C8051F 30x单片机低成本射频读卡器方案

该方案采用超低功耗SOC型单片机C8051F30X，流水线指令结构，70%指令执行时间为一个或两个系统时钟周期，速度可达25MIPS;灵活的时钟源；3V电压供电，端口I/O均可耐压5V,硬件增强型URAT可与外部设备直接进行串口通信，或通过UART转USB桥接芯片同外部设备进行USB接口进行通讯；SMBus总线直接与ST的射频专用收发芯片CRX14连接，对CRX14控制来实现非接触射频卡的读写。

　一、单片机特性：

　工作电压： 3.3V
　超低功耗： 典型工作电流 　5mA@25MHz 11uA@32KHz
　典型停机电流 0.1uA
　16位可编程计数器/定时器阵列，有三个捕捉/比较模块
　使用PCA或定时器和外部时钟源的实时时钟方式
　可在运行中切换时钟源，用于节电方式
　专用的看门狗定时器，双向复位引脚
　在片调试
　8K字节Flash,256字节内部数据RAM
　8位ADC,l两个模拟比较器
　扩展的中断系统

C8051FMCU RFID读卡器系统框图

二、系统组成

　整个系统主要分成两部分（主控板和天线板），PC通过C8051FMCU RFID读卡器对相应的卡进行读写等操作，其中主控板的控制器用C8051F30X MCU,可通过USB 、RS232或RS485同PC端连接，CRX14是ST公司的非接触式射频读写芯片，用I2C总线与C8051F30X通信，实现对ISO14443 Type B协议非接触卡的读写控制。非接触式系统主要由读写器与非接触式记忆体标签组成，每一个标签读内含一个小型的记忆体晶片，可连接到小型线圈天线上。这个记忆体晶片可保存与其接触的产品项目之识别资料以及更新后的识别资料，而天线的作用则是透过射频功能将资料传送到记忆体晶片中，负责资料的输入与输出。

　三、该读卡器主要功能与特点

　实现对ISO14443 Type B协议非接触卡的读写（如低阶的SR系列，保密SRIX系列）
　保密功能
　低成本的嵌入式读写器
　卡命令实现对卡的各种操作
　INITIATE()
　PCALL16()
　SLOT_MARKER(SN)
　SELECT(Chip_ID)
　COMPLETION()
RESET_TO_INVENTORY()
　READ_BLOCK(Addr)
　WRITE_BLOCK(Addr,Data)
　GET_UID()
　防重叠，防复制功能
　通信接口
　USB接口
　可调整Baud 的UART接口
　能在苛刻的环境下工作，具有低成本和灵活性等特点

　四、主要技术指标

　电气性能
　功耗 <1VA
　工作电压范围 3.3V(主控板) 5V(天线板)
　环境条件
　工作温度 -20℃ ~ +55℃
　运输存储温度 -25℃ ~ +70℃
　相对湿度 <95%
　射频功率： 100mW
　射频信号 13.56MHz
　射频信号传输率高达106Kbit/s
　卡通讯距离 5cm左右