从0开始设计_基于STM32F1的RC522读写卡
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| 从0开始设计_基于STM32F1的RC522读写卡 1.介绍 看网上很多RC522的教程都是基于读卡ID的，这个对于很多应用来说其实没有什么用，最近刚好有个项目需要读写卡，而RC522又是非常常用的且不容易缺货的芯片，所以准备用RC522来进行读写卡。 2.设备准备 首先准备一个开发板和一个RC522模块，开发板这里我选择正点原子的精英板（STM32F103ZET6），具体如下板子如下图1所示。  接下来就是接线，我选择的是SPI2，对应的接线如下： RST -->PC4 MISO -->PB14 MOSI -->PB15 SCK -->PB13 SDA -->PB0 上面是硬件名称的相应接口，对于SPI来说SDA就是SPI的CS（片选）线，记得RC522模块的供电采用3.3V，可别接成5V了。 3.工程配置 首先打开外部时钟，配置如下图2所示。  根据外部晶振配置对应的外部晶振频率，设置为最大的72MB。  配置SPI2，首先配置位数，频率，以及模式，片选采用软件方式。  接下来配置引脚，由于片选已经采用软件的方式，所以只需要配置MISO，MOSI和SCK了。  RST和CS直接采用GPIO的配置。  最后配置一下UART即可，选择115200波特率，引脚默认。  设置完成之后，所有引脚如图8所示。  4.程序编写 首先需要导入RC522的库，只有两个文件分别是【RC522.c】和【RC522.h】。 接下来修改RC522.c中的硬件接口，将SPI读写修改成如下代码。 #include "RC522.h" //三目运算符true取前面那个 #define RS522_RST(N) HAL_GPIO_WritePin(RC522_RST_GPIO_Port, RC522_RST_Pin, N==1?GPIO_PIN_SET:GPIO_PIN_RESET) #define RS522_NSS(N) HAL_GPIO_WritePin(RC522_CS_GPIO_Port, RC522_CS_Pin, N==1?GPIO_PIN_SET:GPIO_PIN_RESET) #define osDelay HAL_Delay /************************************************************************************** * 函数名称：MFRC_Init * 功能描述：MFRC初始化 * 入口参数：无 * 出口参数：无 * 返 回 值：无 * 说 明：MFRC的SPI接口速率为0~10Mbps ***************************************************************************************/ void MFRC_Init(void) { RS522_NSS(1); RS522_RST(1); } /************************************************************************************** * 函数名称: SPI_RW_Byte * 功能描述: 模拟SPI读写一个字节 * 入口参数: -byte:要发送的数据 * 出口参数: -byte:接收到的数据 ***************************************************************************************/ static uint8_t ret; //些函数是HAL与标准库不同和地方，【读写函数】 uint8_t SPI2_RW_Byte(uint8_t byte) { HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi2, &byte, &ret, 1, 10);//把byte写入，并读出一个值 存入ret return ret; //入口是byte的地址，读取时用的也是ret的地址；1：一次只写入一个值 10：timeout } /************************************************************************************** * 函数名称：MFRC_WriteReg * 功能描述：写一个寄存器 * 入口参数：-addr:待写的寄存器地址 * -data:待写的寄存器数据 * 出口参数：无 * 返 回 值：无 * 说 明：无 ***************************************************************************************/ void MFRC_WriteReg(uint8_t addr, uint8_t data) { uint8_t AddrByte; AddrByte = (addr << 1 ) & 0x7E; //求出地址字节 RS522_NSS(0); //NSS拉低 SPI2_RW_Byte(AddrByte); //写地址字节 SPI2_RW_Byte(data); //写数据 RS522_NSS(1); //NSS拉高 } /************************************************************************************** * 函数名称：MFRC_ReadReg * 功能描述：读一个寄存器 * 入口参数：-addr:待读的寄存器地址 * 出口参数：无 * 返 回 值：-data:读到寄存器的数据 * 说 明：无 ***************************************************************************************/ uint8_t MFRC_ReadReg(uint8_t addr) { uint8_t AddrByte, data; AddrByte = ((addr << 1 ) & 0x7E ) | 0x80; //求出地址字节 RS522_NSS(0); //NSS拉低 SPI2_RW_Byte(AddrByte); //写地址字节 data = SPI2_RW_Byte(0x00); //读数据 RS522_NSS(1); //NSS拉高 return data; } 其他接口保持不变，我们来看一下RC522提供的接口和指令有哪些。 #ifndef _RC522_H #define _RC522_H //头文件 //************************************************ #include "gpio.h"//要一些引脚上的宏定义 #include "spi.h"//硬件SPI的定义 #include "printf.h" #include "main.h"//Laber User上的宏定义 //************************************************ //MFRC522驱动程序 //************************************************ /*MFRC522寄存器定义*/ //PAGE0 #define MFRC_RFU00 0x00 #define MFRC_CommandReg 0x01 #define MFRC_ComIEnReg 0x02 #define MFRC_DivlEnReg 0x03 #define MFRC_ComIrqReg 0x04 #define MFRC_DivIrqReg 0x05 #define MFRC_ErrorReg 0x06 #define MFRC_Status1Reg 0x07 #define MFRC_Status2Reg 0x08 #define MFRC_FIFODataReg 0x09 #define MFRC_FIFOLevelReg 0x0A #define MFRC_WaterLevelReg 0x0B #define MFRC_ControlReg 0x0C #define MFRC_BitFramingReg 0x0D #define MFRC_CollReg 0x0E #define MFRC_RFU0F 0x0F //PAGE1 #define MFRC_RFU10 0x10 #define MFRC_ModeReg 0x11 #define MFRC_TxModeReg 0x12 #define MFRC_RxModeReg 0x13 #define MFRC_TxControlReg 0x14 #define MFRC_TxAutoReg 0x15 //中文手册有误 #define MFRC_TxSelReg 0x16 #define MFRC_RxSelReg 0x17 #define MFRC_RxThresholdReg 0x18 #define MFRC_DemodReg 0x19 #define MFRC_RFU1A 0x1A #define MFRC_RFU1B 0x1B #define MFRC_MifareReg 0x1C #define MFRC_RFU1D 0x1D #define MFRC_RFU1E 0x1E #define MFRC_SerialSpeedReg 0x1F //PAGE2 #define MFRC_RFU20 0x20 #define MFRC_CRCResultRegM 0x21 #define MFRC_CRCResultRegL 0x22 #define MFRC_RFU23 0x23 #define MFRC_ModWidthReg 0x24 #define MFRC_RFU25 0x25 #define MFRC_RFCfgReg 0x26 #define MFRC_GsNReg 0x27 #define MFRC_CWGsCfgReg 0x28 #define MFRC_ModGsCfgReg 0x29 #define MFRC_TModeReg 0x2A #define MFRC_TPrescalerReg 0x2B #define MFRC_TReloadRegH 0x2C #define MFRC_TReloadRegL 0x2D #define MFRC_TCounterValueRegH 0x2E #define MFRC_TCounterValueRegL 0x2F //PAGE3 #define MFRC_RFU30 0x30 #define MFRC_TestSel1Reg 0x31 #define MFRC_TestSel2Reg 0x32 #define MFRC_TestPinEnReg 0x33 #define MFRC_TestPinValueReg 0x34 #define MFRC_TestBusReg 0x35 #define MFRC_AutoTestReg 0x36 #define MFRC_VersionReg 0x37 #define MFRC_AnalogTestReg 0x38 #define MFRC_TestDAC1Reg 0x39 #define MFRC_TestDAC2Reg 0x3A #define MFRC_TestADCReg 0x3B #define MFRC_RFU3C 0x3C #define MFRC_RFU3D 0x3D #define MFRC_RFU3E 0x3E #define MFRC_RFU3F 0x3F /*MFRC522的FIFO长度定义*/ #define MFRC_FIFO_LENGTH 64 /*MFRC522传输的帧长定义*/ #define MFRC_MAXRLEN 18 /*MFRC522命令集,中文手册P59*/ #define MFRC_IDLE 0x00 //取消当前命令的执行 #define MFRC_CALCCRC 0x03 //激活CRC计算 #define MFRC_TRANSMIT 0x04 //发送FIFO缓冲区内容 #define MFRC_NOCMDCHANGE 0x07 //无命令改变 #define MFRC_RECEIVE 0x08 //激活接收器接收数据 #define MFRC_TRANSCEIVE 0x0C //发送并接收数据 #define MFRC_AUTHENT 0x0E //执行Mifare认证(验证密钥) #define MFRC_RESETPHASE 0x0F //复位MFRC522 /*MFRC522通讯时返回的错误代码*/ #define MFRC_OK (char)(0) #define MFRC_NOTAGERR (char)(-1) #define MFRC_ERR (char)(-2) /*MFRC522函数声明*/ void MFRC_Init(void); void MFRC_WriteReg(uint8_t addr, uint8_t data); uint8_t MFRC_ReadReg(uint8_t addr); void MFRC_SetBitMask(uint8_t addr, uint8_t mask); void MFRC_ClrBitMask(uint8_t addr, uint8_t mask); void MFRC_CalulateCRC(uint8_t *pInData, uint8_t len, uint8_t *pOutData); char MFRC_CmdFrame(uint8_t cmd, uint8_t *pInData, uint8_t InLenByte, uint8_t *pOutData, uint16_t *pOutLenBit); //******************************************************************** //MFRC552与MF1卡通讯接口程序 //********************************************************************* /*Mifare1卡片命令字*/ #define PICC_REQIDL 0x26 //寻天线区内未进入休眠状态的卡 #define PICC_REQALL 0x52 //寻天线区内全部卡 #define PICC_ANTICOLL1 0x93 //防冲撞 #define PICC_ANTICOLL2 0x95 //防冲撞 #define PICC_AUTHENT1A 0x60 //验证A密钥 #define PICC_AUTHENT1B 0x61 //验证B密钥 #define PICC_READ 0x30 //读块 #define PICC_WRITE 0xA0 //写块 #define PICC_DECREMENT 0xC0 //减值(扣除) #define PICC_INCREMENT 0xC1 //增值(充值) #define PICC_TRANSFER 0xB0 //转存(传送) #define PICC_RESTORE 0xC2 //恢复(重储) #define PICC_HALT 0x50 //休眠 /*PCD通讯时返回的错误代码*/ #define PCD_OK (char)0 //成功 #define PCD_NOTAGERR (char)(-1) //无卡 #define PCD_ERR (char)(-2) //出错 /*PCD函数声明*/ void PCD_Init(void);//读写器初始化 void PCD_Reset(void); void PCD_AntennaOn(void); void PCD_AntennaOff(void); char PCD_Request(uint8_t RequestMode, uint8_t *pCardType);//寻卡，并返回卡的类型 char PCD_Anticoll(uint8_t *pSnr); //防冲突,返回卡号 char PCD_Select(uint8_t *pSnr); //选卡 char PCD_AuthState(uint8_t AuthMode, uint8_t BlockAddr, uint8_t *pKey, uint8_t *pSnr); //验证密码(密码A和密码B) char PCD_WriteBlock(uint8_t BlockAddr, uint8_t *pData); //写数据 char PCD_ReadBlock(uint8_t BlockAddr, uint8_t *pData); //读数据 char PCD_Value(uint8_t mode, uint8_t BlockAddr, uint8_t *pValue); char PCD_BakValue(uint8_t sourceBlockAddr, uint8_t goalBlockAddr); char PCD_Halt(void); //****************************************************************************************** #endif 不过接下来我们需要测试一下，SPI是否正常，接上LOTO示波器OSCA02，最近出门在外，不方便带示波器，所以带了一个LOTO的便携示波器，不过他刚好有逻辑分析仪的功能，刚好测试一下它的性能，接线图如下，需要将ChA口接到时钟线上，这样才能执行触发功能。  然后将代码进入调试，进入读寄存器函数，在进入前打个断点，然后开启LOTO示波器的触发功能，然后运行到读取结束，可以看到读取到了【0x83】这个值。  再来看看逻辑分析仪读取到的值，可以看到也是【0x83】，说明这个逻辑分析仪性能还行。   SPI功能测试完了，接下来就要进行读写卡了。首先科普一下读写卡的整个过程【寻卡-》放冲撞-》选卡-》解密卡-》读/写卡】。 按照上面的流程，调用相关的函数，整体代码如下。 /* USER CODE BEGIN Header */ /** ****************************************************************************** * @file : main.c * @brief : Main program body ****************************************************************************** * @attention * *
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