ISO14443 A的PCD编码

corball · 发表于 2012-5-19 00:29:09

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本帖最后由 corball 于 2012-8-5 11:43 编辑

ISO14443 A的PCD编码非常复杂,编码速度从最初2000年的版本到2006年修订后的版本,支持了四种速度,编码/调制方式在高速PICC应答方面，A和B也实现了统一。为了迎接CPU卡非接触/银行卡（PBOC2.0和EMV2000）的到来，有必要全面理解ISO14443规范。
阅读器（PCD）的帧，从结构上来来讲，有短帧（REQA/WUPA）、标准帧（HALTA/SELECT等）、抗冲突帧（BYTE SPLIT/Bit SPLIT）；从速度上讲，要支持106Kbps/212Kbps/424Kbps/847Kbps。
用序列X/Y/Z表示的一些帧如下：
1、REQA(0x26): SEQ - Z(SOC) Z X X Y Z X Y Z Y (EOC)；
2、WUPA(0x52): SEQ - Z(SOC) Z X Y Z X Y X Y Y (EOC)；
3、HLTA(0x50 0x00 0x57 0xCD):
数据表示: SOC 0000 1010 1 0000 0000 1 1110 1010 0 1011 0011 0 EOC
               Z  ZZZZ XYXY X YZZZ ZZZZ X XXXY XYXY Z XYXX YZXX Y ZY
4、Select (0x93 0x70 0x32 0x10 0xAB 0xCD 0x44):
数据表示: SOC 1100 1001 1 0000 1110 0 0100 1100 0 0000 1000 0 1101 0101 0 1011 0011 0 0010 0010 1 EOC
               Z  XXYZ XYZX X YZZZ XXXY Z ZXYZ XXYZ Z ZZZZ XYZZ Z XXYX YXYX Y XYXX YZXX Y ZZXY ZZXY X YY
5、Select (0x93 0x40 0x32 0x10 0xAB 0xCD 0x44):
                                          ^-- Split（Byte分裂的地方）
数据表示: SOC 1100 1001 1 0000 0010 0 0100 1100 0 0000 1000 0 1101 0101 0 1011 0011 0 0010 0010 1 EOC
               Z  XXYZ XYZX X YZZZ XXXY Z ZXYZ XXYZ Z ZZZZ XYZZ Z XXYX YXYX Y XYXX YZXX Y ZZXY ZZXY X YY
6、Select (0x93 0x25 0x32 0x10 0xAB 0xCD 0x44):
数据表示: SOC 1100 1001 1 1010 0100 0 0100 1100 0 0000 1000 0 1101 0101 0 1011 0011 0 0010 0010 1 EOC
               Z  XXYZ XYZX X XYXY ZXYZ Z ZXYZ XXYZ Z ZZZZ XYZZ Z XXYX YXYX Y XYXX YZXX Y ZZXY ZZXY X YY
                                                                     ^-- Split（Bit分裂的地方）
使用了两个状态机来完成设计：一个用于存储管理；另一个用于编码。
压缩文件是编码的参考波形。在相关的设计中，采用了本地缓存的办法：一次最多接收256个字节的发送数据，在完成接收后，自动根据速度和帧的特征（短帧/标准帧/抗冲突帧）进行编码和发送。对于短帧，设计自动限制本地缓存的指针为1，也就是仅最后一个字节有效，且只发送低7位；对于标准帧和抗冲突帧，奇校验自动生成，但是CRC需要以字节的方式，和指令、参数一起明文传输给本地缓存；对于抗冲突帧，完整字节的帧以标准帧发送，但是根据NVB的信息自动识别应发送的字节数；对于抗冲突帧存在字节分裂的，同样根据NVB的信息，自动拆分相关的字节；对于NVB=70的帧，按照Select指令的标准帧发送。设计使用了两个状态机（FSM）：本地缓存数据保存（FSM_MEM）和编码器（FSM_ENCOD）来实现。

存储器状态机

编码期状态机

PCD_Wav.rar (119.29 KB, 下载次数: 100 )
根据要求，把代码放在这里供参考。不过这个代码对产品来讲不太好，但是讲解ISO14443 A的编码还是很好的，仅供学习之用。

iso14443_pcd_a.rar (5.93 KB, 下载次数: 116 )

五采鸟 · 发表于 2012-7-10 11:16:59

支持一下

五采鸟 · 发表于 2012-7-10 11:24:24

编码在哪呢？？？

corball · 发表于 2012-7-11 13:52:29

该文主要讲编码方式，实现编码所用的状态机和波形图。如果需要示例代码（VerilogHDL），可以单独邮件发送。

dtbks · 发表于 2012-8-4 09:44:51

支持一下，最近也在学习ISO14443协议，楼主可否把verilog代码发送一下，谢谢
dtbks@qq.com

corball · 发表于 2012-8-5 11:45:22

回复 5# dtbks
代码贴上去了，偏重讲解ISO14443 A的编码，不太实用，供参考。

xujie06023613 · 发表于 2013-4-8 15:52:45

讲的非常好，大侠是中科院的？

corball · 发表于 2013-4-9 09:52:08

英雄不问出身，兄弟在中科院工作，有何指教，敬请来信。

delay_love · 发表于 2013-10-11 14:05:04

楼主在吗。。问一下。。你这编码是否有错误。。
你的最后结束标志EOF: "0" + Y , 共两个etu，如果在发送结束标志之前一个bit位是 logic '0',那么结束标志应该是“z + Y”，而不是单纯的"Y + Y"吧。。 microdsp@163.com求源码一看。。。

corball · 发表于 2013-10-13 08:38:30

ISO14443 A的PCD共有三个序列：X、Y和Z。EOF用“0”+序列Y表达，这里的“0”使用序列“Y”或者“Z”取决于EOF前的Bit是“0”还是“1”。
用于教学的PCD代码已经附在发文中。
用于智能卡集成电路开发的代码（Testbench）还需要能够调整Pause的宽度等，暂时未对外开放。

[原创] ISO14443 A的PCD编码

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