«Случай — это псевдоним Бога, когда Он не хочет подписываться своим собственным именем.» А. Франс

OS-VVM (Диплом)/Спецификация микросхемы Mifare Ultralight — различия между версиями

Материал из Wiki
Перейти к: навигация, поиск
м (→‎Представление и кодирование бит при передаче от ридера к карте)
м (→‎Анализ команд и ответов ИМС)
 
(не показаны 89 промежуточных версий 2 участников)
Строка 8: Строка 8:
  
 
==== Требования, предъявляемые к временным ограничениям сигналов ====
 
==== Требования, предъявляемые к временным ограничениям сигналов ====
−
* частота 13,56 МГц ± 7 кГц
+
* частота (fc) 13,56 МГц ± 7 кГц
−
* длительность паузы 2-3 мкс
+
* длительность паузы 27/fc - 41/fc (2-3 мкс)
 
* защитный интервал блока 1172/fc - 1236/fc (86,43 - 91,15 мкс)
 
* защитный интервал блока 1172/fc - 1236/fc (86,43 - 91,15 мкс)
 
* длительность передачи одного бита 128/fc (9,44 мкс)
 
* длительность передачи одного бита 128/fc (9,44 мкс)
Строка 49: Строка 49:
 
==== Анализ команд и ответов ИМС ====
 
==== Анализ команд и ответов ИМС ====
  
−
Короткие (7 бит):
+
{| class="wikitable"
 +
!colspan=5| Команда
 +
!colspan=4| Ответ
 +
|-
 +
! Код
 +
! Аргумент
 +
! Формат
 +
! Размер
 +
! Описание
 +
! Код
 +
! Формат
 +
! Размер
 +
! Описание
 +
|-
 +
| 0х26
 +
| -
 +
| s7ee
 +
| '''7'''+3
 +
| REQA (запрос карты)
 +
| 0х0044
 +
| s8p8pe
 +
| '''16'''+4
 +
| ATQA
 +
|-
 +
| 0х52
 +
|    -
 +
| s7ee
 +
| '''7'''+3
 +
| WUPA (запрос всех карт)
 +
| 0х0044
 +
| s8p8pe
 +
| '''16'''+4
 +
| ATQA
 +
|-
 +
| 0х93
 +
| 0х20-0х67
 +
| s8p8pee
 +
| '''16'''+5
 +
| Антиколлизия каскадного уровня 1
 +
| UID + BCC1
 +
| s8p..8pBCC1e
 +
| 2..47
 +
| Часть UID + BCC1
 +
|-
 +
| 0х95
 +
| 0х20-0х67
 +
| s8p8pee
 +
| '''16'''+5
 +
| Антиколлизия каскадного уровня 2
 +
| UID + BCC2
 +
| s8p...8pBCC2e
 +
| 2..47
 +
| Часть UID + BCC2
 +
|-
 +
| 0х30
 +
| Адрес
 +
| s8p8pC0pC1pee
 +
| '''32'''+7
 +
| READ (чтение)
 +
| 16 байт данных + CRC
 +
| s8p..8pC0pC1pe
 +
| '''144'''+20
 +
| 16 байт данных + CRC
 +
|-
 +
| 0х50
 +
| 0х00
 +
| s8p8pC0pC1pee
 +
| '''32'''+7
 +
| HALT (остановка)
 +
| (N)AK
 +
| s7e
 +
| '''7'''+2
 +
| Пассивный AK или NAK
 +
|-
 +
| 0хA2
 +
| Адрес+данные
 +
| s8p8p8p8p8p8pC0pC1pee
 +
| '''64'''+11
 +
| WRITE (запись)
 +
| (N)AK
 +
| s7e
 +
| '''7'''+2
 +
| AK или NAK
 +
|-
 +
| 0хA0
 +
| Адрес+данные
 +
| s8p8p8p8pC0pC1pee
 +
| '''48'''+9
 +
| COMPATIBILITY WRITE (совместимая запись)
 +
| (N)AK
 +
| s7e
 +
| '''7'''+2
 +
| AK или NAK
 +
|-
 +
|    -
 +
|    -
 +
| s8p..8pC0pC1pee
 +
| '''144'''+20
 +
| COMPATIBILITY WRITE (совместимая запись)
 +
| (N)AK
 +
| s7e
 +
| '''7'''+2
 +
| AK или NAK
 +
|-
 +
| 0х93
 +
| 0х70 + UID cl1
 +
| s8p..8pBCC1ee
 +
| 75
 +
| Выбор каскадного уровня 1
 +
| SAK ('04')
 +
| s8pC0pC1pe
 +
| '''24'''+5
 +
| SAK ('04') + CRC
 +
|-
 +
| 0х95
 +
| 0х70 + UID cl2
 +
| s8p..8pBCC2ee
 +
| 75
 +
| Выбор каскадного уровня 2
 +
| SAK ('00')
 +
| s8pC0pC1pe
 +
| '''24'''+5
 +
| SAK ('00') + CRC
 +
|}
  
