IC卡读写器

IC卡读写器诞生历史

“读卡器”顾名思义这是一种读取数据的设备，但其不单单可以支持数据的读取同样支持数据的写入。其初期的设计思路主要是为了弥补数码相机数据输出的缺陷而产生的。由于早期USB接口并不普及，因此数码相机的输出口都是同电脑的串口连接的，由于串口的数据传输速度很低，如果把这些数据拷贝到硬盘上，那就要花费大量的等待时间了。因此，读卡器就应运而生了。

IC卡读写器发展

随着MP3、PDA等数码产品的发展，有力的推动了读卡器的发展。MP3标配的32M或者64M闪存明显的已经不能满足我们的需要了，因此添置128M的闪存成了我们的标准配置，但我们如果要把MP3歌曲拷贝到闪存上的话，只有通过MP3播放器来进行，而这个时候我们就需要专用的连线、驱动和软件才能完成，这样MP3播放器的可以便携携性就差很多，而如果这个时候我们使用读卡器的话，完全不需要MP3播放器的干预，直接就可以把MP3歌曲存放到闪存上，这样MP3就变得使用更方便了。

另外IC卡读卡器也可以是我们平时应用到的智能卡的读写机具。比如我们用的预付费电卡、煤气表卡、水表卡、乘车的公交卡等。市面上可以见到读卡器都是被整合在自助一体付费机里，或连接在银行柜台服务员的电脑里。有接触类和非接触类之分，用于读取不同的接触类卡片和非接触类卡片。IC卡读写器主要应用于为智能卡进行余额查询和充值的读写数据工作。

图为IC卡及其读写器硬件电路图。其中读写器由单片机、键盘、显示、监控电路等部分组成。IC卡采用XICOR公司的X76F100Y。

    IC卡及卡座

X76F100为128×8位的保密串行FLASH E2PROM,其中读密码和写密码分别为64位。图2为其智能卡Smart Card封装的引脚图。把芯片封装在一个卡片上,将卡片插入IC卡读写器的卡座中,读写器就可以对它进行读写,实现加密、查询、存款、取款等功能。

IC卡座有8个引脚,当X76F100Y插入时,正好同这几个引脚相连。另外还有两个固定端,其中一个固定端同卡座上一个弹簧片相连,两个触点和簧片就相当于一个常闭开关。当卡未插入时,簧片闭合,P3.2脚保持低电平;当卡插入时,簧片被顶开,P3.2脚变为高电平。当单片机检测到P3.2脚变高,通过P1.3 使X76F100的RST引脚变高,使其复位。

   单片机

     单片机采用GMS97C52。它有8K字节的ROM，256个字节的RAM以及32个I/O口，P1口与串行器件X25045和X76F100连接，P0、P2口用于键盘和显示，P3口中P3.2用于检测IC卡是否插入，其余7个口，可作其它功能扩充。

   键盘电路

       为了方便，键盘接口电路用I/O口实现，它为4×4结构，16个键。其中数字键11个，功能键4个，回车键1个。数字键：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、←（退格）。功能键：查询？、存储+、取款－、改密码* 。查询：用户通过读密码可以查询卡中所存的款额。 　存款+ ：用户通过写密码可以将款存入卡中。取款－：用户通过写密码可以从卡中取款。 　改密码*：分为修改读密码和写密码。为方便起见，令读密码和写密码一致，按此键将同时修改读密码和写密码。回车键：8位密码或存取款数输入完确认，以及新密码输入完确认。

   显示电路

     显示部份采用LED显示器，也用I/O口实现。用于显示系统状态、输入的密码或所要存取的款额以及出错信息等。由于GMS97C52的驱动电流有限，在P0、P2口加反向器SN74F04，增加驱动能力。它的吸入电流为64mA，输出电流为15mA，可以保证位选所需的吸入电流。

