1、毕业设计文献综述 电气工程及其自动化 基于 51 单片机的 IC 卡读 /写控制器 随着社会的不断发展和进步， IC 卡越来越被人们所青睐。由于它小巧携带方便、保密性好，功能强大等的优点，使得它成为今后发展的重点。科技在进步，它的功能会更强大，最后就会实现一卡在手走遍世界。 自 1972 年法国人罗兰 莫雷诺（ Roland Moreno）首先提出IC 卡的设想， 1976 年法国布尔（ Bull）公司研制出世界第一张 IC 卡以来， IC 卡技术飞速发展，已经形成涉及全球众多著名电子巨头的新兴技术产业。 我国的 IC 卡产业及应用始于 20世纪 90 年 代初，是伴随着我国政府启动的“金卡工
2、程”而发展起来的，至今已有近十年的历史。在这短暂的十年里，我国的 IC 卡产业及应用从无到有、从小到大，迅速走过了启动阶段，发展的速度是惊人的。 一、 IC卡及读卡器的发展现状 随着科技的发展， IC 卡在我们的生活中越来越受到青睐，它的优点和优势也日渐凸显出来。同时让我们在生活上得到了很多的方便，改善了我们的生活习惯。所以研究 IC 卡的课题也将受到关注和发展。 IC 卡已是当今国际电子信息产业的热点产品之一，除了在商业、医疗、保险、交通、能源、通讯、安全管理、身份识别等非金融领域得到广 泛应用外，在金融领域的应用也日益广泛，影响十分深远。 IC 卡的广泛应用也带动了控制器的发展 ,前几十年
3、在整个计算机行业是通过纸或纸板打孔来储存信息 ,并且通过 编写计算机系统程序，来读取 这些被打孔卡的纸板信息。随着技术的不断进步，计算机技术的日渐成熟，接触式的 IC 卡读卡器得到了广泛的应用，也在相应的行业发挥的巨大的作用，给各个行业都带来了很多方便。任何的事物都会随着时间的发展和科技的发展日趋成熟， 早期的 IC 卡系统是接触式的，它有其本身不可克服的缺点，如接触磨损、交易速率慢、难以维护、基础设施投入大等。随着信息业和 服务业的全球化，在一些场合，对信息载体的便携性、安全性及易用性等方面提出更高的要求，于是非接触式 IC 卡以其无机械磨损、容易维护、方便使用等优点，成为 IC 卡中潜力最
4、大的新军而备受国内外业界的瞩目。越来越多的行业也逐渐通过非接触式的 IC 卡取代了较为老式的 IC 卡。 根据应用范围的不同， IC 卡接口设备分为通用型和专用型两种。通用 IC 卡接口设备有台式和手持式两种形式，台式一般通过 RS232 接口直接和计算机相连。手持式读写器的特点是 :体积小，重量轻，便于随身携带。通用 IC 卡接口设备一般与运行应用程序的计算机 (或其它设备 )相连接。运行应用程序的设备可称之为“应用设备”。利用通用 IC 卡应用设备构成 IC卡应用系统是一个代价较高的方案，但它提供了一个多场合应用的手段，系统组织也更加灵活、方便，对于小应用系统，无疑是一种较佳的选择方案。
5、IC 卡读写器的标准包括三方面内容 :应用与读写器的接口标准、读写器本身的标准、读写器与 IC 卡之间的标准。在接触式 1C 卡接口设备中，用于接触式 IC 卡的适配插座是一个很重要的部件，它是构成 IC 卡与 IC 卡接口设备间的物理连接的部件。由于涉及到插入时的手感及插拔寿命要求较高等因素， IC 卡座在设计和制造中比普 通接插件的要求更高，难度亦较大。 二、 IC卡及读卡器的发展趋势 接触式的 IC 卡应用还是十分的广泛，卡片类型也多种多样然而卡片类型的多样性决定了读卡器的多样性，而市场的多样性则决定了即使是同类型的应用，也可能使用不同类型的卡片，若读卡器只能读取某一种类型的卡片，那么在
6、处理这个应用时，必将需要多台读卡器，造成资源的重复浪费，这样的读卡器必将不能适应市场的需求，这就对读卡器的读卡能力提出了更高的要求。在发展初期， IC 卡没有被广泛应用的一个原因是，没有统一的标准。不同公司生产的 IC 卡和其他公司的配套产品不能兼容，从 而使卡片的使用和推广受到限制。 1995年，国际标准化组织 ISO 为 IC 卡制定了通用的标准之后，信用卡工程很快颁布了与之配套的IC 卡 EMV 标准，并且国际标准 ISO7816 对接触式的 IC 卡 的机械特性、电器特性等进行了严格的规定 。有了统一的标准之后 IC 卡在各个行业得到了广泛的应用，并迅速的发展起来。 而非接触式 IC