−
* Команда REQA (запрос карты ) 0х26, ответ ATQA 0х0044<br />
+
Принятые обозначения:
 +
* s — SOF (1 бит)
 +
* e — EOF (2 бит для команды, 1 бит для ответа)
 +
* p — четность (1 бит)
 +
* C0, С1 — CRC (8ст+8мл бит)
 +
* BCC — контрольная сумма (8 бит)
  
−
* Команда WUPA (запрос всех карт)0х52, ответ ATQA 0х0044<br />
+
== Расчёт контрольных сумм ==
 +
=== Контроль четности ===
  
−
Команда Антиколлизия каскадного уровня 1 0х93 + аргумент 0х20-0х67, ответ Часть UID + BCC1<br />
+
Р = 0, при нечетном количестве единиц
  
−
Команда Выбор каскадного уровня 1 0х93 + аргумент 0х70 + UID каскадный уровень 1 + BCC1 + CRC, ответ SAK ('04') + CRC<br />
+
Р = 1, при четном количестве единиц
  
−
Команда Антиколлизия каскадного уровня 2 0х95 + аргумент 0х20-0х67, ответ Часть UID + BCC2<br />
+
=== BCC ===
 +
Вычисляется как "исключающее или" по 4  предыдущим байтам
  
−
Команда Выбор каскадного уровня 2 0х95 + аргумент 0х70 + UID каскадный уровень 2 + BCC2 + CRC, ответ SAK ('00') + CRC<br />
+
=== CRC16===
 +
B.3 Code sample written in C language for CRC calculation
  
−
Команда READ (чтение) 0х30 + Адрес + CRC, ответ 16 байт данных + CRC<br />
+
<source lang="cpp">
  
−
Команда HALT (остановка) 0х50 + аргумент 0х00 + CRC, ответ Пассивный AK или NAK<br />
+
#include
 +
#include
 +
#include
 +
#include
 +
<stdio.h>
 +
<stdlib.h>
 +
<string.h>
 +
<ctype.h>
 +
#define CRC_A 1
 +
#define CRC_B 2
 +
#define BYTE unsigned char
 +
unsigned short UpdateCrc(unsigned char ch, unsigned short *lpwCrc)
 +
{
 +
  ch = (ch^(unsigned char)((*lpwCrc) & 0x00FF));
 +
  ch = (ch^(ch<<4));
 +
  *lpwCrc = (*lpwCrc >> 8)^((unsigned short)ch << 8)^((unsigned
 +
      short)ch<<3)^((unsigned short)ch>>4);
 +
}
 +
return(*lpwCrc);
 +
void ComputeCrc(int CRCType, char *Data, int Length,
 +
BYTE *TransmitFirst, BYTE *TransmitSecond)
 +
{
 +
  unsigned char chBlock;
 +
  unsigned short wCrc;
 +
  switch(CRCType) {
 +
  case CRC_A:
 +
    wCrc = 0x6363;
 +
    // ITU-V.41
 +
    break;
 +
  case CRC_B:
 +
    wCrc = 0xFFFF;
 +
    // ISO 3309
 +
    break;
 +
  default:
 +
    return;
 +
  }
 +
  do {
 +
    chBlock = *Data++;
 +
    UpdateCrc(chBlock, &wCrc);
 +
  } while (--Length);
 +
  if (CRCType == CRC_B)
 +
    wCrc = ~wCrc; // ISO 3309
 +
  *TransmitFirst = (BYTE) (wCrc & 0xFF);
 +
  *TransmitSecond = (BYTE) ((wCrc >> 8) & 0xFF);
 +
}
 +
return;
 +
BYTE BuffCRC_A[10] = {0x12, 0x34};
 +
BYTE BuffCRC_B[10] = {0x0A, 0x12, 0x34, 0x56};
 +
unsigned short Crc;
 +
BYTE First, Second;
 +
FILE *OutFd;
 +
int i;
 +
int main(void)
 +
{
 +
  printf("CRC-16 reference results 3-Jun-1999\n");
 +
  printf("by Mickey Cohen - mickey@softchip.com\n\n");
 +
  printf("Crc-16 G(x) = x^16 + x^12 + x^5 + 1\n\n");
 +
  printf("CRC_A of [ ");
 +
  for(i=0; i<2; i++) printf("%02X ",BuffCRC_A[i]);
 +
  ComputeCrc(CRC_A, BuffCRC_A, 2, &First, &Second);
 +
  printf("] Transmitted: %02X then %02X.\n", First, Second);
 +
  printf("CRC_B of [ ");
 +
  for(i=0; i<4; i++) printf("%02X ",BuffCRC_B[i]);
 +
  ComputeCrc(CRC_B, BuffCRC_B, 4, &First, &Second);
 +
  printf("] Transmitted: %02X then %02X.\n", First, Second);
 +
}
 +
return(0);
 +
</source>
  
