图在本程序中初步设计卡内存储的用户信息为用户姓名四个汉字以内，以区位码形式存储，以便下步与触摸屏模块连接时通过字库的支持来实现显示。用户账户余额信息设计为以个字节存储。而每张卡赋予其个编号，使用个字节位数字及字母组合表示。至此需要的存储空间为姓名部分个汉字的区位码为两个字节共需八个字节，余额部分个字节，编号部分个字节，总共个字节，对于个数据块而言恰好完全利用。由于扇区中储存着大量的厂商信息，故选用扇区的块进行用户信息数据的存储。对卡不同类型的操作是通过对卡的状态变量进行赋值完成。扇区密钥权限代码密钥交易额交易额交易额序列号序列号序列号交易时间交易时间交易时间状态交易次数用户余额用户姓名区位码储存用户卡号附自定义状态字表有卡进入防冲撞处理完成选卡选毕密钥验证通过注册状态消费状态读卡状态充值状态注销状态,的天线工作范围之内，则模块的防冲突功能将被启动工作。读写器将会首先与每张卡进行通信，读取每张卡的序列号。由于每张卡都具有惟的序列号，决不会相同，因此程序员将启动读写器中的防重叠功能配合卡上的防重叠功能模块，根据卡序列号来选定其中张卡。被选中的卡将被激活，可以与读写器进行数据交换而未被选中的卡处于等待状态，随时准备与读写器进行通信。模块防重叠功能启动工作时，读写器将得到卡片的序列号。序列号存储在卡的中，共有个字节，实际有用的为个字节，另个字节为序列号的校验字节。模块卡片的选择当卡与读写器完成了上述两个步骤，读写器要想对卡进行读写操作时，必须对卡进行操作，以使卡真正地被选中。被选中的卡将卡片上存储在中的卡容量字节传送给读写器。当读写器收到这字节后，方可对卡进行进步的操作，如密码验证等。模块认证及存取控制模块完成上述的三个步骤后，读写器对卡进行读写操作之前，必须对卡上已经设置的密码进行认证，如果匹配，则允许进步的读写操作。卡上有个扇区，每个扇区都可分别设置各自的密码，互不干涉，必须分别加以认证，才能对该扇区进行下步的操作。因此每个扇区可独立地应用于个应用场合，整个卡可以设计成卡多用卡通的形式来应用。密码的认证采用了三次相互认证的方法，具有很高的安全性。如果事先不知卡上的密码，则因密码的变化可以极其复杂，试图猜测密码而打开卡上个扇区的可能性几乎为零。控制及算术运算单元这单元是整个卡的控制中心，是卡的头脑。它主要对卡的各个单元进行操作控制，协调卡的各个步骤同时它还对各种收发的数据完成该条指令的写入。若仔细阅读的流程，就不难发现，机器指令的首地址总清后为零，以后每个循环会自动加。所以，每次按动，只有在微地址灯显示时，才设置内容，直到所有机器指令写完。校验。拨动单元的总清开关，微地址清零。程序计数器清零，然后使单元的开关为，按动的触动开关，微地址灯将显示，再按，微地址灯显示为，第三次按，微地址灯显示为，再按卡中以便下次取用。实验结果附从注册至读卡再至消费的串口数据显示结果其中消费模式下设计为，故用户余额为。转化为进制数为，倒序存储为。再进入充值模式，设计为，故用户余额为。转化为进制数为，倒序存储为。原设计方案中，计划使用两个扇区的更多空间来存储最近次的交易信息，在实际调试时，发现在写卡这步无法同时对两个扇区进行操作，经过多日查找资料调试尚未找到解决方法。更改方案中变更为存储最近次交易信息，考虑实际应用中多次的交易信息存储在充电桩或后台系统中更具有实际操作意义。实验总结经过这次实验，实现了预期的目标，完成了使用基于内核控制芯片的卡读写模块的设计。附录开发板模块,地址是如何确定的第扇区数据块块序号,通过注册本例中注册时用户姓名设置为叶冠南，用户余额为，卡号预设为。其中的余额存储采用的是低位在前高位在后。十进制下的等于十六进制下的。高低位颠倒后存储为。