、 2）不一样, 它存取控制以下: 密码A 存取控制密码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 比如: 当块3存取控制位C13 C23 C33=1 0 0时, 表示: 密码A: 不可读, 验证KEYA或KEYB正确后, 可写（更改）。存取控制: 验证KEYA或KEYB正确后, 可读、可写。密码B: 验证KEYA或KEYB正确后, 可读、可写。三、工作原理卡片电气部分只由一个天线和ASIC组成。天线: 卡片天线是只有几组绕线线圈, 很适于封装到IS0卡片中。 ASIC: 卡片ASIC由一个高速（106KB波特率）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卡发一组固定频率电磁波, 卡片内有一个LC串联谐振电路, 其频率与讯写器发射频率相同, 在电磁波激励下, LC谐振电路产生共振, 从而使电容内有了电荷, 在这个电容另一端, 接有一个单向导通电子泵, 将电容内电荷送到另一个电容内储存, 当所积累电荷达成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数据。四、 M1射频卡与读写器通讯复位应答 Request 防冲突机制 Anti collision Loop 选择卡片 Select Tag 改变扇区三次相互验证 Authentication 中止 Halt 减值 decrement 加值 increment 写块 Write block 读块 Read 不改变扇区复位应答（Answer to request） M1射频卡通讯协议和通讯波特率是定义好, 当有卡片进入读写器操作范围时, 读写器以特定协议与它通讯, 从而确定该卡是否为M1射频卡, 即验证卡片卡型。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, 未选中则处于空闲模式等候下一次选卡, 该过程会返回被选卡序列号。选择卡片(Select Tag) 选择被选中卡序列号, 并同时返回卡容量代码。三次相互确定(3 Pass Authentication) 选定要处理卡片以后, 读写器就确定要访问扇区号, 并对该扇区密码进行密码校验, 在三次相互认证以后就能够经过加密流进行通讯。（在选择另一扇区时, 则必需进行另一扇区密码校验。）对数据块操作读 (Read): 读一个块; 写 (Write）: 写一个块; 加（Increment）: 对数值块进行加值; 减（Decrement）: 对数值块进行减值; 存放（Restore）: 将块中内容存到数据寄存器中; 传输（Transfer）: 将数据寄存器中内容写入块中; 中止（Halt）: 将卡置于暂停工作状态;

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