−
Команда WRITE (запись) 0хA2 + аргумент Адрес + 4 байта данных + CRC, ответ AK или NAK<br />
+
== Диаграмма состояний микросхемы ==
  
−
Команда COMPATIBILITY WRITE (совместимая запись) 0хA0 + аргумент Адрес + CRC, ответ AK или NAK,
+
<graph>
−
16 байт данных + CRC, ответ AK или NAK<br />
+
digraph G{
 +
#compound=true;
 +
node [style=filled fillcolor=pink2, shape=ellipse,fontsize=12,margin="0.01,0.05"]
 +
edge[color="darkgreen",fontcolor="blue",fontsize=12,constraint=false];
 +
 
 +
POR    -> IDLE [constraint=true]
 +
IDLE  -> READY1 [label="REQA, WUPA",constraint=true]
 +
READY1 -> READY1 [label="Anticollision"]
 +
READY1 -> READY2 [label="SelectL1",constraint=true]
 +
READY1 -> ACTIVE [label="READ(0)",tailport=se,headport=ne]
 +
READY2 -> READY2 [label="Anticollision"]
 +
READY2 -> ACTIVE [label="SelectL2",constraint=true]
 +
READY2 -> ACTIVE [label="READ(0)",constraint=true]
 +
ACTIVE -> ACTIVE [label="WRITE, CWRITE"]
 +
#ACTIVE -> ACTIVE [label="WRITE, CWRITE",rankdir=RL]
 +
#ACTIVE -> ACTIVE [label="WRITE, CWRITE",tailport=w,headport=sw,constraint=true]
 +
ACTIVE -> ACTIVE [label="READ"]
 +
#ACTIVE -> ACTIVE [label="READ",rankdir=RH]
 +
ACTIVE -> HALT [label="HALT",headport=se,constraint=true]
 +
HALT  -> READY1 [label="WUPA",constraint=true]
 +
 
 +
edge[color="gray",fontcolor="gray",fontsize=11,constraint=false];
 +
READY1 -> IDLE  [color="gray",label="not (READ(0) | SelectL1)"]
 +
READY2 -> IDLE  [color="gray",label="not (READ(0) | SelectL2)"]
 +
ACTIVE -> IDLE [color="gray",label="REQA, WUPA,\n SEL1/2,\n Anticollison"]
 +
HALT -> HALT  [color="gray",label="not WUPA"]
 +
 
 +
 
 +
{rank=same IDLE HALT}
 +
 
 +
}</graph>
 +
 
 +
=== Таблица переходов ===
 +
 
 +
====  Состояние POR ====
 +
 
 +
====  Состояние IDLE ====
 +
 
 +
{| class=standard align=center
 +
|+ IDLE state-transition table
 +
! Command || Condition || Action || Next State
 +
|-
 +
| REQA
 +
| —
 +
| Чтение (инициализация) LockBits
 +
| READY1
 +
|-
 +
| HALT
 +
| —
 +
| —
 +
| IDLE
 +
|-
 +
| WUPA || —|| Чтение (инициализация) LockBits||READY1
 +
|-
 +
| ANTICOLISION L1 ||—||—||IDLE
 +
|-
 +
| SELECT L1 ||—||—||IDLE
 +
|-
 +
| ANTICOLISION L1 ||—||—||IDLE
 +
|-
 +
| SELECT L2 ||—||—||IDLE
 +
|-
 +
| READ ||—||—||IDLE
 +
|-
 +
| WRITE ||—||—||IDLE
 +
|-
 +
| CWRITE ||—||—||IDLE
 +
|-
 +
|  || || ||
 +
|}
 +
 