程序中用户的三种数据调用可以分别通过编写的函数，和来实现。余额方面定义了个每次充电的消费金额变量，后期可以通过对于触摸屏的操作来为幅值实现消费扣钱的功能。调用以下函数可以分别调用用户的信息到串口。用户余额用户姓名区位码用户卡卡号用户交易时间年月日用户交易金额存储用户交易信息使用函数写入交易信息由于要在卡中存储最近三次消费或充值的信息，因此需要使用交易次数变量来用于在卡中不同块的不同位置循环存储交易信息，每次进行消费或充值时从卡中读出这个计数变量并将要存储的交易机器序列号，交易时间，交易金额等信息。信息储卡内部有的,分成共个扇区，每个扇区分成共块，每块字节。扇区的块是厂商标志字节，保存着只读的卡信息及厂商信息，比如。前面四个字节是卡序列号，是卡容量，是卡类型，后面是厂商自定义的些信息。每个扇区的块保存着该块的密钥密钥及该块的访问条件，第个扇区都有自己的套密钥及访问条件，其中，个字节的访问条件是对每个扇区个块的读写定义，格式如下字节备用默认值为，是取反。分成对块块块存取控制对块存取控制比如块的字节如下前面个字节是密钥，因为永远为，所以读到的都是,最后的字节是密钥，其值为，中间的个字节是访问条件，有对应上表，可得出对该扇区块的存取控制条件。读写的实现利用卡厂家编制好的头文件添加到工程中。对于卡的读写需要经历判断是否有卡进入多卡进入时的防冲撞处理对卡操作前的密钥验证操作，以及后续的不同类型的操作注册，读卡，消费，充值，注销等。取块来进行数据存储。扇区块描述第扇区尾块数据块数据块数据块第扇区尾块数据块数据块数据块第扇区尾块数据块数据块数据块第扇区尾块数据块数,寻天线区内未进入休眠状态的卡，返回卡片类型字节,防冲撞，返回卡的序列号字节,开启蜂鸣器关闭蜂鸣器拷贝起始地址的字节至起始地址的区域选卡,注册地址是如何确定的第扇区尾块序号,块厂商标志块卡存储区的组织示意后，此时单元的数码管显示为该首地址中的内容。不断按动，以后每个循环会自动加，可检查后续单元内容。每次在微地址灯显示为时，是将当前地址中的机器指令写入到输出设备中显示。运行程序方法联机运行程序首先使各个开关的状态为中的开关设置为状态。开关设置为状态的开关处于状态，处于状态单元的开关为。使单元的总清开关清零后，程序首址为。通过联机软件进入调试界面其操作方法参见附录系统联机操作软件说明，可以通过调试程序的操作界面控制程序的运行，同时观察运行过程和结果。方法二手动运行程序单步运行程序使的开关处于状态，处于状态，中的为状态，为状态，单元的开关为。拨动单元的总清开关，微地址清零，程序计数器清零，程序首址为。单步运行微指令按图连接实验线路，仔细检查线路无误后接通电源。图中箭头表示需要接线的地方，接总线和控制信号时要注意高低位对应，可用彩排线的颜色来进行区分写程序对于本实验箱可以用两种方法来写入程序。方法联机读写程序按照规定格式，将机器指令及微指令编辑成十六进制的规定格式文件，已经在前面列出。使用联机软件的文件装载将实验程序和微程序下载到实验箱中，并用软件的读出功能进行检查。本实验参考程序对应的文件名为复杂模型机联机软件的使用方法参看附录。方法二手动写入图复杂模型机实验接线图先将机器指令对应的微代码正确地写入中，可以参照实验微程序控制器的组成与微程序设计实验中微代码的写入方法，将本实验对应的微代码写入芯片中，对照前面的微程序内容校验正确后就可使用。使用控制台和微程序进行机器指令程序的手动装入和检查，其操作如下使单元的为状态，为状态，的开关处于状态，开关处于状态。拨动单元的总清开关，微地址寄存器清零，程序计数器清零。然后使单元的开关设置为，按动次的触动开关，微地址显示灯显示，再按动次值表示范围是。