ISO/IEC14443頻譜功率和信號接口
- 2019-02-25 17:45:00
- 諾塔斯智能科技 原創(chuàng)
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由于非接觸IC卡在通訊時,其讀寫器是通過無線電射頻來傳輸數(shù)據(jù),所以其雙方必須要遵守完全相同的通訊協(xié)議標準才能達到正常的通訊要求。目前,國內(nèi)常用的非接觸IC卡 標準協(xié)議為ISO/IEC14443、ISO/IEC15693等。我們從ISO/IEC14443頻譜功率和信號接口進行深入了解ISO/IEC14443協(xié)議。
1.范圍
ISO/IEC14443的這一部分規(guī)定了需要供給能量的場的性質(zhì)與特征,以及鄰近耦合設備(PCDs)和鄰近卡(PICCs)之間的雙向通信。
ISO/IEC14443的這一部分應與ISO/IEC14443的其他部分關聯(lián)使用。
ISO/IEC14443的這一部分并不規(guī)定產(chǎn)生耦合場的方法,也沒有規(guī)定如何符合因國家而異的電磁場輻射和人體輻射安全的條例。
2.標準引用
下列標準中所包含的條文,通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時,所示版本均為有效。所有標準都會被修訂,使用ISO/IEC14443這一部分的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。ISO和IEC的成員修訂當前有效國際標準的紀錄。
ISO/IEC14443-1:識別卡——無觸點集成電路卡——鄰近卡——第一部分:物理特性。
ISO/IEC10373,識別卡——測試方法。
3.術語和定義
ISO/IEC14443-2中給出的定義和下列定義適用于本國際標準:
3.1位持續(xù)時間Bit duration
一個確定的邏輯狀態(tài)的持續(xù)時間,在這段時間的最后,一個新的狀態(tài)位將開始。
3.2二進制相移鍵控Binary phase shift keying
相移鍵控,此處相移180°,從而導致兩個可能的相位狀態(tài)。
3.3調(diào)制系數(shù)Modulation index
定義為(a-b)/(a+b),其中a,b分別是信號幅度的最大,最小值。
3.4不歸零NRZ-L
在位持續(xù)時間內(nèi),一個邏輯狀態(tài)的位編碼方式,它以在通信媒介中的兩個確定的物理狀態(tài)之一來表示。
3.5副載波Subcarrier
以載波頻率fc調(diào)制頻率fs而產(chǎn)生的RF信號。
4.縮略語和符號
ASK移幅鍵控
BPSK二進制移相鍵控
NRZ-L不歸零,(L為電平)
PCD鄰近耦合設備
PICC鄰近卡
RF射頻
fc工作場的頻率(載波頻率)
fs副載波調(diào)制頻率
Tb位持續(xù)時間
5.鄰近卡的初始化對話
鄰近耦合設備和鄰近卡之間的初始化對話通過下列連續(xù)操作進行:
—PCD的射頻工作場激活PICC
—鄰近卡靜待來自鄰近耦合設備的命令
—鄰近耦合設備命令的傳送
—鄰近卡響應的傳送
這些操作使用下面段落中規(guī)定的射頻功率和信號接口。
6.功率傳輸
鄰近耦合設備產(chǎn)生一個被調(diào)制用來通信的射頻場,它能通過耦合給鄰近卡傳送功率。
6.1.1頻率
射頻工作場頻率(fc)是13.56MHz7kHz。
6.1.2工作場
最小未調(diào)制工作場的值是1.5A/mrms,以Hmin表示。
最大未調(diào)制工作場的值是7.5A/mrms,以Hmax表示。
鄰近卡應持續(xù)工作在Hmin和Hmax之間。
從制造商特定的角度說(工作容限),鄰近耦合設備應產(chǎn)生一個大于Hmin,但不超過Hmax的場。
另外,從制造商特定的角度說(工作容限),鄰近耦合設備應能將功率提供給任意的鄰近卡。
在任何可能的鄰近卡的狀態(tài)下,鄰近耦合設備不能產(chǎn)生高于在ISO/IEC14443-1中規(guī)定的交變電磁場。
鄰近耦合設備工作場的測試方法在國際標準ISO/IEC10373中規(guī)定。
7. 信道接口
耦合IC卡的能量是通過發(fā)送頻率為13.56MHz的閱讀器的交變磁場來提供。由閱讀器產(chǎn)生的磁場必須在1.5A/m~7.5A/m之間。國際標準ISO14443規(guī)定了兩種閱讀器和近耦合IC卡之間的數(shù)據(jù)傳輸方式:A型和B型。一張IC卡只需選擇兩種方法之一。符合標準的閱讀器必須同時支持這兩種傳輸方式,以便支持所有的IC卡。閱讀器在”閑置“的狀態(tài)時能在兩種通信方法之間周期的轉(zhuǎn)換。
閱讀器(PCD)到卡(PICC)的數(shù)據(jù)傳輸
PCD--->PICC |
A型 |
B型 |
調(diào)制 |
ASK 100% |
ASK 10%(健控度8%~12%) |
位編碼 |
改進的Miller編碼 |
NRZ編碼 |
同步 |
位級同步(幀起始,幀結束標記) |
每個字節(jié)有一個起始位和一個結束位 |
波特率 |
106kdB |
106kdB |
由上表內(nèi)容可以發(fā)現(xiàn)ISO/IEC14443 A型和B型的差異,ISO/IEC14443 A型和B型的波特率均為:106kdB。編碼位:A型采用改進的Miller編碼,B型采用NRZ編碼。A型的調(diào)制解調(diào)率ASK100%,B型的調(diào)制解調(diào)率ASK 10%,另外ISO/IEC14443 A型和B型的同步方式也不一樣,ISO/IEC14443 A型采用的是位級同步(幀起始,幀結束標記),ISO/IEC14443 B型采用的是每個字節(jié)有一個起始位和一個結束位。
卡(PICC)到閱讀器(PCD)的數(shù)據(jù)傳輸(PCD)到卡(PICC)的數(shù)據(jù)傳輸過程中
PICC--->PCD |
A型 |
B型 |
調(diào)制 |
用振幅鍵控調(diào)制847kHz的負載調(diào)制的負載波 |
用相位鍵控調(diào)制847kHz的負載調(diào)制的負載波 |
位編碼 |
Manchester編碼 |
NRZ編碼 |
同步 |
1位”幀同步“(幀起始,幀結束標記) |
每個字節(jié)有1個起始位和1個結束位 |
波特率 |
106kdB |
106kdB |
從PICC向PCD傳送信號時,二者均通過調(diào)制載波傳送信號,副載波頻率皆為847KHz,ISO/IEC14443 A型和B型的波特率均為:106kdB。編碼位:A型采用改進的Manchester編碼,B型采用NRZ編碼。由于ISO/IEC14443 A型和B型數(shù)據(jù)傳輸方式不同,因此它們被應用在了不同的領域。
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