 +
====  Состояние READY1 ====
 +
 
 +
{| class=standard align=center
 +
|+ READY1 state-transition table
 +
! Command || Condition || Action || Next State
 +
|-
 +
| REQA
 +
| —
 +
| —
 +
| IDLE
 +
|-
 +
| HALT
 +
| —
 +
| —
 +
| IDLE
 +
|-
 +
| WUPA ||—||—|| IDLE
 +
|-
 +
| ANTICOLISION L1||—||Выбор части первой половины UID||READY1
 +
|-
 +
| SELECT L1 ||—||Выбор первой половины UID||READY2
 +
|-
 +
| |ANTICOLISION L2 ||—|| ||IDLE
 +
|-
 +
| SELECT L2 ||—||—|| IDLE
 +
|-
 +
| READ ||Адрес = 0||—||ACTIVE
 +
|-
 +
| READ ||Адрес ≠ 0||—||IDLE
 +
|-
 +
| WRITE ||—||—||IDLE
 +
|-
 +
| CWRITE ||—||—||IDLE
 +
|-
 +
|  || || ||
 +
|}
 +
 
 +
====  Состояние READY2 ====
 +
 
 +
{| class=standard align=center
 +
|+ READY2 state-transition table
 +
! Command || Condition || Action || Next State
 +
|-
 +
| REQA
 +
|—
 +
|—
 +
|IDLE
 +
|-
 +
| HALT
 +
|—
 +
|—
 +
|IDLE
 +
|-
 +
| WUPA ||—||—||IDLE
 +
|-
 +
| ANTICOLLISION L1 ||—||—||IDLE
 +
|-
 +
| SELECT L1 ||—||—||IDLE
 +
|-
 +
| ANTICOLLISION L2 ||—||Выбор части второй половины UID||READY2
 +
|-
 +
| SELECT L2 ||—||Выбор второй половины UID||ACTIVE
 +
|-
 +
|rowspan=2| READ ||Адрес = 0||—||ACTIVE
 +
|-
 +
|Адрес ≠ 0||—||IDLE
 +
|-
 +
| WRITE ||—||—||IDLE
 +
|-
 +
| CWRITE ||—||—||IDLE
 +
|-
 +
|  || || ||
 +
|}
 +
 
 +
====  Состояние ACTIVE ====
 +
 
 +
{| class=standard align=center
 +
|+ ACTIVE state-transition table
 +
! Command || Condition || Action || Next State
 +
|-
 +
| REQA
 +
| —
 +
| —
 +
| IDLE
 +
|-
 +
| HALT
 +
| —
 +
| —
 +
| HALT
 +
|-
 +
| WUPA ||—||—||IDLE
 +
|-
 +
| ANTICOLISION L1 ||—||—||IDLE
 +
|-
 +
| SELECT L1 ||—||—||IDLE
 +
|-
 +
| ANTICOLISION L1 ||—||—||IDLE
 +
|-
 +
| SELECT L2 ||—||—||IDLE
 +
|-
 +
|rowspan=2| READ ||Parity & CRC = ok||Чтение 16 байт||ACTIVE
 +
|-
 +
| Parity & CRC ≠ ok || — || IDLE
 +
|-
 +
|rowspan=2| WRITE ||—||Запись 4 байт||ACTIVE
 +
|-
 +
| Parity & CRC ≠ ok || — || IDLE
 +
|-
 +
|rowspan=2| CWRITE ||Данные записи = 16 байт||Запись 4 байт||ACTIVE
 +
|-
 +
| Parity & CRC ≠ ok || — || IDLE
 +
|-
 +
| Other CMD || — || — || IDLE
 +
|}
 +
 
 +
====  Состояние HALT ====
 +
 
 +
{| class=standard align=center
 +
|+ HALT state-transition table
 +
! Command || Condition || Action || Next State
 +
|-
 +
| REQA
 +
| —
 +
| —
 +
| HALT
 +
|-
 +
| HALT
 +
| —
 +
| —
 +
| HALT
 +
|-
 +
| WUPA ||—||—||READY1
 +
|-
 +
| ANTICOLISION L1 ||—||—||HALT
 +
|-
 +
| SELECT L1 ||—||—||HALT
 +
|-
 +
| ANTICOLISION L1 ||—||—||HALT
 +
|-
 +
| SELECT L2 ||—||—||HALT
 +
|-
 +
| READ ||—||—||HALT
 +
|-
 +
| WRITE ||—||—||HALT
 +
|-
 +
| CWRITE ||—||—||HALT
 +
|-
 +
|  || || ||
 +
|}
 +
 
 +
=== Таблица ответов ===
 +
====  Команда REAQ ====
 +
 
 +
{| class=standard align=center
 +
! Starting State ||  Condition || Response || Next State
 +
|-
 +
| IDLE  ||—||ATQA (0х0044)||READY1
 +
|-
 +
| READY1  ||—||—||IDLE
 +
|-
 +
| READY2  ||—||—||IDLE
 +
|-
 +
| ACTIVE  ||—||—||IDLE
 +
|-
 +
| HALT  ||—||—||HALT
 +
|-
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|}
 +
 