指令格式模型机设计四大类指令共十六条，其中包括算术逻辑指令指令访问存储器转移指令和停机指令。算术逻辑指令设计条算术逻辑指令并用单字节表示，寻址方式采用寄存器直接寻址，其格式如下数据位数用途操作码源寄存器目的寄存器规定选中的寄存器或寄存器的编码算术逻辑指令的名称功能和具体格式见表。访存指令及转移指令模型机设计条访存指令，即存数取数，条转移指令，即无条件转移结果为零或有进位转移指令，指令格式为数据位数用途寻址模式操作码目的寄存器编码位移量其中，为操作码，为目的寄存器地址指令使用。为位移量正负均可，为寻址模式，其定义如下寻址模式有效地址说明直接寻址间接寻址变址寻址相对寻址本模型机规定变址寄存器指定为寄存器。指令输入和输出指令采用单字节指令，其格式如下数据位数其读出。连续运行程序使的开关处于状态，处于状态，中的为状态，为状态，单元的开关为。拨动单元的总清开关，微地址及程序计数器清零，然后按动的触动开关，系统连续运行图在本程序中初步设计卡内存储的用户信息为用户姓名四个汉字以内，以区位码形式存储，以便下步与触摸屏模块连接时通过字库的支持来实现显示。用户账户余额信息设计为以个字节存储。而每张卡赋予其个编号，使用个字节位数字及字母组合表示。至此需要的存储空间为姓名部分个汉字的区位码为两个字节共需八个字节，余额部分个字节，编号部分个字节，总共个字节，对于个数据块而言恰好完全利用。由于扇区中储存着大量的厂商信息，故选用扇区的块进行用户信息数据的存储。对卡不同类型的操作是通过对卡的状态变量进行赋值完成。扇区密钥权限代码密钥交易额交易额交易额序列号序列号序列号交易时间交易时间交易时间状态交易次数用户余额用户姓名区位码储存用户卡号附自定义状态字表有卡进入防冲撞处理完成选卡选毕密钥验证通过注册状态消费状态读卡状态充值状态注销状态,的天线工作范围之内，则模块的防冲突功能将被启动工作。读写器将会首先与每张卡进行通信，读取每张卡的序列号。由于每张卡都具有惟的序列号，决不会相同，因此程序员将启动读写器中的防重叠功能配合卡上的防重叠功能模块，根据卡序列号来选定其中张卡。被选中的卡将被激活，可以与读写器进行数据交换而未被选中的卡处于等待状态，随时准备与读写器进行通信。模块防重叠功能启动工作时，读写器将得到卡片的序列号。序列号存储在卡的中，共有个字节，实际有用的为个字节，另个字节为序列号的校验字节。模块卡片的选择当卡与读写器完成了上述两个步骤，读写器要想对卡进行读写操作时，必须对卡进行操作，以使卡真正地被选中。被选中的卡将卡片上存储在中的卡容量字节传送给读写器。当读写器收到这字节后，方可对卡进行进步的操作，如密码验证等。模块认证及存取控制模块完成上述的三个步骤后，读写器对卡进行读写操作之前，必须对卡上已经设置的密码进行认证，如果匹配，则允许进步的读写操作。卡上有个扇区，每个扇区都可分别设置各自的密码，互不干涉，必须分别加以认证，才能对该扇区进行下步的操作。因此每个扇区可独立地应用于个应用场合，整个卡可以设计成卡多用卡通的形式来应用。密码的认证采用了三次相互认证的方法，具有很高的安全性。如果事先不知卡上的密码，则因密码的变化可以极其复杂，试图猜测密码而打开卡上个扇区的可能性几乎为零。控制及算术运算单元这单元是整个卡的控制中心，是卡的头脑。它主要对卡的各个单元进行操作控制，协调卡的各个步骤同时它还对各种收发的数据完成该条指令的写入。若仔细阅读的流程，就不难发现，机器指令的首地址总清后为零，以后每个循环会自动加。所以，每次按动，只有在微地址灯显示时，才设置内容，直到所有机器指令写完。校验。拨动单元的总清开关，微地址清零。程序计数器清零，然后使单元的开关为，按动的触动开关，微地址灯将显示，再按，微地址灯显示为，第三次按，微地址灯显示为，再按