基于SM7電子標簽讀寫器的射頻讀寫模塊及電子標簽讀寫器制造技術

本發明專利技術公開了一種基于SM7電子標簽讀寫器的射頻讀寫模塊及電子標簽讀寫器，其中射頻讀寫模塊包括：控制單元、射頻讀卡芯片和外圍電路，其中，控制單元用于根據來自PC機的指令控制射頻讀卡單元通過外圍電路與射頻卡進行通信；射頻讀卡單元用于對信號進行編碼、解碼，以及對信號進行調制、解調；外圍電路用于實現射頻讀卡單元與射頻卡之間的通信；其中，控制單元內嵌有SSF33密碼算法和SM7算法的IP核，射頻卡為符合ISO/IEC14443標準并支持國產SM7密碼算法的TYPE?A或TYPE?B型用戶卡。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及信息安全領域，具體而言，涉及一種基于SM7電子標簽讀寫器的射頻 讀寫模塊及電子標簽讀寫器。
技術介紹
2009年初國外MIFARE IC芯片的密碼算法被破解，我國一些采用該芯片的非接觸 IC卡系統的安全正受到嚴重威脅。為保障國家信息安全，我國的密碼管理政策要求在信息 安全領域必須使用國產密碼產品。近日國家密碼管理局發布了 RFID專用密碼算法SM7，該 算法可保護數據交換的安全，從根本上解決安全威脅。SM7電子標簽讀寫器模塊的硬件電 路主要包括微處理器SSX45、射頻芯片MF RC531、外圍電路等。系統的工作方式主要是由 SSX45對MF RC531進行控制與通信，MF RC531驅動外圍電路對SM7用戶卡進行讀寫操作。
技術實現思路
本專利技術提供一種基于SM7電子標簽讀寫器的射頻讀寫模塊及電子標簽讀寫器，用 以提高門禁和公交等多種應用系統的安全性，滿足應用系統的安全需求。。為達到上述目的，本專利技術提供了一種基于SM7電子標簽讀寫器的射頻讀寫模塊， 其包括控制單元、射頻讀卡芯片和外圍電路，其中控制單元用于根據來自PC機的指令控制射頻讀卡單元通過外圍電路與射頻卡進 行通信；射頻讀卡單元用于對信號進行編碼、解碼，以及對信號進行調制、解調；外圍電路用于實現射頻讀卡單元與射頻卡之間的通信；其中，控制單元內嵌有SSF33密碼算法和SM7算法的IP核，射頻卡為符合IS0/IEC 14443標準并支持國產SM7密碼算法的TYPE A或TYPE B型用戶卡。較佳的，控制單元為SSX45安全芯片。較佳的，射頻讀卡單元為MF RC531芯片。較佳的，外圍電路包括時鐘電路、EMC低通濾波器、接收電路、天線匹配電路及接 口和天線。較佳的，時鐘電路內部集成有振蕩器緩沖，其連接外部的13. 56MHz的石英震蕩晶 體，以獲取低相位抖動。為達到上述目的，本專利技術還提供了一種電子標簽讀寫器，其包括上述射頻讀寫模 塊。在上述本實施例中，通過采用集成有SM7密碼算法IP核的控制單元控制射頻讀卡 單元與射頻卡進行通信，具有比采用其它國外密碼算法的讀寫器更高的安全性，可以長時 間高負荷穩定運行，具有較高的可靠性。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以 根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術一實施例的基于SM7電子標簽讀寫器的射頻讀寫模塊示意圖2為本專利技術一實施例的SM7電子標簽的讀寫射頻卡工作流程圖。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。圖1為本專利技術一實施例的基于SM7電子標簽讀寫器的射頻讀寫模塊示意圖；如圖1所示，該射頻讀寫模塊包括控制單元10、射頻讀卡芯片20和外圍電路30，其中控制單元10用于根據來自PC機的指令控制射頻讀卡芯片20通過外圍電路30與 射頻卡40進行通信；射頻讀卡單元20用于對信號進行編碼、解碼，以及對信號進行調制、解調；外圍電路30用于實現射頻讀卡單元20與射頻卡40之間的通信；其中，控制單元10內嵌有SSF33密碼算法和SM7算法的IP核，射頻卡40為符合 IS0/IEC 14443標準并支持國產SM7密碼算法的TYPE A或TYPE B型用戶卡。本實施例中，通過采用集成有SM7密碼算法IP核的控制單元控制射頻讀卡單元與 射頻卡進行通信，具有比采用其它國外密碼算法的讀寫器更高的安全性，可以長時間高負 荷穩定運行，具有較高的可靠性。例如，控制單元為SSX45安全芯片，射頻讀卡單元為MF RC531芯片。控制單元SSX45通過數據線、地址線、控制線等并行控制接口與射頻讀寫芯片MF RC531連接，控制射頻讀寫芯片MF RC531的正常工作，實現與射頻卡(非接觸IC卡)的通 信。