采用讀卡機芯片F(xiàn)M1715SL設計的RFID讀卡機

2.3 工業(yè)設計

工業(yè)設計充分考慮了車載環(huán)境的高溫、振動等特殊性，兼顧用戶的便利性。把讀卡機設計成接觸式卡槽，方便固定卡片，一方面縮短了卡片到天線的距離，降低了印制板天線的設計難度，另一方面也減小了讀卡機的外觀尺寸，整個讀卡機僅比卡片略大一圈，更容易安裝。材料選擇阻燃型ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)，并在卡槽內部設計多條尼龍壓條，進一步提高卡片在車載環(huán)境下的穩(wěn)固性。讀卡機工業(yè)設計如圖4所示。

3 識別軟件設計

識別軟件的主要功能是自動檢測進入識別范圍的各種卡片，完成和車載終端的通信，并根據(jù)數(shù)據(jù)內容和卡片信息，設置相關的指示燈和蜂鳴器。

軟件編程使用海爾公司的集成開發(fā)環(huán)境HR-IDE工具完成，HR-IDE支持C語言的編輯、交叉編譯、鏈接調試和仿真;考慮到軟件代碼的規(guī)模和復雜度，開發(fā)調試使用了低成本的ICD仿真器。識別軟件開發(fā)采用基于中斷驅動的數(shù)據(jù)流處理架構，軟件流程圖如圖5所示。

識別軟件主要由中斷服務程序、任務調度和各種子任務處理程序組成。整個軟件的中斷來源有串口通信的收發(fā)中斷、FM1715SL外部中斷和各個子任務觸發(fā)的軟中斷等。每個中斷服務程序都簡潔短小，能快速完成設置標志讀取數(shù)據(jù)等實時性高的工作，釋放處理器資源完成各種任務處理;任務調度模塊根據(jù)設置的標志進行子任務的調度，每個子任務完成就清除標志后返回;子任務也可以設置標志，從而觸發(fā)其他子任務的調度。

比如讀卡子任務完成讀卡后，會觸發(fā)中斷，設置標志;傳輸子任務將卡號發(fā)送給車載終端;如果卡號無效或者定期無法讀取卡片，亦會觸發(fā)傳輸子任務，車載終端將發(fā)送點亮“無效卡”指示燈的指令，串口收中斷被觸發(fā)，指示燈設置子任務將被調用，“無效卡”指示燈亮起。

HR7P90H只有2 KB的SRAM，軟件架構如果采用RTOS則難以實現(xiàn)，而采用串行的多函數(shù)架構，則實時性、可靠性、擴展性不能保證，調試難度大。

通過對數(shù)據(jù)傳輸和任務處理合理劃分，將數(shù)據(jù)讀取采取中斷驅動，數(shù)據(jù)處理任務通過標志統(tǒng)一調度，數(shù)據(jù)讀取和數(shù)據(jù)處理剝離，很好地滿足高實時性下多數(shù)據(jù)處理的要求。整個軟件架構清晰簡潔，編碼設計簡單，調試和維護難度都較小。

結語

讀卡機已經作為某車載終端的傳感器，經過各種試驗測試后批量安裝到車上使用。工作穩(wěn)定可靠安全，成本低廉，能讀取包括二代身份證的符合ISO14443標準TypeB類型的RFID卡。