原创 AVR单片机读卡器程序设计

 2009-8-4 08:31  2250 1 1 分类: MCU/ 嵌入式

来源 CEPARK网站http://www.cepark.com/Index.html 作者: hnrain

#include <io8535v.h>
#include <macros.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
//**********定义全局变量*******************//
//查表0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 E F P OFF
uchar table[14]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x79,0x71,0x73,0x00};
uchar ICcode[4];//定义IC卡复位时读出的4字节代码；
uchar ICcontent[14];//定义IC卡有效信息；
uchar Money[5];//定义IC卡内金额；
uchar EEEEE[5]={0x79,0x79,0x79,0x79};
uchar FFFFF[5]={0x71,0x71,0x71,0x71};
uchar IC_Flag;//定义IC卡上电标志；
uchar Num_Flag;//数标志；
uchar Add_Flag;//加标志
uchar Sub_Flag;//减标志
uchar Init_Flag;//初始化标志
uchar Repair_Flag;//修卡标志；
uchar Enter_Flag;//确认标志
uchar Point_Flag;//.标志
uchar Key_Flag; //按键标志；

//***********IC卡引脚信号处理***************//
void Voice(uchar PD) //Voice=PD^7
{if(PD==1) PORTD|=0x80;//Voice置1
else PORTD&=~80; //Voice置0
}
void RST(uchar PD) //RST=PD^6
{if(PD==1) PORTD|=0x40;//RST置1
else PORTD&=~0x40;//RST置0
}
void CLK(uchar PD) //CLK=PD^5
{if(PD==1) PORTD|=0x20;//CLK置1
else PORTD&=~0x20;//CLK置0
}
void IO(uchar PD) //IO=PD^4
{if(PD==1) PORTD|=0x10;//IO置1
else PORTD&=~0x10;//IO置0
}

void SetIO(uchar i)//设置IO口属性
{if(i==1) DDRD="0xf0"; //IO口输出:1111 0000
else DDRD="0xe0"; //IO口输如:1110 0000
PORTD=0x00;//不带上拉电阻；
}
//**********延时函数（Us数量级）*********//
//单周期指令执行时间,执行时间1/8us*分频系数（取8分频则刚好1us)；
void DelayUs(uchar i)
{for(;i!=0;i--)
NOP();
}
//****************延时函数（Ms数量级）*********//
void DelayMs(uint i)
{uchar j,k;
for(;i!=0;i--)
{for(k=0;k<4;k++)
{for(j=250;j!=0;j--) NOP();}
}
}
//****************接收数据**************//
uchar ReceiveData(void)
{uchar count;
uchar value;
uchar io_value;
value=0;
SetIO(0);//设置IO脚为输入；
CLK(0);
//IO=1;
for(count=0;count<8;count++)
{value=value>>1;
CLK(1);
DelayUs(2);
io_value=PIND;
CLK(0);
DelayUs(2);
if(io_value&0x10==0x10) value|=0x80;//判断IO脚是否为1
else value&=0x7f;
}
return (value);
}
//********************发送数据************//
void SendData(uchar Xdata)
{uchar count;
uchar value;
SetIO(1);////设置IO脚为输出；
value=Xdata;
for(count=8;count!=0;count--)
{CLK(0);
if((Xdata<<(count-1))&0x80) IO(1);
else IO(0);
CLK(1);
DelayUs(2);
CLK(0);}
}
//****************IC卡复位************************//
void ResetIC(uchar *Xdata)
{uchar count;
SetIO(1); //设置IC卡引脚的属性
RST(0);
CLK(0);
IO(1);
DelayUs(5);
RST(1);
DelayUs(5);
CLK(1);
DelayUs(5);
CLK(0);
DelayUs(5);
RST(0);
for(count=4;count!=0;count--)
{*Xdata=ReceiveData();
Xdata+=2;}
}
//*******************Start条件****************//
void Start(void)
{SetIO(1);
CLK(0);
IO(0);
DelayUs(2);
CLK(1);
IO(1);
DelayUs(2);
IO(0);
CLK(0);
}
//*******************Stop条件****************//
void Stop(void)
{CLK(0);
IO(0);
DelayUs(2);
CLK(1);
IO(0);
DelayUs(2);
IO(1);
DelayUs(2);
IO(0);
}
//******************处理过程**************//
void Process(void)
{uint j;
SetIO(1);//设置IO脚为输出脚
CLK(0);
DelayUs(5);
IO(0);
for(j=255;j>0;j--)
{CLK(1);
DelayUs(5);
CLK(0);
DelayUs(5);
}
IO(1);
}
//****************说明*********************//
//*********输出模式接口命令，包括读主存储器30H，读保护存储器34H，读安全代码的接口命令31H***********//
//******处理模式数据接口命令，包括写主存储器38H，写保护存储器3CH,写安全代码39H，校验安全代码33H*******//
void Command(uchar Byte1,uchar Byte2,uchar Byte3)
{Start();
SendData(Byte1);
SendData(Byte2);
SendData(Byte3);
Stop();
}

