如何实现PicoRead RF的非接触IC卡读卡器的设计
非接触式ic卡又称射频卡，由ic芯片、感应天线组成，封装在一个标准的pvc卡片内，芯片及天线无任何外露部分。是世界上最近几年发展起来的一项新技术，它成功的将射频识别技术和ic卡技术结合起来，结束了无源（卡中无电源）和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破。卡片在一定距离范围（通常为5-10mm）靠近读写器表面，通过无线电波的传递来完成数据的读写操作。
1 picoread rf的特点
picoread rf芯片为一款标准的13.56 mhz非接触读卡芯片，采用该芯片设计的非接触读卡器满足iso14443,iso15693,sony felica等协议，它支持非接触卡片（或者非接触标签）发送数据和能量，并从非接触卡片（或者非接触标签）中获取相关数据。
picoread rf芯片可支持iso15693规范，iso14443 typea,trypeb规范，sony felica协议，以及其他的传输速度为26~848 kb/s的非接触协议；持spi协议和并口传输协议；其操作距离可达10 cm,并具有卡检测和感应区载波信号检测机制，实行1 byte-2级fifo管理，非常适用于nfc手机之类的应用场合，以及paypass读卡器的设计。
2 picoread rf的硬件设计与工作原理
非接触ic卡与读卡器之间数据传输的过程和原理如下：一部分是电源信号，该信号由卡接收后，与本身的器件一起产生瞬间能量来供给芯片工作；另一部分则是指令和数据信号，指挥芯片完成数据的读取、修改、储存等，并返回信号给读卡器完成一次读写操作。
文中所设计的ic卡读卡器由微控制器（mcu）、射频发射和接收处理单元、接口电路、时钟电路、液晶显示（lcd）模块、时钟以及存储器组成。本设计采用picoread rf芯片作为读卡器中的射频发射和接收处理单元读写芯片。结构如图1所示。
读卡器中的微控制器为主控制单元。picoreadrf芯片作为读卡器中的射频发射和接收处理单元读写芯片。它是微控制器与非接触式ic卡之间的桥梁,通过高频天线发射出去；另一方面接收来自ic卡的应答信息，并将其解调成数字信号传给微控制器，实现微控制器与ic卡之间的双向通信。
接口电路是微控制器与pc机之间的通信桥梁,可以实现读卡器和pc机之间的串行或并行通信。时钟电路为系统提供实时时钟，液晶显示模块平时显示时间，读卡时显示所读到的内容。上述几个模块以逻辑设计配合，通过程序控制完成对非接触式ic卡的读写。
3 picoread rf的软件设计
picoread rf应用于非接触支付环境时，大致的控制流程，如图3所示。
picoread rf的软件设计和指令控制分以下3个阶段：
（1）寄存器构造阶段（configuration mode），主要完成系统的初始化。当卡片靠近读卡器表面时，读卡器发出电源信号，此时芯片进入寄存器构造阶段：主要完成芯片复位、初始化以及本次交易所使用非接触协议的相关参数配置，以实现对应的非接触通信协议。相应参数设置成功后，读卡器的液晶屏会显示系统初始化成功.
（2）数据发送阶段（emission），当成功进行初始化之后，读卡器识别出在作用范围内有ic卡的存在，通过微控制器发出控制指令，将芯片设置为数据发送模式。微控制器会发出指令判断是否有多余数据，若有，则重复上述操作，继续传输，若无，则进入数据接收阶段。在数据发送阶段，除完成帧数据的发送以外，还需对相关奇偶位、crc校验值进行配置。
（3）数据接收阶段（reception），微控制器发出控制指令，将芯片设置为数据接收模式，并指挥芯片完成数据的接收，接收完毕，返回信号给读卡器完成一次读写操作。数据接收阶段除完成帧数据的接收以外，还会进行奇偶校验和crc校验。
4 结束语
对picoread rf的特点和应用进行了描述，并就如何在硬件和软件上实现picoread rf的非接触应用做了介绍。inside contactless公司推出的这款非接触芯片性能稳定、支持的非接触协议多，同时较其他的非接触芯片在价格上有一定的优势，因此在设计非接触读卡设备（nfc手机、paypass读卡器等）时是一种较好的选择。
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读卡器中的微控制器为主控制单元。picoreadrf芯片作为读卡器中的射频发射和接收处理单元读写芯片。它是微控制器与非接触式ic卡之间的桥梁,通过高频天线发射出去；另一方面接收来自ic卡的应答信息，并将其解调成数字信号传给微控制器，实现微控制器与ic卡之间的双向通信。
接口电路是微控制器与pc机之间的通信桥梁,可以实现读卡器和pc机之间的串行或并行通信。时钟电路为系统提供实时时钟，液晶显示模块平时显示时间，读卡时显示所读到的内容。上述几个模块以逻辑设计配合，通过程序控制完成对非接触式ic卡的读写。
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picoread rf的软件设计和指令控制分以下3个阶段：
（1）寄存器构造阶段（configuration mode），主要完成系统的初始化。当卡片靠近读卡器表面时，读卡器发出电源信号，此时芯片进入寄存器构造阶段：主要完成芯片复位、初始化以及本次交易所使用非接触协议的相关参数配置，以实现对应的非接触通信协议。相应参数设置成功后，读卡器的液晶屏会显示系统初始化成功.
（2）数据发送阶段（emission），当成功进行初始化之后，读卡器识别出在作用范围内有ic卡的存在，通过微控制器发出控制指令，将芯片设置为数据发送模式。微控制器会发出指令判断是否有多余数据，若有，则重复上述操作，继续传输，若无，则进入数据接收阶段。在数据发送阶段，除完成帧数据的发送以外，还需对相关奇偶位、crc校验值进行配置。
（3）数据接收阶段（reception），微控制器发出控制指令，将芯片设置为数据接收模式，并指挥芯片完成数据的接收，接收完毕，返回信号给读卡器完成一次读写操作。数据接收阶段除完成帧数据的接收以外，还会进行奇偶校验和crc校验。
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