可抽查健康状况的IC卡终端机设计

本文介绍将IC卡用于各行业从业人员的登记管理，此处以从事餐饮业人员的健康状况卡为例。之所以称其为终端机，是因为该系统既可联网使用，也可单机使用。

一、系统硬件结构

系统结构如图1 - 118所示。

工作过程简介：首先由PC机通过串口与终端机通信，将从事餐饮业人员的有关信息写入终端机，如：姓名、年龄、单位、各种病史、有无传染

病及医疗检测机构从业审批意见等；然后再由终端机将该信息写入IC卡，管理人员可随时持IC卡终端机对从业人员的健康状况进行抽查。

MCU采用80C31。由于本系统汉字信息量较大，故使用点阵式LCD屏显示相关汉字信息；另配置对系统进行操作的行列式键盘，由80C31的I/O口直接构成。按键包括读卡、滚屏查阅及必要的信息写入等。

1．IC卡选型

目前，世界上IC卡的生产厂家很多，国内使用较多的主要有ATMEL，SIEMENS，GEM-PLUS等公司的产品。

ATMEL公司的产品中，AT24CXX系列因其读／写与被广泛使用的I2 C总线兼容（有成熟的读／写程序模块），故编程相对容易。但其大容量的IC卡中暂无加密型号，而本节所用的IC卡既要求有8K位以上的容量，又要求有加密功能，故选用SIEMENS公司的SLE4428型IC卡。该卡具有8K位Ez PROM和2字节的可编程保密代码。详细使用情况请参阅SIE-MENS公司相应型号IC卡的技术资料。

2．汉化实现

由于从业人员登记卡采用全汉字显示，汉字用量较大，故选用GB5199A汉字库芯片，内含国标一、二级汉字库。汉字库部分的电路如图1 - 119所示。

每个汉字占32个连续的字节单元，寻址访问汉字库由国标码作为地址直接寻址。但由于汉字国标码是不连续的，不能和GB5199A的地址一一对应，因此用门阵列B202进行地址转换（若使用较新的汉字库芯片GB5199B，则可省去该器件），完成汉字库寻址。

GB5199A共18根地址线，但80C31只有16根地址线，需要进行寻址扩展。常用的有I／0口线扩展和本节所用的扩展方法。由于每个汉字占32个连续的字节，故可将其视为一个大的寻址单元，用5根地址线细分寻址。

图1 - 119中用了两根片选线：一根选择74HC573，另一根选择GB5199A。采用74HC573是因为该芯片较常用的74LS273或74LS373等在印刷电路板时更易于布线。操作时首先将32字节的低字节地址以数据的形式送出并锁存至74HC573（注意：锁存的是代表地址的数据，而非地址，应确保操作时序的正确性）；然后，按国标码寻址GB5199A，读取汉字字模；将汉字字节地址加1，重复上述操作32次，即为该汉字的字模点阵。

LCD屏为128×64点阵，可显示4行×8列汉字。获取LCD所需负压的方法有很多，MAXIM公司有一系列芯片可进行各种电压转换，如MAX749。本系统所采用的方法较为巧妙，

由于需要串行数据通信，此处使用了MAX232E芯片。该芯片有一个不常被使用的附加功能，即可提供+5～士10 V双充电泵电压变换器，相关电路如图1- 120所示，负压由V-引脚得到。

正常工作时，用作Cl～C4的电容器类型要求不是很高，典型的电容值为1μF。当从V+或V-端取出功率时，加大充电泵的电容值（可达10 μF）有助于维持性能。

3．低功耗系统设计

首先，尽可能选取CMOS芯片。对各芯片的片选要严格加以限制，只有在对器件操作时才使其有效，以降低系统功耗。对没有CMOS型号的芯片，设计成选通供电的方式，即只在芯片工作时，才提供工作电压V CCB；否则，电源切断，如图1- 121所示。

当经过一定时间没有对系统施加任何操作时，本系统将自动进入80C31的掉电／睡眠方式。也可设计成定时自动关机，以降低功耗。

二、软件结构

程序流程图见图1 - 122。