地鐵自動售檢票系統(tǒng)中的射頻卡讀寫器設(shè)計

總體軟件主要負責各個模塊的控制，并協(xié)調(diào)各個模塊之間的工作。在系統(tǒng)上電后，首先負責對系統(tǒng)各個硬件接口進行初始化，然后進入正常工作循環(huán)。在正常工作循環(huán)中，可以實時感應(yīng)射頻卡，對射頻卡進行讀寫相關(guān)操作；GPRS采用串口中斷方式響應(yīng)遠程監(jiān)控主機，向遠程監(jiān)控主機發(fā)送設(shè)備信息；而與現(xiàn)場設(shè)備終端通信的方式可以有USB、RS232和RS422方式。這3種方式優(yōu)先采用USB方式，然后采用RS232或RS422方式，很好地處理了多接口之間的協(xié)同問題。

　　為了實時地實現(xiàn)各項功能，把多個任務(wù)合理安排到前后臺工作是設(shè)計的重點。一方面采用模塊化和結(jié)構(gòu)化的編程思想，使得讀寫器能夠?qū)⒏鞒绦蚝侠淼亟M織起來，方便程序的調(diào)試、修改和維護；另一方面采用高效的中斷機制，串口中斷實時接收來自設(shè)備終端或監(jiān)控主機的命令，定時器中斷實現(xiàn)讀寫器工作模式的切換，當外界無卡時切換到空閑模式可以有效地降低讀寫器的功耗。

3.2 射頻卡讀寫程序

　　微處理器通過對MF RC531相關(guān)寄存器的控制實現(xiàn)對射頻卡的讀寫等各種操作。對射頻卡的操作分為尋卡、防沖突、選卡、認證、讀塊、寫塊、增值、減值、掛起等，其操作的流程如圖5所示。

　　當射頻卡進入讀寫器的天線感應(yīng)范圍（10 cm內(nèi)）并經(jīng)過一段時間的延遲，射頻卡上電復位，接收MF RC531發(fā)送的請求應(yīng)答指令，返回卡的類型號。當有多張卡同時接近讀卡器時，MF RC531隨即發(fā)送防沖突指令，系統(tǒng)進入防沖突循環(huán)中，選中一張卡，此時被選中的卡進入激活狀態(tài)，隨后卡與MF RC531之間進行3次相互認證，認證通過方可進行讀、寫、加、減等交易操作。操作完成后，MF RC531發(fā)出?？ㄖ噶?，射頻卡從激活狀態(tài)返回停止狀態(tài)，一次交易結(jié)束[4]。在對卡內(nèi)數(shù)據(jù)進行讀寫操作之前，需要進行從請求應(yīng)答到相互認證的過程，如果這個過程器件出現(xiàn)錯誤，將導致讀寫操作無法進行。

3.3 GPRS數(shù)據(jù)傳輸程序

　　GPRS數(shù)據(jù)終端起著連接讀寫器設(shè)備與遠程監(jiān)控中心通信的作用，通過GPRS模塊M33，遠程監(jiān)控主機可以隨時了解讀寫器的狀態(tài)。模塊M33有兩種狀態(tài)，一種是短消息接收狀態(tài)，另一種是自動監(jiān)控狀態(tài)。圖6是M33處于短消息接收狀態(tài)時GPRS數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鞒獭?P align=center>

圖6 GPRS數(shù)據(jù)傳輸操作流程