   监控电路

    监控电路采包括看门狗定时器、电压监控电路和E2PROM存贮器。其功能是：上掉电时对GMS97C52产生RESET信号；看门狗对系统进行监控，防止死机。

IC卡读写器按接口

读卡器从接口上来看主要有：并口读卡器、串口读卡器材、USB读卡器、PCMICA卡读卡器和IEEE 1394读卡器。前两种读卡器由于接口速度慢或者安装不方便已经基本被淘汰了。USB读卡器是目前市场上最流行的读卡器，PCMICA卡读卡器最主要的被应用在笔记本电脑上，而IEEE 1394读卡器由于支持的接口还没有流行，应用还不太广泛。

IC卡读写器按协议

读卡器从读卡协议上划分可以分为两种，一种是485读卡器，一种是韦根读卡器。韦根26和34协议，这两种协议是常规协议。

IC卡读写器按读卡类型

读卡器从读卡类型上分为IC读卡器与ID读卡器，IC卡读卡器是一种非接触IC卡读写设备，它通过USB接口实现与PC机的连接，单独5V电源供电或键盘口取电，其支持访问射频卡的全部功能。该系列设备应用于门禁、考勤、会议签到、高速公路、旅游、停车场、公交收费、商场消费、会员系统以及各种应用系统的发卡系统。

ID卡读卡器是用来读ID卡的，读卡器支持即插即用、在使用过程可以随意拔插，不用外加电源,用户不用加载任何驱动程序，windows系统直接将其当成HID类设备键盘。计算机USB口接入读卡器后，读卡器“滴”一声开始自检及初始化，再“滴”一声初始化成功，进入等待刷卡状态。

ID卡读卡器应用于资料录入、信息查询、网吧登记、图书借阅、会议签到、出入控制等场合。

市场上主要的闪存或者多媒体卡主要为：SM卡、CF卡、MicroDrive、MemoryStick、MMC卡和SD卡。 按照读取的闪存种类来分，读卡器又被分为单功能读卡器、多功能读卡器。单功能读卡器一般只能读取一种类型的闪存卡，如CF读卡器只能读取CF闪存卡，SM读卡器只能读取SM闪存卡，这类读卡器的价格较低，只要100元；而多功能读卡器则是对各种闪存卡通吃，无论是SM卡、CF卡还是MemoryStick都可以轻松读取，不过这类产品的价格稍稍高一点，根据读取闪存卡的种类多少，价格在200-500之间不等。

IC卡读写器数据交换方式

按照IC卡与读写设备的数据交换方式，IC卡可分为接触型IC卡和非接触型IC卡。

接触型IC卡就是在使用时，通过有形的电极触点将卡的集成电路与外部接口设备直接接触连接来进行数据交换的IC卡。非接触型IC卡是通过无线电波或电磁场感应的方式，将卡中集成电路内的数据与外部设备接口设备通信，卡片不用直接接触接口设备的电极就可以进行数据读写。

通讯接口： 标准RS232

卡座寿命： 10万次

主控制器： 8位51系列单片机

电磁辐射： 抗干扰 CE89/336

插卡自检： 判断卡的正反向和卡片类型

通讯速率： 自动选择波特率（57600bp和9600bps)