/**********读主存储器**************/
void ReadMainMemory(uchar addr,uchar *p,uchar N)
{Command(0x30,addr,0xff);
do{*p=ReceiveData();
p++;}while(--N);
}
/**********读保护存储器***********/
void ReadProtectMemory(uchar *p)
{uchar i="4";
Command(0x34,0xff,0xff);
do{*p=ReceiveData();
p++;}while(i--);
}
/************写主存储器************/
void WriteMainMemory(uchar Address,uchar Data)
{Command(0x38,Address,Data);
Process();
}
/**************写保护存储器**********/
void WriteProtectMemory(uchar Address,uchar Data)
{Command(0x3c,Address,Data);
Process();
}
/**************读安全存储器************/
void ReadSafeMemory(uchar *p)
{uchar i;
Command(0x31,0xff,0xff);
for(i=0;i<4;i++)
{*p=ReceiveData();
p++;}
}
/*************写安全存储器***************/
void WriteSafeMemory(uchar Address,uchar Data)
{Command(0x39,Address,Data);//Address=0,1,2,3
Process();
}
/**************校验密码*******************/
uchar VerifyPassword(uchar *p)
{uchar temp[4];//暂存4字节保护密码；
uchar i;
ReadSafeMemory(temp);//读安全代码以取得错误计数器
if((temp[0]&0x07)!=0)
{if((temp[0]&0x07)==0x07) i="0x06";
if((temp[0]&0x07)==0x06) i="0x04";
if((temp[0]&0x07)==0x04) i="0x00";
WriteSafeMemory(0,i);
for(i=1;i<4;i++,p++)
{Command(0x33,i,*p);
Process();}
WriteSafeMemory(0,0xff);
ReadSafeMemory(temp);
if((temp[0]&0x07)==0x07) return(0x1);

}
return(0);
}
//*************SLE4442函数结束*****************//
//*************数据变换**********//
void Change(uchar *Source,uchar *Destination,uchar N)
{uchar i,temp;
for(i=0;i<N;i++)
{temp=Source;
Destination=temp>>4;
Destination[2*i+1]=temp&0x0f;}
}
//***********密码错误报警***********************//
void Buzzle_Password(void)
{uchar i;
for(i=0;i<2;i++)
{Voice(0);
DelayMs(1000);
Voice(1);
DelayMs(1000);}
}

//**********非法卡错误报警*************************//
void Buzzle_Card(void)
{uchar i;
for(i=0;i<2;i++)
{Voice(0);
DelayMs(3000);}
}
//*************余额不足报警**********************//
void Buzzle_Money(void)
{uchar i;
for(i=0;i<1;i++)
{Buzzle_Password();
Buzzle_Card();}
}

//*********************读卡函数********************//
//说明：
//函数使用的数组参数用来存放读出的余额值；
//返回值信息：
//0:卡坏！
//1:非法卡(特征值不正确)
//2:非法卡（特征值正确，帐号不正确）
//3:读卡成功！
uchar Read_Card(uchar *p)
{uchar i,tag=0,temp[4];
ReadSafeMemory(temp);
if(temp[0]==0x07)
{ReadMainMemory(32,p,14);//读主存储器14字节：32-35特征码；36-3A帐号；3B-3F余额
if(p[0]==0x00&&p[1]==0x0f&&p[2]==0xf0&&p[3]==0xff)//特征码：0x00,0x0f,0xf0,0xff
{for(i=0;i<10;i++)
if((p[i+4]>=0&&p[i+4]<=9)) tag="tag"+1;
if(tag!=10) return(2);
else return(3);
}
else
return(1);
}
else return(0);
}
//*********************卡初始化函数********************//
//说明：
//函数使用的数组参数用来存放写入的的ID值；
//返回值信息：
//2:初始化失败！
//3:初始化成功！
uchar Initial_Card(uchar *p)
{uchar Psw[3]={0xff,0xff,0xff};
uchar i,j,temp=0;
uchar tp[20];
// ResetIC(ICcode);//IC卡复位，读出复位后的厂家信息代码A2131091;
j="VerifyPassword"(Psw);
WriteMainMemory(32,0x00);//写特征码：
WriteMainMemory(33,0x0f);
WriteMainMemory(34,0xf0);
WriteMainMemory(35,0xff);
for(i=0;i<5;i++)//写帐号
WriteMainMemory(36+i,p);//从32+i地址开始写5字节帐号；
for(i=0;i<5;i++)
WriteMainMemory(41+i,0);//从32+i地址开始写5字节初始化金额0000.0
j="Read"_Card(tp);
if(j==3)
{for(i=0;i<10;i++)
if(p==tp[i+4]) temp="temp"+1;
}
if(temp==10) return(3);
else return(2);
}
//***************卡修复函数********************//
//说明：
//返回值信息：
//0:修复失败！
//1:修复成功！
uchar Repair_Card(void)
{uchar Psw[3]={0xff,0xff,0xff};
uchar i,j,temp;
i=VerifyPassword(Psw);
return(i);
}
//********************加卡函数***********//
void Add_Card(uchar *p)
{uchar i;
uchar temp[14];
i=Read_Card(temp);
if(i==3)
{temp[13]=temp[13]+p[4];
if(temp[13]>9) {temp[13]=temp[13]-10;temp[12]=temp[12]+1;}
temp[12]=temp[12]+p[3];
if(temp[12]>9) {temp[12]=temp[12]-10;temp[11]=temp[11]+1;}
temp[11]=temp[11]+p[2];
if(temp[11]>9) {temp[11]=temp[11]-10;temp[10]=temp[10]+1;}
temp[10]=temp[10]+p[1];
if(temp[10]>9) {temp[10]=temp[10]-10;temp[9]=temp[9]+1;}

