奇偶校验检错读卡机RTL实现

摘要

设计奇偶校验检错读卡机是为了在智能卡与读卡机接触式通信时，能让读卡机改变返回给卡片的任意一位数据，从而有效在物理协议层检测卡片的出错重发功能是否正确。
　　市面上出售的读卡机都是完全符合7816协议的。它们在收到正确的数据后，也会返回正确的数据，即使是错误的数据也是符合协议标准格式的数据。而奇偶校验检错读卡机，则可以通过控制按键，返回不符合协议标准格式的数据。例如:奇偶校验位错误，在软件的层面是看不到协议的奇偶校验位，只能通过配置寄存器来选择奇校验或者偶校验，或是发送什么数据，但却无法深入到物理协议层。
　　论文研究了7816协议的通信方式，制定了系统的架构，搭建了奇偶校验检错读卡机的各个功能模块，主要包括设计系统控制模块来控制整个系统的时钟和复位，地址空间分配模块来控制APB上各个子模块内部寄存器在寄存器的映射到ARM内部空间的具体地址，GPIO模块用来实现读卡机与卡片的交互中VCC、RST和CLK，7816编解码模块是本文的核心，基于7816协议的通信方式对读卡机和卡片通信字符帧进行编解码，提供与卡片的通信的接口和cpu的处理接口。同时为了扩展整个芯片的使用范围，增加对USB接口的支持，选用了FT245BMUSB协议转换芯片，并设计了挂载在APB总线上与FT245BM的交互的接口模块。选择ARM的cortex-M3系列，带有安全功能的SC100作为CPU核，由于读卡机的通信速率一般在5MHz左右，内部各个子模块也仅仅为30MHz的采样时钟，挂载在AHB上子模块是对速度有高要求，而APB是更多考虑到低功耗，而对速度要求不高的子模块，基于此选用了APB总线作为主要接口模块搭载的总线，完成整个芯片的RTL设计，并且完成了对7816模块、GPIO模块和基于FT245BM的芯片的接口模块的功能验证和整个系统的功能验证。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景

1．1．1 智能卡

1．1．2 奇偶校验位的测试方法

1．2 本课题研究的主要内容

1．3 论文章节结构

第二章 读卡机设计分析

2．1 奇偶校验检错读卡机设计思路

2．2 读卡机扩展接口设计思路

2．3 读卡机处理器的选用设计思路

2．4 本章小结

第三章 读卡机设计实现

3．1 奇偶校验位检错读卡机架构描述

3．2 VCC与RST的实现

3．3 7816编解码模块的实现

3．3．1 7816编码发送模块的实现

3．3．2 7816解码接收模块的实现

3．4 ARM处理器端软件的设计

3．5 本章小结

第四章 读卡机扩展接口设计

4．1 FT245BM芯片

4．2 USB接口模块介绍

4．3 ARM处理器端软件的设计

4．4 本章小结

第五章 功能验证与分析

5．1 验证平台的搭建

5．2 基于Modelsim的仿真验证

5．3 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 技术展望

致谢

参考文献