一卡通——基于arm 技术一卡通消费系统设计

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1、一卡通——基于ARM技术一卡通消费系统设计关键字：ARM  ARM技术  一卡通  消费系统        摘   要：通过对现有一卡通消费系统及ARM技术优缺点分析，设计ARM7TDMI系列微处理器技术的一卡通消费系统。系统主要包括4个功能模块：ARM7TDMI内核技术S3C4510B的处理器及其自带的以太网接口、IC卡操作模块、外接设备的接口模块和大容量的存储模块。通过软件和硬件的配合，实现系统成本低、功能强、通用性强、系统可扩展性高等优良性能。   引言    随着科学技术的不断发展，一卡通系统市

2、场越来越大，而一卡通消费系统作为它的主要组成部分发展却比较慢，早在几年前（甚至更早）的技术架构下发展。为改进现有消费系统，增强市场竞争力，本文提出基于ARM技术的一卡通消费系统，不仅具有很好的市场效应，还能促进一卡通系统发展。    本设计具备以下特点：   1)系统处理能力和稳定性有一定提高，系统能管理百万张IC卡和百万条消费记录，并有快速响应能力；   2)系统网络得到改善，系统能提供高速、可靠的网络通道，并支持未来的无线通信；   3)提高了系统性能价格比，非单纯的降低成本；   4)系统既能工作

3、在联网状态下，也能在脱网状态下正常工作。    1系统组成    1.1系统总体设计    硬件设计：如图1所示，系统采用ARM7S3C4510B芯片作处理器，使用RTL8201构成以太网网络通信接口，采用AT89C2051作为PS/2键盘输入接口，再配合外部闪速存储器K9F1208和SDRAM存储器HY57V281620，8位LED显示驱动芯片BC7281A及非接触式IC卡驱动芯片MFRC500，构成整个电路，它具有可靠性高、处理能力和联网能力强及性能价格比高等优点。    软件设计：除提供现有消费系

4、统的所有功能外还提供32位的运算能力，系统处理和响应能力提高。此外，系统使用标准的以太网接口和TCP/IP协议，提供安全、快速的网络联接，因此本系统使用方便，具有很强的通用性和极大的系统拓展性。   1.2系统主芯片介绍    ARM（AdvancedRISCMachines）是一个公司名，既是一类微处理器的通称，也是一种技术的名称[3]。到目前为止，ARM微处理器技术已广泛应用于工业控制、无线通信、网络、消费类电子产品、成像与安全产品等领域。    RISC架构的ARM微处理器具有以下特点：   1）

5、体积小、低功耗、低成本、高性能；   2）支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集，能很好地兼容8位/16位器件；   3）精简的指令集，指令执行速度更快；   4）寻址方式灵活简单，执行效率高；   5）嵌入式的ICE-RT逻辑，程序调试开发方便。32位ARM微处理器处理能力是8位单片机系统100倍以上，同时提供丰富的存储器接口，有SRAM、SDRAM、FLASH、NANDFLASH等，最大化实现系统2GB的存储器容量，卡存储量和数据存储能力都十分巨大，系统响应时间也十分快捷。    由于A

6、RM微处理器的成本价格不断下降，已经接近8位微处理器的价格，所以，在小型系统的应用中，投入也只是稍有增加。但是，当系统增加到十几个消费点以上，或者系统覆盖区域较大时（超过1000m），因为组网的优势，系统的投入成本反而大大下降，同时，工程施工的费用也随之大大降低[4]。    2系统软件设计    系统软件主要包括主控程序、读卡程序、通讯程序、显示程序、键盘接口程序等。    2.1主控软件流程   主控软件流程如图2。   2.2读卡模块    IC卡操作作为软件的一个模块，是直接镶嵌在程序主流程的刷

7、卡操作部分，并通过返回的执行状态可知道执行的结果。首先，程序查询MFRC500模块的状态，有卡在感应区就开始卡操作流程，否则返回；然后，读入必要的卡信息，并选择要进行操作的卡（因会出现同时有几张卡在感应区的情况）；接着对卡的密码进行验证，只有符合本系统发放的密码的卡才能操作，通过密码验证，就可进行卡读、写或其它操作。    2.3通讯模块    1)发送数据。要发送数据，发送控制寄存器中的发送使能位必须置“1”，发送停止请求位必须清“0”。此外，MAC控制寄存器中的立即停止位和停止请求位也必须清“0”，

8、这些条件通常在初始化完成以后设置，然后由系统传输字节数据到发送数据缓冲区。    发送状态机开始发送FIFO中的数据，并保持前64个字节直到本站获得网络控制权。此时，发送模块请求更多的数据并发送，直到到达发送数据包末尾，发送模块添加经过计算的CRC到数据包的末尾并发送出去，然后设置发送状态寄存器，即表示成功发送。如果中断使能，该操作同时产生一个中断请求。    2)接收数据。当接收模块使能时，监控从发送模块传来的数据流。接收模块首先检测前导