WriteMainMemory(41,temp[9]);
WriteMainMemory(42,temp[10]);
WriteMainMemory(43,temp[11]);
WriteMainMemory(44,temp[12]);
WriteMainMemory(45,temp[13]);
}
}
//********************减卡函数***********//
void Sub_Card(uchar *p)
{uchar i,B_Flag;
uchar temp[14];
i=Read_Card(temp);
if((i==3)&&(!(temp[9]<p[0])))
{if(temp[13]<p[4]) {temp[13]=temp[13]+10-p[4];B_Flag=1;}
else temp[13]=temp[13]-p[4];
//以上处理小数点右边的数字；
if(B_Flag==1)
{if(temp[12]==0) {temp[12]=9;B_Flag=0;}
else temp[12]=temp[12]-1;}
//以上对存在借位情况时对小数点左边第一位进行预处理；
if(temp[12]<p[3]) {temp[12]=temp[12]+10-p[3];B_Flag=1;}
else temp[12]=temp[12]-p[3];
//以上处理小数点小数点左边第一位数字；
if(B_Flag==1)
{if(temp[11]==0) {temp[11]=9;B_Flag=0;}
else temp[11]=temp[11]-1;}
//以上对存在借位情况时对小数点左边第二位进行预处理；
if(temp[11]<p[2]) {temp[11]=temp[11]+10-p[2];B_Flag=1;}
else temp[11]=temp[11]-p[2];
//以上处理小数点小数点左边第二位数字；
if(B_Flag==1)
{if(temp[10]==0) {temp[10]=9;B_Flag=0;}
else temp[10]=temp[10]-1;}
//以上对存在借位情况时对小数点左边第三位进行预处理；
if(temp[10]<p[1]) {temp[10]=temp[10]+10-p[1];B_Flag=1;}
else temp[10]=temp[10]-p[1];
//以上处理小数点小数点左边第三位数字；
if(B_Flag==1)
{if(temp[9]==0) {temp[9]=0;B_Flag=0;}
else temp[9]=temp[9]-1;}
//以上对存在借位情况时对小数点左边第二位进行预处理；
temp[9]=temp[9]-p[0];
//以上处理小数点小数点左边第二位数字；

WriteMainMemory(41,temp[9]);
WriteMainMemory(42,temp[10]);
WriteMainMemory(43,temp[11]);
WriteMainMemory(44,temp[12]);
WriteMainMemory(45,temp[13]);
}
}

//*****************数码管显示函数********************//
void Display(uchar *p)
{uchar sel,i;
sel=0x01;
for(i=0;i<6;i++)
{PORTA=table[p];
PORTB="sel";
DelayMs(2);
sel=sel<<1;}
}

//****************键盘扫描函数***********************//
uchar Key_Scan(void)
{uchar sccode,recode;
PORTC=0xf0;
if((PINC&0xf0)!=0xf0)
{DelayMs(10);
if((PINC&0xf0)!=0xf0)
{sccode=0xfe;
while(sccode&0x10!=0x00)
{PORTC=sccode; //对第一行键盘测试
if((PINC&0xf0)!=0xf0)
{recode=(PINC&0xf0)|0x0f;
return((~sccode)+(~recode));}
else
sccode=(sccode<<1)|0x01;
}
}
}
return(0x00);
}