 +
====  Команда WUPA ====
 +
 
 +
{| class=standard align=center
 +
! Starting State ||  Condition || Response || Next State
 +
|-
 +
| IDLE  ||—||ATQA (0х0044)||READY1
 +
|-
 +
| READY1  ||—||—||IDLE
 +
|-
 +
| READY2  ||—||—||IDLE
 +
|-
 +
| ACTIVE  ||—||—||IDLE
 +
|-
 +
| HALT  ||—||—||READY1
 +
|-
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|}
 +
 
 +
====  Команда READ ====
 +
 
 +
{| class=standard align=center
 +
|+ Команда READ
 +
|-
 +
! Starting State ||  Condition || Response || Next State
 +
|-
 +
| IDLE          || —          || —        || IDLE
 +
|-
 +
| rowspan=2 | READY1
 +
| Адрес = 0  & (Parity & CRC) <nowiki>=</nowiki> OK || 16 байт + CRC || ACTIVE
 +
|-
 +
| Адрес ≠ 0 <nowiki>|</nowiki> (Parity & CRC) ≠ OK || — || IDLE
 +
|-
 +
| rowspan=2 | READY2
 +
| Адрес <nowiki>=</nowiki> 0  & (Parity & CRC) <nowiki>=</nowiki> OK || 16 байт + CRC || ACTIVE
 +
|-
 +
| Адрес ≠ 0 <nowiki>|</nowiki> (Parity & CRC) ≠ OK || — || IDLE
 +
|-
 +
| rowspan=2 | ACTIVE
 +
| Адрес <nowiki>=</nowiki> 0..15 & (Parity & CRC) <nowiki>=</nowiki> OK || 16 байт + CRC || ACTIVE
 +
|-
 +
| Адрес ≠ 0..15 <nowiki>|</nowiki> (Parity & CRC) ≠ OK || — || IDLE
 +
|-
 +
| HALT
 +
| —
 +
| —
 +
| HALT
 +
|-
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|}
 +
 
 +
====  Команда HALT ====
 +
 
 +
{| class=standard align=center
 +
! Starting State ||  Condition || Response || Next State
 +
|-
 +
|  IDLE|| — || — || IDLE
 +
|-
 +
|  HALT  || —|| —|| HALT 
 +
|-
 +
|  READY1  || —|| —|| IDLE
 +
|-
 +
|  READY2  || —|| —|| IDLE
 +
|-
 +
|  rowspan=2 | ACTIVE  || Нет ошибки || Нет ответа || HALT
 +
|-
 +
| Ошибка|| NACK (5) || IDLE 
 +
|-
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|}
 +
 
 +
====  Команда WRITE ====
 +
 
 +
{| class=standard align=center
 +
! Starting State ||  Condition || Response || Next State
 +
|-
 +
| IDLE  || — || — || IDLE 
 +
|-
 +
| READY1  || — || — || IDLE 
 +
|-
 +
| READY2  || — || — || IDLE 
 +
|-
 +
| ACTIVE  || — || AK или NAK || ACTIVE 
 +
|-
 +
| HALT  || — || — || HALT 
 +
|-
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|}
 +
 
 +
====  Команда CWRITE ====
 +
 
 +
{| class=standard align=center
 +
! Starting State ||  Condition || Response || Next State
 +
|-
 +
| IDLE  || — || — || IDLE 
 +
|-
 +
| HALT  || — || — || HALT 
 +
|-
 +
| READY1  || — || — || IDLE 
 +
|-
 +
| READY2  || — || — || IDLE 
 +
|-
 +
| ACTIVE  || — || AK или NAK || ACTIVE 
 +
|-
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|}
 +
 
 +
==== Команда Anticollision L1 ====
 +
 
 +
{| class=standard align=center
 +
! Starting State ||  Condition || Response || Next State
 +
|-
 +
| IDLE  || — || — || IDLE 
 +
|-
 +
| HALT  || — || — || HALT
 +
|-
 +
| READY1  || — || Часть первой половины UID + BCC || READY1 
 +
|-
 +
| READY2  || — || — || IDLE 
 +
|-
 +
| ACTIVE  || — || — || IDLE
 +
|-
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|}
 +
 
 +
==== Команда Select L1 ====
 +
 
 +
{| class=standard align=center
 +
! Starting State ||  Condition || Response || Next State
 +
|-
 +
| IDLE  || — || — || IDLE 
 +
|-
 +
| HALT  || — || — || HALT
 +
|-
 +
| READY1  || — || Первая половина UID + BCC || READY2 
 +
|-
 +
| READY2  || — || — || IDLE 
 +
|-
 +
| ACTIVE  || — || — || IDLE
 +
|-
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|}
 +
 
