RFID開發與應用(中)
我寫的RFID系列總共分為三篇，上一次講了ISO1443-A協議，這個協議主要的功能是讀卡器與卡片之間資料傳輸的約定，這一次就來聊聊讀卡器，看MCU要怎么控制讀卡器，
在上篇博文中已經談到，讀卡器(RC522)是沒有自主功能的，沒法對資料進行處理，所以需要MCU來控制，那MCU來控制讀卡器就需要有通信介面，因為有了通信介面才能夠實作資料互動，以下就是RC522與外部的通信介面：
- SPI介面；
- 串行UART；
- I2C介面，
本文只講解SPI介面，
SPI介面
SPI是很常見的一種通信方式，在網路上關于SPI的資料也是一抓一大把，但是在RC522中SPI和普通的SPI略有不同，不同的地方主要在地址方面體現，
先簡單介紹一下普通SPI的地址使用，我們的主機如果想讀取從機的資料，就需要先向從機發送一個地址(寫資料也要先發送地址)，這個地址為從機中暫存器的地址，簡單來說，就是主機告訴從機，我現在要讀取你某個暫存器中的資料，從機在接收到這個地址后，就會到對應的地址去，取出資料并通過SPI發送到主機，具體順序如下表：
在了解普通的SPI介面后，就來看看RC522下的SPI介面，它的SPI地址會有些特殊，它的最高位表示讀或者寫，第6位到第1位表示地址，而最低位還不允許使用，具體如下表：
看了上面兩個表格，應該對這個地址有了一點印象了，但是只有文字似乎有點蒼白，所以下面展示一下是讀資料的代碼，
在上述函式中，先傳入一個地址給函式，然后選擇從機，將從機的NSS線拉低，再將地址進行一個變換，即先將地址左移一位，把地址放到第6位至第1位，然后進行一個與運算，將最低位變成0，最后就是進行或運算，將最高位變成1，表示這是讀資料，經過這些變換過后，就成功將地址轉換為RC522所規定的地址，后面的操作就和普通的SPI操作相同，(此處特別說明，RC522中的地址不會出現最高位為1的情況，所以在進行移位時，也不會丟失地址，)
RC522命令集
先簡單回顧一下整個通信程序，首先我們有一個MCU，然后還有一個RC522，RC522后面還有一個卡片，那么整個通信程序是基于FIFO存盤器的，那FIFO里面放的就是一些命令或者是資料，
接下來介紹一下，RC522的命令集，RC522的命令集總共有兩種，第一種命令是用來控制RC522本身的，第二種命令則是用來控制卡的，在這里我們只需要重點關注第二種命令即可，
第一種命令舉例：
- DLE：RC522處于空閑模式；這條命令也用來終止實際正在執行的命令，
- CALCCRC：FIFO的內容被傳輸到CRC協處理器并執行CRC計算，這個命令必須通過向命令暫存器寫入任何一個命令來軟體清除，
第二種命令舉例：
- TRANSCEIVE: 重復發送FIFP的資料，并不斷接識訓傳的資料；這條命令的意義就是讓讀卡器將MCU的資料發送給卡片，然后卡片有回應之后，讀卡器再接收，(0X0C)
- MFAUTENT: 用來處理Mifare認證以使能到任何Mifare普通卡的安全通信；這條命令的意義就是，MCU里有一些資料，然后要讓RC522將這些資料進行一個認證，然后再將資料傳給卡片，這里面的認證就是比對卡片中的密碼，(0X60 或者 0X61)
大概了解了這些命令都有什么作用之后，就來看下具體是怎么使用，或者說怎么實作的，下圖就是我們常說的整個RFID流程，
從上圖可以看出，資料的傳輸有兩個程序，程序一為MCU傳輸到讀卡器，程序二是讀卡器傳輸到卡片，其中，程序一所傳輸的內容，就是我們上面介紹的命令和資料，而程序二傳輸的內容，就必須符合我們之前介紹的ISO14443-A協議，
下面以喚醒卡片為例，首先我們先回顧一下ISO14443-A協議中，喚醒的命令，在14443協議中喚醒卡片的命令為0X26，但這個命令是傳輸到從讀卡器傳輸到卡片的，我們要怎么讓讀卡器知道，要把0X26發送到卡片？
要解決這個問題，就必須要用到我們剛剛介紹的TRANSCEIVE命令，那整個通信程序就會變成，MCU向讀卡器發送TRANSCEIVE命令(0X0C) + 0X26，讀卡器在決議到TRANSCEIVE命令之后，就會把后面的資料都發給卡片，這里的資料就是指0X26，卡片在接收到0X26之后就被喚醒了，當然卡片在被喚醒之后，也會回傳一個標志位給讀卡器，讀卡器接收到之后再回傳給MCU，告訴MCU卡片已經被喚醒，在完成喚醒(0X26或者0X52)之后，卡片會回傳一個2位元組的卡片型別，
完成喚醒操作之后，還有一個防沖突和選卡操作，接下來就分別介紹一下這兩個命令要怎么書寫，
防沖突：我們之前就講過了，防沖突整個程序是由硬體來完成的，但是我們還是需要將開始進行防沖突的命令發送到卡片去，所以MCU只要向讀卡器發送TRANSCEIVE命令(0X0C) + 0X93 + 0X20即可，執行防沖突后，會回傳4個位元組的卡片ID，還有1個位元組的異或校驗，
選卡：在之前就已經介紹過，選卡的命令是0X93 + 0X70，那是不是還像前面兩個例子一樣，直接發送TRANSCEIVE命令(0X0C) + 0X93 + 0X70就可以？
事實上并不這么簡單，我們知道選卡就是選定一張卡片，我們很顯然我們不只是要發送選卡的命令，還要把我們要選擇的卡片ID也發送過去，到了這一步選卡命令還沒有結束，現在我們先來分析一下這整個命令，TRANSCEIVE命令(0X0C) + 0X93 + 0X70 + ID1 + ID2 + ID3 + ID4，不知道大家還記不記得前面講過選卡命令是當NVB=0X70時，后面再追加一個CRC校驗，才變成選卡命令，那么我們前面也講過NVB的高4位記錄的是資料總的位元組數，低4位代表沒有傳輸完位元組的位數，那么上面命令中屬于ISO14443協議的位元組只有0X93 + 0X70 + ID1 + ID2 + ID3 + ID4 這6個位元組，因為TRANSCEIVE命令(0X0C)并不是發送給卡片的命令，所以不能夠算進位元組數中，也就是說我們那條命令中還少了一個位元組，這個位元組實際上就是我們進行防沖突回傳回來的校驗，加上這個那就滿足了7個位元組，最后一步就是把這7個位元組進行一次CRC計算，再把回傳的結果追加到后面，選卡命令就選完成了，如果選卡成功了就會回傳0X08，這個回傳結果和后面所講的S50卡片有關聯，
說完了喚醒、防沖突和選卡，TRANSCEIVE命令就算是講完了，后面還有一個MFAUTENT命令，需要結合S50卡來理解，所以就留到下篇博文來講吧，(又不知道要拖到什么時候才會更行 =_= )
RFID開發與應用(上)
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