STM32（三⼗⼋）RFID介绍-使⽤SPI对RFID标签进⾏读写 ⼀、概述
射频识别（RFID）是 Radio Frequency Identification 的缩写。
其原理为阅读器与标签之间进⾏⾮接触式的数据通信，达到识别⽬标的⽬的。RFID 的应⽤⾮常⼴泛，典型应⽤有动物晶⽚、汽车晶⽚防盗器、门禁管制、停车场管制、⽣产线⾃动化、物料管理.
特点：
⾃动识别技术的⼀种。
通过⽆线射频⽅式进⾏⾮接触双向数据通信
利⽤⽆线射频⽅式对记录媒体（电⼦标签或射频卡）进⾏读写，从⽽达到识别⽬标和数据交换的⽬的。
典型的RFID系统主要包括两部分：射频卡/标签（Tag）和读写器( Reader) 。其系统结构和基本⼯作原理如图1所⽰。当前RFID技术研究主要集中在⼯作频率选择、天线设计、防冲突技术和安全与隐私保护等⽅⾯。
标签适⽤于对象⾝份识别，对象可以是⼈或物体。标签的主要模块集成在⼀个芯⽚中，完成与读写器通信的功能；芯⽚上有内存⽤来存储ID或其他数据，其容量从⼏个⽐特到⼏千个⽐特；芯⽚外围连接天线或电池。
电阻线
RFID标签依据发送射频信号的⽅式不同，分为主动式(Active）和被动式( Passive)两种，
主动式标签特点：
能主动向读写器发送射频信号，
通常由内置电池供电，⼜称为有源标签，
通信距离远，其价格相对较⾼，主要应⽤于贵重物品远距离检测等应⽤领域。
被动式标签特点：
被动式标签不带电池，⼜称为⽆源标签，
从读写器的询问信号中获取能量⼯作，具有价格便宜的优势。
⼯作距离短、存储容量有限，主要⽤于近距离识别系统。
读写器主要由⼀个RF模块和控制单元组成，通常有内置天线，通过射频信号与标签通信。读写器可以通过有线连接或⽆线连接与计算机系统相连，把接收到的标签信息送到主机进⾏相应处理。 ⼆、RFID模块介绍
1、 芯⽚特点：
⾼度集成的⾮接触式（13.56MHz）读写卡芯⽚，此发送模块利⽤调制和调节的原理，并将它们完全集成到各种⾮接触式通信⽅法和协议中。
它⽀持ISO14443A/MIFARE。
⽀持I2C、SPI、串⼝通信接⼝。
只能⼯作于从模式，最⾼传输速率为10 Mbps
2、 参数介绍：
3、接⼝说明
4、RFID卡识别过程：
（1）寻卡
（2）防冲突
在很多应⽤场合，读写器要在很短时间内尽快识别多个标签。由于读写器和标签通信共享⽆线信道，读写器或标签的信号可能发⽣冲突，使读写器不能正确识别标签，即发⽣了碰撞(Collision),
（3）选卡
选择被选中的卡的序列号，并同时返回卡的容量代码。
(4）操作卡
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。） 三、S50⾮接触式IC卡性能简介
1、主要指标
容量为8K位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、存储结构
（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个扇区的64个块按绝对地址编号为0~63，存贮结构如下图所⽰：
块0数据块0
扇区0 块1数据块1
块2数据块2
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。
进化标记（3）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。
缘114（4）每个扇区的块3为控制块，包括了密码A、存取控制、密码B。具体结构如下：
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：
bit 7 6 5 4 3 2 1 0
字节6C20_b C10_b
字节7C10C30_b
字节8C30C20
定位片字节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）结构如下所⽰：
bit 7 6 5 4 3 2 1 0
字节6C23_b C22_b C21_b C20_b C13_b C12_b C11_b C10_b
字节7C13C12C11C10C33_b C32_b C31_b C30_b
字节7C13C12C11C10C33_b C32_b C31_b C30_b
字节8C33C32C31C30C23C22C21C20
字节9
( 注： _b表⽰取反 )
（6）数据块（块0、块1、块2）的存取控制如下：
控制位（X=0..2）访问条件（对数据块 0、1、2）
C1X C2X C3X Read Write Increment Decrement,
轴承油封transfer,
Restore
000KeyA|B KeyA|B KeyA|B KeyA|B
010KeyA|B Never Never Never
100KeyA|B KeyB Never Never
110KeyA|B KeyB KeyB KeyA|B
001KeyA|B Never Never KeyA|B
011KeyB KeyB Never Never
101KeyB Never Never Never
111Never 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。
（7）控制块块3的存取控制与数据块（块0、1、2）不同，它的存取控制如下：
密码A存取控制密码B
C13C23C33Read Write Read Write Read Write
000Never KeyA|B KeyA|B Never KeyA|B KeyA|B
010Never Never KeyA|B Never KeyA|B Never
100Never KeyB KeyA|B Never Never KeyB
110Never Never KeyA|B Never Never Never
001Never KeyA|B KeyA|B KeyA|B KeyA|B KeyA|B
011Never KeyB KeyA|B KeyB Never KeyB
101Never Never KeyA|B KeyB Never Never
111Never Never KeyA|B Never Never Never
例如：当块3的存取控制位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。
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。
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。同时率
4、M1射频卡与读写器的通讯
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
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