7、卡发展到现如今已经成了主流的发展， 非接触式 IC 卡系统是当今世界先进的射频技术和 IC 卡技术相结合的产物，是世界上最近几年发展起来的一项新技术，它成功地将射频识别技术和 IC 技术结合起来，解决了无源和免接触这一 难题，是电子器件领域的一大突破，使卡片在靠近读写器表面时即可完成卡中数据的读写操作。 目前非接触式 IC 卡有很多不同的标准， 如 IS014443A 和 IS014443B 等 ，符合不同标准的卡片在不同的领域内相互渗透和竞争 。 卡片类型的多样性决定了读卡器的多样性，而市场的多样性则决定了即使是同类型的应用，也可能使用不同类型的卡片，若读卡器只能读取某一种类型的卡片，那么在
8、处理这个应用时，必将需要多台读卡器，造成资源的重复浪费，这样的读卡器必将不能适应市场的需求，这就对读卡器的读卡能力提出了更高的要求。设计出一种能读取多种类 型卡片的读卡器，既是市场应用的需求，也是未来的发展趋势。目前，读卡器已经开始大量应用于各种“一卡通”系统中，这些应用对读卡器的功能要求越来越高， 除了传统的对卡号的读取之外，需要能够对卡片进行更高层的数据操作，与 PC 设备之间能进行信息交流。为了适应这种发展趋势，非接触式 IC 卡的读卡器的开发与设计也迅速发展起来 。 三、国内外的研究现状 据 Innovation 国际发明组织统计， 2005 年 10 月到 2006 年 9 月全世界
9、 IC 卡硬件产业中，IC 卡及其读写设备数量分别为 42000 万张和 877000 台 ， 其中法国分别占 98%和 71%，处于世界领先地位。目前，法国生产制造的 IC 卡不仅在数量上领先各国，其应用领域也灵活多样，如在金融、电信、医疗和交通运输等各个领域都有 IC 卡的应用，其中电子金融卡等己经达到经济生产规模。 我国对 IC 卡行业的发展始于 1994 年，当时的中央领导特别是江泽民同志高度重视 IC 卡行业，高瞻远瞩，指示要发展我国自己的 IC 卡事业，建立 “ 金卡工程 ” 。虽然至今也只有短短的十几年左右时间，但是己经取得了不小的成就。我国自 1994 年实施 “ 金卡 ” 工
10、程以来，推动了金融电子化、商业和流通领域电子化的步伐，使我国银行业务得到迅速发 展，并逐渐波及医疗、交通、社会保险、税务等领域。在我国，智能卡在各种应用领域全面开花，目前超过 10个政府部门和行业推广应用了智能卡。近年来，我国的发卡量年增长率达到 30%至 40%,已成为世界智能卡应用发展最快的国家之一 。 四、小结 通过上述的综述，让我知道了：随着社会的进步和科技的发展， IC 卡行业必然向更高层次方向发展：诸如接触型 IC 卡迅速向非接触型 IC 卡转移 ,低存储容童的 IC 卡向高存储容量发展 ,单功能 IC卡向多功能 IC卡转化 ,单系统的 IC卡向多系统 IC卡转化 ,由非银行系统转
11、向银行系统应用 ,由民用转用军用 ,由局域网向网际网迁移等。在以上的文献中，看出了我国大部分的研究都是针对非接触式射频 IC 卡读写的设计，这也将预示这 IC 卡的发展将会向非接触型 IC 卡转移。本文先通过对接触式 IC 卡读写器的设计，初步了解 IC 卡读卡器的功能和设计思路，这样就可以在今后更高成次的读卡器中打下基础。 参考文献 ： 1 魏梓栋 .IC 卡综述 J.今日电子 ,1998(7):4143. 2 辛蕾佳 .国外 IC 卡概览 J.电脑与信用卡 ,1997(6):3839. 3 潘利华 .我国 IC 卡行业的现状及发展趋势 J.信息技术 与标准化 ,2004(7):3539.
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