【IoT】NFC MRC522 原理及示例解析

1、协议基础原理

ISO-14443A 协议：

国际标准化组织：International Organization for Standardization RFID 协议的一种;

PICC：

临近卡 - A 型和B 型

PCD：

临近耦合设备--指 MFRC522 模块

ATQ：

对请求的应答、ATQA 对 A 型卡请求的应答、ATQB 对 B 型卡请求的应答

REQA：

对 A 型卡的请求

REQB：

对 B 型卡的请求

WUPA：

A 型卡的唤醒命令

ASK：

选择确认

MIFARE: 

恩智浦半导体(NXP Semiconductors)拥有的商标之一

MIFARE卡(M1卡)：

兼具读写功能，主要是非接触式，有快速防冲突机制 – 处理多卡同时进入感应区的机制，其特殊的存储结构适合一卡多用，目前主要芯片 philip mifare1 S50、S70 等;

2、MFRC522 基础特性

非接触式读写卡芯片，最大通信速率 13.56MHz；

支持接口：

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

通信协议：

ISO-14443A、7816 等

收发缓冲：

64 字节

支持中断模式、可编程定时器、CRC 协处理器

1) MFRC522 与 M1 卡通信

M1-IC-S50 卡工作原理/操作流程：

M1卡结构：

共 16 个扇区，每个扇区 4 块（块0~3），共 64 块，按块号编址为 0~63；

第 0 扇区的块 0（即绝对地址 0 块）用于存放厂商代码，已经固化，不可更改。

其他各扇区：

块 0、块 1、块 2 为数据块，用于存储数据；

块 3 为控制块，存放密码 A，存取控制，存放密码 B

每个扇区的密码和存取控制都是独立的，可以根据实际需要设定各自的密码及存取控制。

注：

加密是针对一个扇区来进行的。

MFRC522 模块与 MF-IC 卡通信流程：

3、MRC522 操作流程

RC522 支持 SPI、IIC 和 UART 三种通信方式，现以 SPI 为例：

#define RF_LPCTL               BIT3  // P2.3 射频卡休眠控制---RST   
#define RF_SS                  BIT7  // p2.7 射频卡从机选择(SS)---SDA
#define RF_SCLK                BIT6  // p2.6 射频卡数据时钟输出(SCLK)
#define RF_DATA_OUT            BIT5  // p2.5 射频卡数据输出(MOSI)
#define RF_DATA_IN             BIT1  // p2.1 射频模块输入(MISO)
           

要想对模块内部的数据块进行读写，需要完成4个步骤：寻卡→防冲突→选卡→读/写卡；

1）寻卡

status2=PcdRequest(0x52,Temp);  //寻卡 参数Temp为返回的卡类型
if(status2== MI_OK)
{
  tochar(Temp[0]);
  tochar(Temp[1]); //输出卡类型
}

其中0x52代表寻天线区内全部卡。
卡类型（TagType）：

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

比如，当 Temp[0]=04，Temp[1]=00 时，卡类型为 S50。

2）防冲突

status2= PcdAnticoll(UID);  // 防冲撞处理，输出卡片序列号，4 字节
if(status2==MI_OK)
{
  PutString0("Card Id is:");
  tochar(UID[0]);
  tochar(UID[1]);
  tochar(UID[2]);
  tochar(UID[3]); //输出卡片序列号
}
           

3）选卡

status2= PcdSelect(UID);    // 选择卡片，输入卡片序列号，4 字节

4）在读写卡之前需要先进行认证

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

其中四个参数分别代表：

验证 A 密钥 + 块地址 + 扇区密码 + 卡序列号。

然后进行写操作：

status2=PcdWrite(1,writeData); // 写数据，将数组writeData中的数写入到卡中

其中第一个参数  1  代表写入的地址为块1.

或者进行读卡操作：

status2 = PcdRead(1, str); //读卡

其中第一个参数 1 代表读的地址为块 1。 

读卡后得到的数据存放于数组 str 中。

refer：

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

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