【IoT】NFC MRC522 原理及示例解析

1、協定基礎原理

ISO-14443A 協定：

國際标準化組織：International Organization for Standardization RFID 協定的一種;

PICC：

臨近卡 - A 型和B 型

PCD：

臨近耦合裝置--指 MFRC522 子產品

ATQ：

對請求的應答、ATQA 對 A 型卡請求的應答、ATQB 對 B 型卡請求的應答

REQA：

對 A 型卡的請求

REQB：

對 B 型卡的請求

WUPA：

A 型卡的喚醒指令

ASK：

選擇确認

MIFARE: 

恩智浦半導體(NXP Semiconductors)擁有的商标之一

MIFARE卡(M1卡)：

兼具讀寫功能，主要是非接觸式，有快速防沖突機制 – 處理多卡同時進入感應區的機制，其特殊的存儲結構适合一卡多用，目前主要晶片 philip mifare1 S50、S70 等;

2、MFRC522 基礎特性

非接觸式讀寫卡晶片，最大通信速率 13.56MHz；

支援接口：

UART，SPI(Speed_max=10Mbit/s)，IIC(快速:400Kbit/s，高速:3400Kbit/s)

通信協定：

ISO-14443A、7816 等

收發緩沖：

64 位元組

支援中斷模式、可程式設計定時器、CRC 協處理器

1) MFRC522 與 M1 卡通信

M1-IC-S50 卡工作原理/操作流程：

M1卡結構：

共 16 個扇區，每個扇區 4 塊（塊0~3），共 64 塊，按塊号編址為 0~63；

第 0 扇區的塊 0（即絕對位址 0 塊）用于存放廠商代碼，已經固化，不可更改。

其他各扇區：

塊 0、塊 1、塊 2 為資料塊，用于存儲資料；

塊 3 為控制塊，存放密碼 A，存取控制，存放密碼 B

每個扇區的密碼和存取控制都是獨立的，可以根據實際需要設定各自的密碼及存取控制。

注：

加密是針對一個扇區來進行的。

MFRC522 子產品與 MF-IC 卡通信流程：

3、MRC522 操作流程

RC522 支援 SPI、IIC 和 UART 三種通信方式，現以 SPI 為例：

#define RF_LPCTL               BIT3  // P2.3 射頻卡休眠控制---RST   
#define RF_SS                  BIT7  // p2.7 射頻卡從機選擇(SS)---SDA
#define RF_SCLK                BIT6  // p2.6 射頻卡資料時鐘輸出(SCLK)
#define RF_DATA_OUT            BIT5  // p2.5 射頻卡資料輸出(MOSI)
#define RF_DATA_IN             BIT1  // p2.1 射頻子產品輸入(MISO)
           

要想對子產品内部的資料塊進行讀寫，需要完成4個步驟：尋卡→防沖突→選卡→讀/寫卡；

1）尋卡

status2=PcdRequest(0x52,Temp);  //尋卡 參數Temp為傳回的卡類型
if(status2== MI_OK)
{
  tochar(Temp[0]);
  tochar(Temp[1]); //輸出卡類型
}

其中0x52代表尋天線區内全部卡。
卡類型（TagType）：

0x4400 =Mifare_UltraLight
0x0400 =Mifare_One(S50)
0x0200 =Mifare_One(S70)
0x0800 =Mifare_Pro(X)
0x4403 =Mifare_DESFire
           

比如，當 Temp[0]=04，Temp[1]=00 時，卡類型為 S50。

2）防沖突

status2= PcdAnticoll(UID);  // 防沖撞處理，輸出卡片序列号，4 位元組
if(status2==MI_OK)
{
  PutString0("Card Id is:");
  tochar(UID[0]);
  tochar(UID[1]);
  tochar(UID[2]);
  tochar(UID[3]); //輸出卡片序列号
}
           

3）選卡

status2= PcdSelect(UID);    // 選擇卡片，輸入卡片序列号，4 位元組

4）在讀寫卡之前需要先進行認證

status2= PcdAuthState(PICC_AUTHENT1A, 1, Password_Buffer, UID);

其中四個參數分别代表：

驗證 A 密鑰 + 塊位址 + 扇區密碼 + 卡序列号。

然後進行寫操作：

status2=PcdWrite(1,writeData); // 寫資料，将數組writeData中的數寫入到卡中

其中第一個參數  1  代表寫入的位址為塊1.

或者進行讀卡操作：

status2 = PcdRead(1, str); //讀卡

其中第一個參數 1 代表讀的位址為塊 1。 

讀卡後得到的資料存放于數組 str 中。

refer：

https://blog.csdn.net/li13158/article/details/81588148

https://blog.csdn.net/txf1984/article/details/46560513