IC卡作为一种高效、安全、方便、实用的新型信息载体，已经应用到各个领域、各个行业。本文针对加油站人工付费和结算方式的管理模式，介绍一种IC卡自动加油系统，用户持加油卡即可在任何时间到联网加油站加油，该系统简单实用。
SLE4428卡工作原理SLE4428卡是西门子公司的一款芯片，价格便宜、使用方便，具有密码校验等功能、数据安全性较高。该卡内置高压产生器，2.7～5.5V工作电压即可进行操作，可直接由单片机I/0口驱动，无需要其它外围器件，简化了接口电路。
1.SLE4428卡特点SLE4428卡基本特点如下：具有lO24×8位的EEPROM存储器；字节编址；不可撤销的字节写保护)即数据固化后无法更改；三线串行总线协议；编程结束后状态在数据线上表明；至少10万次擦写循环；至少10年数据保存期；接触点配置和串行接口符合ISO7816标准；2字节的可编程安全码，只有在该安全码校验正确后，数据方可写入卡内。
SLE4428卡引脚图如下图所示，
引脚功能表如下表所示。
2.SLE4428卡的操作时序SLE4428卡通过三线串行总线与芯片接口进行信息交换，数据在程序控制器和时钟脉冲的统一协调下，进行数据序列转换和安全逻辑校验。
SLE4428卡的操作时序主要有复位与复位应答、命令输入时序、擦除并写时序、只摈除或只写时序、读数据时序、PSC校验时序。
（1）复位与复位应答SLE4428卡上电后，芯片进入上电复位状态，复位操作时RST引脚电平从“0”变为“1”，且当CLK引脚从“0”变为“1”时结束，复位时将终止当前所有的操作命令，在上电复位后和卡内数据更改之前，进行一个读操作。
复位应答是将地址计数器设为0，输出第一个数据位，随后在连续的时钟脉冲下输出共32位地址内容，复位过程中RST的高电平持续时间至少包含一个CLK脉冲。
复位与复位应答操作时序如下图所示。
（2）命令输人时序SLE4428卡共有5条操作命令，如表2所示。
每条操作命令由6位控制位、10位地址位和1个宇节的数据位共3个字节组成。
写数据时每次只能写入一个字节，当RST引脚由“0”变为“1”，CLK引脚由“0”变为“1”时，命令输入逻辑启动，输入过程中，当I/0有效后再送脉冲信号，输入完成后，将RST置回“0”状态，时序如下图所示。
（3）擦除并写操作时序摈除时数据位从“0”变为“1”，写操作时数据位从“1”变为“0”。在撩除并写过程中，输入命令在输入一定数量(24个)的脉冲信号后开始，然后持续203个脉冲后完成整个操作。撩除并写操作完成时I/0从“1”变为“0”，且只有RST从“0”到“1”的变化时I/0口才能置“1”，操作时序如下图所示。
（4）读时序读卡内数据时，只要给出首地址，一次可进行多个字节的读操作。先配置读命令，然后输入命令，启动读操作，命令输入结束后(置RST为“O”)，先输入一个脉冲信号，然后当CLK从“0”变为“1” 时，第一位数据输入到I／0数据线，以后每来一个脉冲即接收一个数据位。接收完8位或9位(保护位)时即完成一个字节的读；若连读多个字节时，则每读完一个字节后，地址计数器自动加1，当RST从“0”变为“1”时，读操作结束，读操作时序如下图所示。
(5)PSC校验时序SLE4428卡具有两个字节的密码保护字节(地址分别为1022、1023)和1个密码出错计数器(地址为1021)；密码出错计数器初始值为8，密码核对出错一次，计数器初始值减1；当计数器值减到O时，整张卡的数据被锁死，即只可读出，不可写入或更改，且无法继续核对密码：若计数器值非0，只需一次核对正确，则计数器便可恢复为初始值。
在进行密码校验前，所有数据只能读出，不能写入，但不能读取密码字节，当读取密码字节时，将返回“00”字条，3条密码操作命令如下表所示，
进行密码校验时，按以下步骤进行：写入一个没有写过的错误计数器位，地址1021；输入第一字节PSC码；输入第二字节PSC码：密码校验正确后，擦除错误计数器(使错误计数重新为8)。密码校验时序如下图所示。
SLE4428卡在加油机中的应用
本文只讲述IC卡与89C51单片机部分的硬件原理图，如下图所示，
J1为14脚的卡座，U1为89C51单片机，WDKG引脚检测是否有IC卡插入，TUIKA+、TUIKA-为IC卡的机械部分，检测卡的到位信号。单片机复位时各I／O引脚为高电平，IC卡上电后初始值均从低电平开始操作，故KVC，KRST和CLK引脚均通过一非门后与单片机相连．为增加I／0口信号稳定性和驱动能力，P1．2引脚外加一上拉电阻。
在IC卡加油机中，卡内主要存储以下信息：卡标识、卡号、用户密码和卡内余额(或卡内油量剩余)等。其中，卡标识用于识别是否本公司发行的加油卡：卡号保证每张卡的唯一性：用户密码由用户自己设定，防止卡丢失时，被他人窃用：卡内余额为用户账户余额信息，它们应满足：（1)卡标识为统一的代码，且不能更改；(2）卡号是唯一的，且不能更改；（3)卡内余额只能由发行单位更改，用户不可更改。
根据SLE4428卡的三项安全机制，即可编程安全码(PSC)，采用唯一代码作为系统所用IC卡的标识．可避免相同型号的假冒卡闯入系统，符合要求，1，唯一代码地址为21—26，出厂时已固化，公司可为用户专门设置已向SIEMENS公司注册的全球唯一的用户代码，最大限度地保证用户的利益；数据一经写保护则无法再更改，满足要求(20：可编程安全码(PSC)若未核对正确，则无法写入数据，该PSC码在只系统软件中使用，用户无法看到，保证了要求(3)。
在加油机系统中使用该卡时，应注意以下三点：(1)SLE4428卡无需可编程安全码(PSC)便可读出卡内数据(PSC除外)，因此设计时用户密码要加密存储；(2）可编程安全码(PSC)核对正确后，可被读出，因此设计时程序要能防止破坏者采用非法中断程序运行，直接去读取密码的方法来窃取密码；（3)为保证卡内用户信息安全性和；隹确性，卡内余额等信息可在卡内不同地址备份存储。
软件流程
IC卡加油时流程图如下图所示，
图中“IC卡处理”步骤包括IC卡复位、验证卡的正确性、PSC校验等，如果上述一切满足要求，且卡内余额大于设定的允许加油最小值，则符合要求，可以加油，加油完毕后，将剩余余额写入卡内，完成一次加油。
结束语
SLE4428IC卡实现的IC卡加油系统，数据存储可靠性高、软件保密性好。操作简单、读写稳定、效果良好，提高了加油中心的服务效率。
本文关键字：加油机 射频技术-RFID，通信技术 - 射频技术-RFID
