RFID高频ISO/IEC14443协议之三：IC卡初始化和防碰撞算法

1．范围

ISO/IEC14443的这一部分规定了邻近卡（PICCs）进入邻近耦合设备（PCDs)时的轮寻，通信初始化阶段的字符格式，帧结构，时序信息。REQ和ATQ命令内容，从多卡中选取其中的一张的方法，初始化阶段的其它必须的参数。

这部分规定同时适用于ISO/IEC14443A型PICCs和ISO/IEC14443B型PICCs.

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2．标准引用

下列标准中所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用ISO/IEC14443这一部分的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。ISO和IEC的成员修订当前有效国际标准的纪录。

ISO/IEC 3309:1993 信息技术  系统间的远程通信和信息交换  数据链路层的控制 帧结构

ISO/IEC 7816-3：1997 识别卡 接触式集成电路卡 第三部分 电信号和传输协议

ISO/IEC 14443-2 识别卡 非接触式集成电路卡 第二部分 频谱功率和信号接口

ITU-T 推荐 V.41

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3．术语和定义

ISO/IEC14443－3中给出的定义和下列定义适用于本国际标准：

3.1防碰撞循环(Anticollision loop)

在多个PICCs中，选出需要对话的卡的算法

3.2可适用的(Applicative)

属于应用层或更高层的协议，将在ISO/IEC 1443-4中描述。

3.3位碰撞检测协议(Bit collision detetion protocol)

帧内的位检测防碰撞算法。

3.4数据块(Block)

一系列的数据字节构成数据块。

3.5异步数据块传输(Block-asynchronous transmission)

在异步数据块传输，数据块是包括帧头和帧尾的数据帧。

3.6字节(Byte)

八个bits构成一个字节。

3.7字符串

在异步通信中，一个字符串包括一个开始位，8位的信息，可选的寄偶检验位，结束位和时间警戒位。

3.8碰撞

两个PICCs和同一个PCD通信时，PCD不能区分数据是属于那一个PICC。

3.9能量单位

在ISO/IEC14443的这个部分中，1 etu=128/fc 容差为1%

3.10时间槽协议

PCD建立与一个或多个PICCs通信的逻辑通道，它利用时间槽处理PICC的响应，与时间槽的ALOHA相似。

4．缩略语和符号

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

ATR  对重新启动的请求的应答

ATS  对选择请求的应答

ATQ-ID  对ID号请求的应答

CRC  环检验码

RATS 对选择应答请求

REQA 对A型卡的请求

REQB 对B型卡的请求

REQ-ID 请求ID号

RESEL 重新选择的请求

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5 轮询

为了检测到是否有PICCs进入到PCD的有效作用区域，PCD重复的发出请求信号，并判断是否有响应。请求信号必须是REQA和REQB，附加ISO/IEC14443其它部分的描述的代码。A型卡和B型卡的命令和响应不能够相互干扰。

6 ISO/IEC14443A型卡的初始化和防碰撞 

 当一个ISO/IEC14443A型卡到达了阅读器的作用范围内，并且有足够的供应电能，卡就开始执行一些预置的程序后，当一个A型卡到达了阅读器的作用范围内，并且有足够的供应电能，卡就开始执行一些预置的程序后，IC卡进入闲置状态。处于“闲置状态”的IC卡不能对阅读器传输给其它IC卡的数据起响应。IC卡在“闲置状态”接收到有效的REQA命令，则回送对请求的应答字ATQA。当IC卡对REQA命令作了应答后，IC卡处于READY状态。阅读器识别出：在作用范围内至少有一张IC卡存在。通过发送SELECT命令启动“二进制检索树”防碰撞算法，选出一张IC卡，对其进行操作。

6.1PICC的状态集

6.1.1调电状态

由于没有足够的载波能量，PICC没有工作，也不能发送反射波。

6.1.2闲置状态

在这个状态时，PICC已经上电，能够解调信号，并能够识别有效的REQA和WAKE-UP命令。

6.1.3准备状态

本状态下，实现位帧的防碰撞算法或其它可行的防碰撞算法。

6.1.4激活状态

PCD通过防碰撞已经选出了单一的卡。

6.1.5结束状态

6.2命令集

PCD用于管理与PICC之间通信的命令有：

REQA  对A型卡的请求

WAKE-UP  唤醒

ANTICOLLISION 防碰撞

SELECT 选择

HALT 结束

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7 ISO/IEC14443B型卡的初始化和防碰撞

当一个ISO/IEC14443B型卡被置入阅读器的作用范围内，IC卡执行一些预置程序后进入“闲置状态”，等待接收有效的REQB命令。对于ISO/IEC14443B型卡，通过发送REQB命令，可以直接启动Slotted ALOHA防碰撞算法,选出一张卡，对其进行操作。

7.1PICC状态集

7..1.1调电状态

由于载波能量低，PICC没有工作。

7.1.2闲置状态

在这个状态，PICC已经上电，监听数据帧，并且能够识别REQB信息。

当接收到有效的REQB帧的命令，PICC定义了单一的时间槽用来发送ATQB。

如果是PICC定义的第一个时间槽，PICC必须发送ATQB的响应信号，然后进入准备—已声明子状态。

如果不是PICC定义的第一个时间槽，PICC进入准备—已请求子状态。

7.1.3准备—已请求子状态

在本状态下，PICC已经上电，并且已经定义了单一的时间槽用来发送ATQB。

它监听REQB和Slot-MARKER数据帧。

7.1.4准备—已声明子状态

在本状态下，PICC已经上电，并且已经发送了对REQB的ATQB响应。

它监听REQB和ATTRIB的数据帧。

7.1.5激活状态

PICC已经上电，并且通过ATTRIB命令的前缀分配到了通道号，进入到应用模式。

它监听应用信息。

7.1.6停止状态

PICC工作完毕，将不发送调制信号，不参加防碰撞循环。

7.2命令集

管理多极点的通信通道的4个基本命令

REQB 对B型卡的请求

Slot-MARKER

ATTRIB PICC选择命令的前缀

DESELECT 去选择

8 ISO/IEC14443协议相关产品介绍

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