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Mifare1(M1)卡技术资料 |
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1.主要指标
l)容量为8K位EEPROM
2)分为16个扇区，每个扇区为4块，每块16个字节,以块为存取单位
3)每个扇区有独立的一组密码及访问控制
4)每张卡有唯一序列号，为32位
5)具有防冲突机制，支持多卡操作
6)无电源，自带天线，内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路
7)数据保存期为10年，可改写10万次，读无限次
8)工作温度：-20℃~50℃(湿度为90%)
9)工作频率：13.56MHZ
10)通信速率：106 KBPS
11)读写距离：10 cm以内（与读写器有关）
2.存储结构
1)M1卡分为16个扇区，每个扇区由4块（块0、块1、块2、块3）组成，（我们也将16个扇区的64个块按绝对地址编号为0~63，存贮结构如下图所示：
| 扇区0 | 块0 | ...... | 数据块 | 地址=0 |
| 块1 | ...... | 数据块 | 地址=1 |
| 块2 | ...... | 数据块 | 地址=2 |
| 块3 | 密码A 存取控制 密码B | 控制块 | 地址=3 |
| 扇区1
| 块0 | ...... | 数据块 | 地址=4 |
| 块1 | ...... | 数据块 | 地址=5 |
| 块2 | ...... | 数据块 | 地址=6 |
| 块3 | 密码A 存取控制 密码B | 控制块 | 地址=7 |
| ......
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| ...... | | |
| 扇区15
| 块0 | ...... | 数据块 | 地址=60 |
| 块1 | ...... | 数据块 | 地址=61 |
| 块2 | ...... | 数据块 | 地址=62 |
| 块3 | 密码A 存取控制 密码B | 控制块 | 地址=63 |
2)第0扇区的块0（即绝对地址0块），它用于存放厂商代码，已经固化，不可更改。
3)每个扇区的块0、块1、块2为数据块，可用于存贮数据。数据块可作两种应用：
★ 用作一般的数据保存，可以进行读、写操作。
★ 用作数据值，可以进行初始化值、加值、减值、读值操作。
4)每个扇区的块3为控制块，包括了密码A、存取控制、密码B。具体结构如下：
| 密码A(6字节) | 存取控制字(4字节) | 密码B(6字节)
| | A0 A1 A2 A3 A4 A5 | FF 07 80 69 | B0 B1 B2 B3 B4 B5
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5)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。存取控制为4个字节，共32位，扇区中的每个块（包括数据块和控制块）的存取条件是由密码和存取控制共同决定的，在存取控制中每个块都有相应的三个控制位,定义如下：
块0： C10 C20 C30
块1： C11 C21 C31
块2： C12 C22 C32
块3： C13 C23 C33
三个控制位以正和反两种形式存在于存取控制字节中，决定了该块的访问权限（如
进行减值操作必须验证KEY A，进行加值操作必须验证KEY B，等等）。三个控制
位在存取控制字节中的位置，存取控制（4字节，其中字节9为备用字节）结构如下所示( 注： _b表示取反 )：
| 字节6 | C23_B | C22_B | C21_B | C20_B | C13_B | C12_B | C11_B | C10_B
| | 字节7 | C13 | C12 | C11 | C10 | C33_B | C32_B | C31_B | C30_B
| | 字节8 | C33 | C32 | C31 | C30 | C23 | C22 | C21 | C20
| | 字节9 | 备用
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6)数据块（块0、块1、块2）的存取控制如下（KeyA|B 表示密码A或密码B，Never表示任何条件下不能实现）：
| 控制位（X=0\1\2） | 访 问 条 件 （对数据块 0、1、2）
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|---|
| C1X | C2X | C3X | 读 | 写 | 增值 | 减值
| | 0 | 0 | 0 | KEYA|B | KEYA|B | KEYA|B | KEYA|B
| | 1 | 0 | 0 | KEYA|B | KEYB | NEVER | NEVER
| | 0 | 1 | 0 | KEYA|B | NEVER | NEVER | NEVER
| | 1 | 1 | 0 | KEYA|B | KEYB | KEYB | KEYA|B
| | 0 | 0 | 1 | KEYA|B | NEVER | NEVER | KEYA|B
| | 1 | 0 | 1 | KEYB | NEVER | NEVER | NEVER
| | 0 | 1 | 1 | KEYB | KEYB | NEVER | NEVER
| | 1 | 1 | 1 | NEVER | NEVER | NEVER | NEVER
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7)控制块块3的存取控制与数据块（块0、1、2）不同，它的存取控制如下：
| | 密码A | 存取控制 | 密码B
|
|---|
| C11 | C12 | C13 | READ | WRITE | READ | WRITE | READ | WRITE
|
|---|
| 0 | 0 | 0 | NEVER | KEYA|B | KEYA|B | NEVER | KEYA|B | KEYA|B
| | 1 | 0 | 0 | NEVER | KEYB | KEYA|B | NEVER | NEVER | KEYB
| | 0 | 1 | 0 | NEVER | NEVER | KEYA|B | NEVER | KEYA|B | NEVER
| | 1 | 1 | 0 | NEVER | NEVER | KEYA|B | NEVER | NEVER | NEVER
| | 0 | 0 | 1 | NEVER | KEYA|B | KEYA|B | KEYA|B | KEYA|B | KEYA|B
| | 1 | 0 | 1 | NEVER | NEVER | KEYA|B | KEYB | NEVER | NEVER
| | 0 | 1 | 1 | NEVER | KEYB | KEYA|B | KEYB | NEVER | KEYA|B
| | 1 | 1 | 1 | NEVER | NEVER | KEYA|B | NEVER | NEVER | NEVER
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3.工作原理
卡片的电气部分只由一个天线和ASIC组成。
天线：卡片的天线是只有几组绕线的线圈，很适于封装到IS0卡片中。
ASIC：卡片的ASIC由一个高速（106KB波特率）的RF接口，一个控制单元和一个8K位EEPROM组成。
工作原理：读写器向M1卡发一组固定频率的电磁波，卡片内有一个LC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷，在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存，当所积累的电荷达到2V时，此电容可做为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。
4.M1射频卡与读写器的通讯
复位应答（Answer to request）
M1射频卡的通讯协议和通讯波特率是定义好的，当有卡片进入读写器的操作范围时，读写器以特定的协议与它通讯，从而确定该卡是否为M1射频卡，即验证卡片的卡型。
防冲突机制 (Anticollision Loop)
当有多张卡进入读写器操作范围时，防冲突机制会从其中选择一张进行操作，未选中的则处于空闲模式等待下一次选卡，该过程会返回被选卡的序列号。
选择卡片(Select Tag)
选择被选中的卡的序列号，并同时返回卡的容量代码。
三次互相确认(3 Pass Authentication)
选定要处理的卡片之后，读写器就确定要访问的扇区号，并对该扇区密码进行密码校验，在三次相互认证之后就可以通过加密流进行通讯。（在选择另一扇区时，则必须进行另一扇区密码校验。）
对数据块的操作
读 (Read)：读一个块；
写 (Write）：写一个块；
加（Increment）：对数值块进行加值；
减（Decrement）：对数值块进行减值；
存储（Restore）：将块中的内容存到数据寄存器中；
传输（Transfer）：将数据寄存器中的内容写入块中；
中止（Halt）：将卡置于暂停工作状态；
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