 +
==== Команда Anticollision L2 ====
 +
 
 +
{| class=standard align=center
 +
! Starting State ||  Condition || Response || Next State
 +
|-
 +
| IDLE  || — || — || IDLE 
 +
|-
 +
| HALT  || — || — || HALT
 +
|-
 +
| READY1  || — || — || IDLE 
 +
|-
 +
| READY2  || — || Часть второй половины UID + BCC || READY2 
 +
|-
 +
| ACTIVE  || — || — || IDLE
 +
|-
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|}
 +
 
 +
==== Команда Select L2 ====
 +
 
 +
{| class=standard align=center
 +
! Starting State ||  Condition || Response || Next State
 +
|-
 +
| IDLE  || — || — || IDLE 
 +
|-
 +
| HALT  || — || — || HALT
 +
|-
 +
| READY1  || — || — || IDLE 
 +
|-
 +
| READY2  || — || Вторая половина UID + BCC || ACTIVE 
 +
|-
 +
| ACTIVE  || — || — || IDLE
 +
|-
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|}
 +
 
 +
== NEW ==

Текущая версия на 12:37, 19 апреля 2013

Проект Диплом
Литература
Coverage Cookbook (en)
OVM методология
* OS-VVM *

Содержание

Описание микросхемы

Список вопросов

Описание входных/выходных протоколов

Требования, предъявляемые к временным ограничениям сигналов

  • частота (fc) 13,56 МГц ± 7 кГц
  • длительность паузы 27/fc - 41/fc (2-3 мкс)
  • защитный интервал блока 1172/fc - 1236/fc (86,43 - 91,15 мкс)
  • длительность передачи одного бита 128/fc (9,44 мкс)

Представление и кодирование бит при передаче от ридера к карте

Определены следующие последовательности:

  • X: после времени 64/fc (4,72 мкс) должна быть "пауза"
  • Y: для всей длительности бита 128/fc (9,44 мкс) модуляции не должно быть
  • Z: в начале длительности бита должна быть "пауза".
              Z    Y    X
           –|_–––|––––|––_–|–

Данные последовательности используются для кодирования следующей информации:

  • логическая "1" последовательность Х
  • логический "0" последовательность Y со следующими двумя исключениями:
    • а) если два или более смежных (граничащих) "0", то последовательность Z должна быть использована для следующего "0"
    • б) если первым битом после старта кадра является "0", последовательность Z должна быть использована для представления этого и любых "0"-ей, которые следуют прямо после этого.
  • старт передачи: последовательность Z
  • конец передачи: логический "0" следует с последовательностью Y
  • нет информации: по крайней мере две последовательности Y.

Представление и кодирование бит при передаче от карты к ридеру

Биты кодируются Манчестерским кодом со следующими определениями:

последовательность D: несущая модулируется поднесущей для первой половины (50%) длительности бита
последовательность E: несущая модулируется поднесущей для второй половины (50%) длительности бита
последовательность F: несущая не модулируется поднесущей для длительности одного бита

логическая "1" последовательность D
логический "0" последовательность E
старт передачи: последовательность D
конец передачи: последовательность F
нет информации: нет поднесущей.

Анализ команд и ответов ИМС

Команда Ответ
Код Аргумент Формат Размер Описание Код Формат Размер Описание
0х26 - s7ee 7+3 REQA (запрос карты) 0х0044 s8p8pe 16+4 ATQA
0х52 - s7ee 7+3 WUPA (запрос всех карт) 0х0044 s8p8pe 16+4 ATQA
0х93 0х20-0х67 s8p8pee 16+5 Антиколлизия каскадного уровня 1 UID + BCC1 s8p..8pBCC1e 2..47 Часть UID + BCC1
0х95 0х20-0х67 s8p8pee 16+5 Антиколлизия каскадного уровня 2 UID + BCC2 s8p...8pBCC2e 2..47 Часть UID + BCC2
0х30 Адрес s8p8pC0pC1pee 32+7 READ (чтение) 16 байт данных + CRC s8p..8pC0pC1pe 144+20 16 байт данных + CRC
0х50 0х00 s8p8pC0pC1pee 32+7 HALT (остановка) (N)AK s7e 7+2 Пассивный AK или NAK
0хA2 Адрес+данные s8p8p8p8p8p8pC0pC1pee 64+11 WRITE (запись) (N)AK s7e 7+2 AK или NAK
0хA0 Адрес+данные s8p8p8p8pC0pC1pee 48+9 COMPATIBILITY WRITE (совместимая запись) (N)AK s7e 7+2 AK или NAK
- - s8p..8pC0pC1pee 144+20 COMPATIBILITY WRITE (совместимая запись) (N)AK s7e 7+2 AK или NAK
0х93 0х70 + UID cl1 s8p..8pBCC1ee 75 Выбор каскадного уровня 1 SAK ('04') s8pC0pC1pe 24+5 SAK ('04') + CRC
0х95 0х70 + UID cl2 s8p..8pBCC2ee 75 Выбор каскадного уровня 2 SAK ('00') s8pC0pC1pe 24+5 SAK ('00') + CRC