在每次上電或硬件復位后，MF RC531也復位其并行微處理器接口模式并自動檢測當前 微處理器接口的類型。SM7電子標簽讀寫器模塊選用具有公共讀寫選通和掛鉤功能的MCU 連接方式，系統采用中斷(INTl)工作模式，即MCU利用MFRC531提供中斷信息對其進行控 制。另外，根據系統的需要，可以采用查詢方式對MF RC531進行操作。系統的工作方式即是由控制單元SSX45對射頻讀卡芯片MF RC531進行控制與通 信，MF RC531驅動外圍電路對SM7射頻用戶卡進行讀寫操作。具體說來，MCU(即SSX45)通 過RS232串口接收PC機的指令，完成對用戶卡的操作和整個讀寫器的管理；MF RC531負責 信號的編碼、解碼，信號的調制、解調；外圍電路建立射頻讀寫芯片同射頻用戶卡之間的聯 系，此部分的設計直接影響到射頻功率的大小以及系統的抗干擾能力；SM7射頻用戶卡是 系統的應用終端，接收射頻讀寫芯片的指令并返回指令執行結果；由集成有SM7算法的控 制單元進行加解密等安全控制。系統在運行的過程中需要對MF RC531進行初始化，接收上位計算機的指令，控制MF RC531，并且把MF RC531的狀態信息反饋給上位計算機。例如，外圍電路包括時鐘電路、EMC低通濾波器、接收電路、天線匹配電路及接口 和天線。例如，時鐘電路內部集成有振蕩器緩沖，其連接外部的13. 56MHz的石英震蕩晶 體，以獲取低相位抖動。MCU對MF RC531的控制是通過對其內部寄存器的讀寫來實現的。MFRC531內部共 有64個寄存器，分成8頁，每頁8個寄存器。MCU對SM7用戶卡操作的命令主要有打開卡片、關閉卡片、寫控制字、寫密鑰、個人 化、讀寫塊、增值減值等。無論哪種操作都必須先把命令代碼寫入到Command寄存器，比如 執行驗證密碼則需要執行WriteRC (RegCommand, OxOc)命令。MF RC531射頻芯片是整個讀寫器的核心，它實現讀寫射頻卡所有必需的功能，包 括RF信號的產生、調制、解調、安全認證和防沖突等。作為微處理器與射頻卡通信的中介， MF RC531與射頻卡通過射頻場來建立無線連接并完成數據交換。MF RC531方便的并行接口 可直接連接到任何8位微處理器，對讀卡器和終端的設計提供了極大的靈活性。MF RC531 的內部EEPROM分為4部分，分別用于保存產品有關信息、存放寄存器初始化啟動文件以及 存放加密運算的密鑰等。8X64位的FIFO用于緩存微控制器與芯片之間的輸入/輸出數據 流，可處理數據流長度達64字節。芯片的中斷請求有定時設置到、發送請求、接收請求、一 個命令執行完、FIFO滿、FIFO空等六種。MF RC531內有定時器，其時鐘源于13. 56MHz晶振 信號，13. 56MHz信號由晶振電路外接石英晶體產生。微處理器可借助于定時器完成有關定 時任務的管理。定時器可用于定時輸出計數、看門狗計數、停止監測、定時觸發等工作。匹配電路包括EMC低通濾波器、接收電路、天線匹配電路和天線。EMC低通本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于SM7電子標簽讀寫器的射頻讀寫模塊，其特征在于，包括：控制單元、射頻讀卡單元和外圍電路，其中所述控制單元用于根據來自PC機的指令控制所述射頻讀卡單元通過所述外圍電路與射頻卡進行通信；所述射頻讀卡單元用于對信號進行編碼、解碼，以及對信號進行調制、解調；所述外圍電路用于實現所述射頻讀卡單元與射頻卡之間的通信；其中，所述控制單元內嵌有SSF33密碼算法和SM7算法的IP核，所述射頻卡為符合ISO/IEC?14443標準并支持國產SM7密碼算法的TYPE?A或TYPE?B型用戶卡。

【技術特征摘要】
1.一種基于SM7電子標簽讀寫器的射頻讀寫模塊，其特征在于，包括控制單元、射頻讀卡單元和外圍電路，其中 所述控制單元用于根據來自PC機的指令控制所述射頻讀卡單元通過所述外圍電路與射頻卡進行通信； 所述射頻讀卡單元用于對信號進行編碼、解碼，以及對信號進行調制、解調； 所述外圍電路用于實現所述射頻讀卡單元與射頻卡之間的通信； 其中，所述控制單元內嵌有SSF33密碼算法和SM7算法的IP核，所述射頻卡為符合ISO/IEC 14443標準并支持國產SM7密碼算法的TYPE A或TYPE B型用戶卡。2.根據權利要求...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭寶安，羅世新，田心，王卓，尹剛，何麗，
申請(專利權)人：航天信息股份有限公司，
類型：發明
國別省市：