读写卡型： SIEMENS：SLE4404/4406/4432/4442/4428

ATMELl：AT24C01/24C02/24C16/24C64/AT45D041  AT93C46/88S102/88SC1608

CPU卡： T=0、T=1

支持符合ISO7816-3，4标准和EMV标准的CPU卡（T=0、T=1）、SAM卡、逻辑加密卡和存储器卡；支持CPU卡和SAM卡的双向论证

开发环境：16位操作平台的支持DOS环境下的Turbo C 、FoxPro

开发环境：32位操作平台的win95/98/2000环境下的VB、VC++、powerbuilder、delphi、VFP

IC卡读写器插拔式卡座

1、对于插拔式卡座，要注意防止插卡过于用力，过于用力会损伤卡座的到位开关，而且对卡也有一定的伤害。

2、注意保持卡片的清洁，如果卡的芯片不洁，不仅卡片无法正常工作，而且也会对卡座的接触点造成污染。

3、卡到位后再操作这点非常重要，在不稳定的情况下读写器对卡进行上电操作，有可能会对卡造成损害。

4、插拔式卡座中的卡在操作完成后，应用程序应该首先发命令让读写器对卡片进行下电操作，下电完成后将卡拔出。在没有下电的情况下将卡拔出有可能对卡造成损害。

IC卡读写器推推式卡座

1、推推式卡座采用推入卡片，取出时再推入卡片会弹出卡片。这种结构减少了卡片和触电之间的摩擦，对保护卡片有一定的优势。但如果不正确使用也会损伤卡片。

2、最常见的错误情况是取出卡片的时候不是再次推入让卡片自动弹出，而且直接把卡片拔出，这种情况会严重的损害卡片，而且也会严重损害卡座。

3、注意保持卡片的清洁，任何结构的卡座最终都是要和卡的芯片触电紧密接触，所以如果卡的芯片不洁，会对任何种类的卡座的触点造成污染。

IC卡读写器使用环境和方法

持卡人的妥善保管及正确的使用是延长IC卡的使用寿命及可靠性的最经济有效的手段。妥善保管，不随意弯曲，不随意用手接触触点，不随意接近强静电环境，注意保持卡表面清洁等，将有助于提高IC卡的使用可靠性，延长使用寿命。

IC卡读写器清洁卡的使用

清洁卡是在读写器使用一段时间后，卡座的触点受到了污染后采用的一种清洁措施。清洁卡的使用方法是：在断电的情况下将清洁卡插入读写器，来回插入后将卡座的触电清洁。

清洁卡是以聚酯、聚乙烯、聚丙烯或硬质纸张为原料制成清洁卡基体，清洁卡基体的表面热合或粘合一层无纺布、含磨料（氧化铝或碳化硅）无纺布、细砂纸、细砂布或具有清洁能力的纺织物等清洁材料层，按上述结构制作而成的一定规格的清洁卡，插入卡机中，插拔几次清洁卡，即可将卡机触点表面清洗干净，极为方便，而且效果明显，可有效地确保卡机长期正常运行。

1 、卡片芯片朝上朝下问题

卡片在读卡器中芯片朝上或朝下的问题，是根据读卡器的型号的不同而有区别的。我的RDM-EB，卡片芯片向下；RDM-ET，芯片向上；S3系列产品，卡片芯片朝上。

2、 自动测卡问题

RDM演示程序中的自动测卡功能仅供参考，不是判断卡型的唯一标准，因为在测卡时读的是特征字节，而卡的特征字节有可能因卡的生产商不同而有所不同，当测卡不准时，请手动选卡型号。

3 、验证密码问题

接触式读卡器在验证密码时，如果在前一次核对密码正确后而没下电的情况下，无论输入任何密码它都认为是正确的，只有下电后才能判断密码的正确与否。

4、 MF-50U

在使用MF-50U读卡器时，不能先接读卡器，而是应该先安装USB驱动，然后再接上USB读卡器，这时系统会自动设置默认端口。

5、M F-50

在MF演示程序中，使用自动测试功能后，如果再继续其它操作得先对卡下电（即把卡片从感应区移开）；如果要对射频卡读卡器改变波特率继续工作，应该对读卡器先断电，然后波特率才能够修改成功，因为读卡器只有在刚通电的情况下，才处于自动侦测波特率的状态。

6、IC_InitType

此函数不是测卡函数，它没有测卡功能，它的作用是告诉读卡器将要操作的卡型号而已。

7、 初始化串口错误

串口资源已经被占用，（包括初始化串口后非正常退出而未关闭串口，然后再去初始化串口）； 计算机与读写器通讯的波特率与读写器默认波特率不一致；计算机与读写器通讯的串口与读写器默认串口不一致；设备连接不正确，接触不良。

8、 DES算法加减密

在VB中，部分数据在使用DES算法加密减密后与原文有所不同，解决办法为：可将密文定义为全局变量，直接传递给解密函数解密；或者将加密后的密文以BYTE表示，用传地址方式传递。

9、 擦除

10、ic卡只有在数据成功擦除后，才能够正确地写入新的数据；对102卡写数据时起始地址必须为偶数，数据长度也必须为偶数。