Принятые обозначения:

  • s — SOF (1 бит)
  • e — EOF (2 бит для команды, 1 бит для ответа)
  • p — четность (1 бит)
  • C0, С1 — CRC (8ст+8мл бит)
  • BCC — контрольная сумма (8 бит)

Расчёт контрольных сумм

Контроль четности

Р = 0, при нечетном количестве единиц

Р = 1, при четном количестве единиц

BCC

Вычисляется как "исключающее или" по 4 предыдущим байтам

CRC16

B.3 Code sample written in C language for CRC calculation 

#include
#include
#include
#include
<stdio.h>
<stdlib.h>
<string.h>
<ctype.h>
#define CRC_A 1
#define CRC_B 2
#define BYTE unsigned char
unsigned short UpdateCrc(unsigned char ch, unsigned short *lpwCrc)
{
  ch = (ch^(unsigned char)((*lpwCrc) & 0x00FF));
  ch = (ch^(ch<<4));
  *lpwCrc = (*lpwCrc >> 8)^((unsigned short)ch << 8)^((unsigned
						       short)ch<<3)^((unsigned short)ch>>4);
}
return(*lpwCrc);
void ComputeCrc(int CRCType, char *Data, int Length,
		BYTE *TransmitFirst, BYTE *TransmitSecond)
{
  unsigned char chBlock;
  unsigned short wCrc;
  switch(CRCType) {
  case CRC_A:
    wCrc = 0x6363;
    // ITU-V.41
    break;
  case CRC_B:
    wCrc = 0xFFFF;
    // ISO 3309
    break;
  default:
    return;
  }
  do {
    chBlock = *Data++;
    UpdateCrc(chBlock, &wCrc);
  } while (--Length);
  if (CRCType == CRC_B)
    wCrc = ~wCrc; // ISO 3309
  *TransmitFirst = (BYTE) (wCrc & 0xFF);
  *TransmitSecond = (BYTE) ((wCrc >> 8) & 0xFF);
}
return;
BYTE BuffCRC_A[10] = {0x12, 0x34};
BYTE BuffCRC_B[10] = {0x0A, 0x12, 0x34, 0x56};
unsigned short Crc;
BYTE First, Second;
FILE *OutFd;
int i;
int main(void)
{
  printf("CRC-16 reference results 3-Jun-1999\n");
  printf("by Mickey Cohen - mickey@softchip.com\n\n");
  printf("Crc-16 G(x) = x^16 + x^12 + x^5 + 1\n\n");
  printf("CRC_A of [ ");
  for(i=0; i<2; i++) printf("%02X ",BuffCRC_A[i]);
  ComputeCrc(CRC_A, BuffCRC_A, 2, &First, &Second);
  printf("] Transmitted: %02X then %02X.\n", First, Second);
  printf("CRC_B of [ ");
  for(i=0; i<4; i++) printf("%02X ",BuffCRC_B[i]);
  ComputeCrc(CRC_B, BuffCRC_B, 4, &First, &Second);
  printf("] Transmitted: %02X then %02X.\n", First, Second);
}
return(0);

Диаграмма состояний микросхемы

[svg]

Таблица переходов

Состояние POR

Состояние IDLE

IDLE state-transition table
Command Condition Action Next State
REQA — Чтение (инициализация) LockBits READY1
HALT — — IDLE
WUPA — Чтение (инициализация) LockBits READY1
ANTICOLISION L1 — — IDLE
SELECT L1 — — IDLE
ANTICOLISION L1 — — IDLE
SELECT L2 — — IDLE
READ — — IDLE
WRITE — — IDLE
CWRITE — — IDLE

Состояние READY1

READY1 state-transition table
Command Condition Action Next State
REQA — — IDLE
HALT — — IDLE
WUPA — — IDLE
ANTICOLISION L1 — Выбор части первой половины UID READY1
SELECT L1 — Выбор первой половины UID READY2
ANTICOLISION L2 — IDLE
SELECT L2 — — IDLE
READ Адрес = 0 — ACTIVE
READ Адрес ≠ 0 — IDLE
WRITE — — IDLE
CWRITE — — IDLE

