英创信息技术WinCE工控主板对韦根信号的支持

Wiegand(韦根)协议是由摩托罗拉公司定制的一种通讯协议，它适用于涉及门禁控制系统的读卡器和卡片的许多特性。韦根数据输出由两条数据线DATA0和DATA1，和公共的信号地GND组成。在没有数据输出时，DATA0和DATA1都保持高电平（典型为+5V电平），若输出'0'时，DATA0输出低脉冲而DATA1保持为高电平，输出'1'时，DATA1输出低脉冲而DATA0保持为高。典型的低脉冲宽度为50us，输出每一bit之前的间隔为1ms（如下图，实际的信号电平和时序由实际的韦根读卡器决定）。

韦根协议包含很多种格式来传输串行数据，英创公司工控主板支持最常用的韦根26 bit和韦根34 bit格式。

韦根26是已经广泛使用的工业标准，一个“韦根包”有26位数据，第1位为第1到第13位的偶检验，最后1位为第14到第26位的奇校验。中间24位为数据位。

韦根26格式定义

对于韦根34格式，即一个“韦根包”有34位数据，第1位为第1到第17位的偶检验，最后1位为第18到第34位的奇校验。中间32位为数据位。

英创公司在WinCE内核中添加了韦根协议解析的设备驱动程序，应用程序只需要打开"WIG1:"设备，然后调用DeviceIoControl等待驱动程序返回(调用DeviceIoControl，应用程序会挂起，不会占用CPU资源)，当驱动程序接收到韦根数据后，会自动检查奇偶校验，然后由DeviceIoControl返回接收情况，可能返回的原因有：

#defineWG_DATA_VALID       0       // 接收到有效的韦根数据

#defineWG_PARITY_ERROR     1       // 奇偶校验错误

#defineWG_TIMEOUT          2       // 接收数据超时

#defineWG_BIT_LENGTH_ERROR 3       // 不能识别的韦根格式

如果DeviceIoControl返回为0（WG_DATA_VALID），表示接收到有效的韦根数据，应用程序通过ReadFile函数从驱动读取数据，如果读回3个字节，表示为韦根 26格式，如果读回4字节，表示韦根 34格式。ReadFile读回的数据不包含韦根协议中的头尾奇偶校验位，仅为有效的数据位。

如果ReadFile函数返回1个字节，表示接收到韦根读卡器按键信号，驱动程序目前支持4 bit(16个状态)的键盘信号检测。

韦根信号需要正确连接到英创工控主板后，驱动程序才能正常工作，英创各个主板连接韦根信号的定义如下：

		ESM680x / ESM335x / ESM928x  / EM335x	EM9280 / EM9281 / EM9287
第一路韦根("WIG1:")	Wiegand_DATA0	GPIO14	GPIO26
Wiegand_DATA1	GPIO15	GPIO27
第一路韦根("WIG2:")	Wiegand_DATA0	GPIO16
Wiegand_DATA1	GPIO17

 

如前所述，韦根读卡器通常输出5V TTL电平，而英创工控主板的GPIO要求输入电平不能超过3.3V，所以韦根读卡器输出的信号需要经过转换后才能与英创主板的GPIO相连。下图是一个简单的5V转3.3V的电平转的电路。

下面是应用程序读取第一路韦根信号("WIG1:")的示例代码：

#include"stdafx.h"

#include

#include

#include

#include"bsp_drivers.h"

#defineWG_DATA_VALID       0

#defineWG_PARITY_ERROR     1

#defineWG_TIMEOUT          2

#defineWG_BIT_LENGTH_ERROR 3

DWORDWaitWiegandEvent(HANDLE hIRQ, DWORD dwTimeout)

{

DWORD   dwReturn = 0;

if(!DeviceIoControl(hIRQ,  // file handle to the driver

IOCTL_WAIT_FOR_WIG,     // I/O control code

&dwTimeout,             // in buffer

sizeof(DWORD),          // in buffer size

&dwReturn,              // out buffer

sizeof(DWORD),          // out buffer size

NULL,                   // pointer to number of bytes returned

NULL))                  // ignored (=NULL)

{

dwReturn =  WAIT_FAILED;

}

returndwReturn;

}

int_tmain(intargc, _TCHAR* argv[])

{

HANDLE  hWIG;

DWORD   dwReturn, dwNumberOfBytesRead, i;

BOOL    bRet;

BYTE    WIGData[4];

printf("Wiegand(26/34) Demo.\r\n");

hWIG = CreateFile(_T("WIG1:"),         

GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,        

FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE,  

NULL,                              

OPEN_EXISTING,                     

FILE_FLAG_RANDOM_ACCESS,           

NULL);

if(hWIG == INVALID_HANDLE_VALUE)

{

printf("Can not open WIG1:\r\n");

return-1;

}

while(TRUE)

{

dwReturn = WaitWiegandEvent(hWIG, INFINITE);

switch( dwReturn )

{

caseWG_DATA_VALID:

dwNumberOfBytesRead = 0;

bRet = ReadFile(hWIG, WIGData,sizeof(WIGData),

&dwNumberOfBytesRead, NULL);

if(bRet)

{

if(dwNumberOfBytesRead == 3 )

printf("WG26:0x");

elseif(dwNumberOfBytesRead == 4)

printf("WG34:0x");

elseif(dwNumberOfBytesRead == 1)

printf("Key:0x");

for( i = 0; i < dwNumberOfBytesRead; i++)

printf("%x", WIGData[i]);

printf("\r\n");

}

break;

caseWG_PARITY_ERROR:  

printf("Parity checking error!\r\n");

break;

caseWG_TIMEOUT:               

printf("Timeout!\r\n");

break;

caseWG_BIT_LENGTH_ERROR:

printf("Unsupported bit length!\r\n");

break;

default:;

}

}

CloseHandle(hWIG);

return0;

}