//******************按键处理函数*******************//
void Key_Process(uchar *p)
{uchar temp,value;
temp=Key_Scan();
switch(temp)
{case 0x11:value=9;Num_Flag=1;break;
case 0x21:value=8;Num_Flag=1;break;
case 0x41:value=7;Num_Flag=1;break;
case 0x12:value=6;Num_Flag=1;break;
case 0x22:value=5;Num_Flag=1;break;
case 0x42:value=4;Num_Flag=1;break;
case 0x14:value=3;Num_Flag=1;break;
case 0x24:value=2;Num_Flag=1;break;
case 0x44:value=1;Num_Flag=1;break;
case 0x18:value=0;Num_Flag=1;break;
case 0x28:Point_Flag=1;break;
case 0x82:Add_Flag=1;Sub_Flag=0;Key_Flag=1;break;
case 0x84:Sub_Flag=1;Add_Flag=0;Key_Flag=1;break;
case 0x48:Repair_Flag=1;Key_Flag=1;break;
case 0x81:Init_Flag=1;Key_Flag=1;break;
case 0x88:Enter_Flag=1;Key_Flag=0;break;
default: NOP();
}
if(Num_Flag==1){p[4]=p[3];p[3]=p[2];p[2]=p[1];p[1]=value;Num_Flag=0;}
if(Point_Flag==1){p[0]=value;Point_Flag=0;}
if(Add_Flag==1) {Add_Flag=1;Sub_Flag=0;}
if(Sub_Flag==1) {Sub_Flag=1;Add_Flag=0;}
if(Init_Flag==1) {Init_Flag=1;}
if(Repair_Flag==1) {Repair_Card();Repair_Flag=0;}
if(Enter_Flag==1)
{if(Add_Flag==1) {Add_Card(p);Enter_Flag=0;Add_Flag=0;}
if(Sub_Flag==1) {Sub_Card(p);Enter_Flag=0;Sub_Flag=0;}
if(Init_Flag==1) {Initial_Card(p);Init_Flag=0;}}
}

//***************中断处理********************//
//**********定时器2：16ms中断显示一次*******//
#pragma interrupt_handler TIMER1_INT:9
void TIMER1_INT(void)
{uchar temp[5],i;
for(i=0;i<5;i++)
temp=ICcontent[9+i];
if(IC_Flag==0) Display(EEEEE);
if(IC_Flag==1) Display(FFFFF);
if(IC_Flag==3)
{if(Key_Flag==1)//显示此次操作金额；
{Money[1]|=0x80;//显示时加上小数点;
Display(Money);}
else //显示卡内余额；
{temp[4]|=0x80;
Display(temp);}
}
}
//*************系统初始化*************//
void Initial_System(void)
{//系统初始化
//SPL=0x5f;//AT90S8535的堆栈指针指向最高RAM地址；
//SPH=0x02;
//IO口初始化；
DDRA=0xff; //A口输出高电平
PORTA=0xff;
DDRB=0xff; //B口输出低电平
PORTB=0x00;
DDRC=0x0f; //C口高四位输入（不带上拉电阻）低四位输出0
PORTC=0xf0;
DDRD=0xff; //D口输出低电平
PORTD=0x00;
//中断系统初始化（定时器1中断）
SREG=SREG|0x80; //I(SREG^7)全局中断使能置位
TIMSK=TIMSK|0x40;//TOIE1(TIMSK^2)T/C1溢出中断使能置位
TIFR=TIFR|0x40;//TOV1(TIFR^2)T/C1溢出中断标志位写"1"清0
//定时器初始化
TCCR1B=TCCR1B|0x20;//定时器时钟分频＝CLK/8 (1uS计数)
TCNT1H=0xc1;//需要计数16000＝0x3E80次，
TCNT1L=0x7f;//计数初值0xff-0x3e80=0xc17f;
//显示系统初始化
IC_Flag=0;//如果IC卡没有上电，则显示的是8.8.8.8.，否则显示IC卡的内容
}

void main(void)
{uchar i,j;
Initial_System();
while(IC_Flag==1)
{DelayMs(5);
ResetIC(ICcode);
i=Read_Card(ICcontent);
if(i==0) {IC_Flag=0; Buzzle_Password();} //显示EEEE,提示卡坏
if((i==1)|(i==2)) {IC_Flag=1;Buzzle_Card();} //显示FFFF,提示非法卡
if(i==3)
{if(ICcontent[12]<5)
{IC_Flag=3;Buzzle_Money();}
else
{do Key_Process(Money);
while(Enter_Flag!=0);
Enter_Flag=0;}
}
}
}