关键字：读写器
引言

　　本设计的主要目的是介绍ic卡的数据存储技术和ic卡的数据通信，因而使用存储器卡。由于本设计
中既可与ic卡进行串行同步通信，又要与上位机进行中行异步通信，因而需要选择一种同时具有这两种通
信方式的单片机。因为pic16f877不仅具有本设计所需要的两种通信方式，而且还具有运行速度快、低功
耗、价格低等优点，所以选择pic16f877单片机作为本设计的单片机。

　　本设计的二极管电路是单片机与ic卡通信数据线的保护电路。当数据线上的电压为负电压时，与地
相连的二极管导通；当数据线上的电压大于+5v时，与+5v相连的二极管导通，从而保证数据线上的电压在
0v～+5v之间，保护单片机和ic卡不受损坏。单片机的15脚和23脚分别与ic卡的输出引脚3和4相连。
由于ic卡的输出电压为cmos电平，而单片机能够正确的识别ic卡的输出信号，需要加上拉电阻。

1spi工作方式

　　串行外围设备接口spi（serialperipheralinterface）总线技术是motrola公司推出的一种同步
串行接口。spi总线是一种三线同步总线，因其硬件能力很强，与spi有关的软件就相当简单，使cpu有
更多的时间处理其它事务，因此得到广泛应用。

　　spi模式允许8位数据同步发送和接收，支持spi的所有四种方式。spi模式传输数据需要四根信号
线：串行数据输出（sdo）线、串行数据输入（sdi）线、串行时钟（sck）和从选择（ss）。其中，从选择
线只用于从属模式。

1.1spi主模式

　　由于控制时钟sck的输出，主模式可以在任何时候开始传输数据。主模式通过软件协议控制从模式的
数据输出。

　　在主模式中，一旦sspuf寄存器写入，数据就会发送或接收。在接收数据时，sspsr寄存器按照时钟
速率移位，一旦接收到一个字节，数据就传输到sspbuf，同时中断标志位和状态标志位置位。
时钟的极性可以通过编程改变。在主模式中，时钟sck的频率可以设置为：fosc/4(即tcy)、fosc/1
6(即4tcy)、fosc/64(即16tcy)和定时器2（timer2）输出的二分频等四种。在芯片时钟为20mhz时，sck
的最大频率为5.0mhz。

　　在本设计中，使用的就是spi主模式，由单片机控制时钟sck的输出。当向ic卡中写数据时，随时
可以发送数据；当读ic卡内的数据时，先要发送任意一个数据（此时ic卡不处于写入状态，不会接收该
数据），给ic卡提供输出数据的时钟，然后再接收ic卡发出的数据。其时序如图2所示。（发送和接惦
的数据均为6fh）

　　如果要连续发送数据，那么每次将数据送到sspbuf寄存器后，都要判断是否已经发送完该数据，即
判断pir1寄存器的sspif位是否为1。如果sspif位为1，则表明数据已经发送完毕，可以继续发送下一
个数据。但此时还不能立即发送下一个数据，因为sspif位必须在程序中由软件清零，只有将sspif位软
件清零后，才能继续发送下一个数据。

1.2spi从模式

　　在spi从模式，数据的发送和接收领先sck引脚上输入的外时钟脉冲，当最后一位被锁存后，中断标
志位sspif（pir1的d3）位。在休眠模式，从模式仍可发送和接收数据，一旦接收到数据，芯片就从休眠
中唤醒。如果采用ss控制的从模式，当ss引脚接到vdd时，spi模式复位；如果彩cke=1控制的从模式，
必须开放ss引脚控制。

　　在本设计中，由于ic卡是存储器卡，不能提供时钟信号，因此不能采用从模式，只能采用主模式，
由单片机控制时钟信号。

单片机的spi方式初始化程序如下：
movlw20h；将20h送到累加器
movwfsspcon；将累加器中的数送到sspcon寄存器
bsfstatus，rp0；将定ram区的第1页
bcfsspstat，smp；将sspstat寄存器的smp位置0
bsfsspstat，cke；将sspstat寄存器的clk位置1
bcftrisc，3；将端口c的第3位设置为输出
bcftrisc，5；将端口c的第5位设置为输出

　　其中，上述第1、2行程序是配置控制寄存器，将spi方式配置为主控模式，时钟频率为单片机时钟频
率的1/4，并将时钟的高电平设置为空闲状态。第3行程序为换页指令，将指针转到第1页。因为pic16f
877单片机的数据存储器是分页的，而所要操作的寄存器在第1页，因此要用换页指令将指针到第1页。
第4、5行程序是配置状态寄存器，将spi方式设置为数据输出时钟的中间采样，时钟sck的上升沿触发。
第6、7行程序则是将rc口的rc3和rc5设置为输出。

2usart方式

　　通用同步异步接收发送模块（usart）是两个串行通信接口之一，usart又称为sci（serialcommun
icationinterface）。usart可以设置为全双工异步串行通信系统，这种方式可以与个人计算机pc或串
行接口crt等外围设备进行串行通信：也可以设置为半双工异步串行通信系统，与串行接口的a/d或d/a
集成电路、串行eeprom等器件连接。usart是二线制串行通信接