Состояние READY2

READY2 state-transition table
Command Condition Action Next State
REQA — — IDLE
HALT — — IDLE
WUPA — — IDLE
ANTICOLLISION L1 — — IDLE
SELECT L1 — — IDLE
ANTICOLLISION L2 — Выбор части второй половины UID READY2
SELECT L2 — Выбор второй половины UID ACTIVE
READ Адрес = 0 — ACTIVE
Адрес ≠ 0 — IDLE
WRITE — — IDLE
CWRITE — — IDLE

Состояние ACTIVE

ACTIVE state-transition table
Command Condition Action Next State
REQA — — IDLE
HALT — — HALT
WUPA — — IDLE
ANTICOLISION L1 — — IDLE
SELECT L1 — — IDLE
ANTICOLISION L1 — — IDLE
SELECT L2 — — IDLE
READ Parity & CRC = ok Чтение 16 байт ACTIVE
Parity & CRC ≠ ok — IDLE
WRITE — Запись 4 байт ACTIVE
Parity & CRC ≠ ok — IDLE
CWRITE Данные записи = 16 байт Запись 4 байт ACTIVE
Parity & CRC ≠ ok — IDLE
Other CMD — — IDLE

Состояние HALT

HALT state-transition table
Command Condition Action Next State
REQA — — HALT
HALT — — HALT
WUPA — — READY1
ANTICOLISION L1 — — HALT
SELECT L1 — — HALT
ANTICOLISION L1 — — HALT
SELECT L2 — — HALT
READ — — HALT
WRITE — — HALT
CWRITE — — HALT

Таблица ответов

Команда REAQ

Starting State Condition Response Next State
IDLE — ATQA (0х0044) READY1
READY1 — — IDLE
READY2 — — IDLE
ACTIVE — — IDLE
HALT — — HALT

Команда WUPA

Starting State Condition Response Next State
IDLE — ATQA (0х0044) READY1
READY1 — — IDLE
READY2 — — IDLE
ACTIVE — — IDLE
HALT — — READY1

Команда READ

Команда READ
Starting State Condition Response Next State
IDLE — — IDLE
READY1 Адрес = 0 & (Parity & CRC) = OK 16 байт + CRC ACTIVE
Адрес ≠ 0 | (Parity & CRC) ≠ OK — IDLE
READY2 Адрес = 0 & (Parity & CRC) = OK 16 байт + CRC ACTIVE
Адрес ≠ 0 | (Parity & CRC) ≠ OK — IDLE
ACTIVE Адрес = 0..15 & (Parity & CRC) = OK 16 байт + CRC ACTIVE
Адрес ≠ 0..15 | (Parity & CRC) ≠ OK — IDLE
HALT — — HALT

Команда HALT

Starting State Condition Response Next State
IDLE — — IDLE
HALT — — HALT
READY1 — — IDLE
READY2 — — IDLE
ACTIVE Нет ошибки Нет ответа HALT
Ошибка NACK (5) IDLE

Команда WRITE

Starting State Condition Response Next State
IDLE — — IDLE
READY1 — — IDLE
READY2 — — IDLE
ACTIVE — AK или NAK ACTIVE
HALT — — HALT

Команда CWRITE

Starting State Condition Response Next State
IDLE — — IDLE
HALT — — HALT
READY1 — — IDLE
READY2 — — IDLE
ACTIVE — AK или NAK ACTIVE

Команда Anticollision L1

Starting State Condition Response Next State
IDLE — — IDLE
HALT — — HALT
READY1 — Часть первой половины UID + BCC READY1
READY2 — — IDLE
ACTIVE — — IDLE

Команда Select L1

Starting State Condition Response Next State
IDLE — — IDLE
HALT — — HALT
READY1 — Первая половина UID + BCC READY2
READY2 — — IDLE
ACTIVE — — IDLE

Команда Anticollision L2

Starting State Condition Response Next State
IDLE — — IDLE
HALT — — HALT
READY1 — — IDLE
READY2 — Часть второй половины UID + BCC READY2
ACTIVE — — IDLE

Команда Select L2

Starting State Condition Response Next State
IDLE — — IDLE
HALT — — HALT
READY1 — — IDLE
READY2 — Вторая половина UID + BCC ACTIVE
ACTIVE — — IDLE

NEW

Источник — «http://www.simhard.com/wiki/index.php?title=OS-VVM_(Диплом)/Спецификация_микросхемы_Mifare_Ultralight&oldid=2510»