原标题：pic单片机实际应用，基于pic单片机实现IC卡读写器(下)

在基于PIC单片机实现IC卡读写器的实际应用中，我们可以继续深入探讨其设计原理、硬件电路、软件编程以及相关的注意事项。以下是对该应用的详细分析：

一、设计原理

1. 核心器件选择：

• 选用PIC单片机作为控制核心，通常选择具有SPI（Serial Peripheral Interface）和USART（Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter）功能的型号，如PIC16F877或PIC16C74。这些单片机具有运行速度快、低功耗、价格低等优点，并且支持两种通信方式，满足与IC卡进行串行同步通信和与上位机进行串行异步通信的需求。

2. 通信接口：

• SPI接口：用于与IC卡进行数据传输。SPI是一种三线同步总线，通过时钟信号（SCK）、数据输入（SDI）和数据输出（SDO）等信号线实现数据的同步传输。在设计中，通常使用PIC单片机的SPI主模式，由单片机控制时钟信号的输出，实现数据的读写操作。

• USART接口：用于与上位机进行串行异步通信。USART支持全双工和半双工通信方式，可以通过配置波特率等参数实现与上位机的数据传输。

二、硬件电路

1. 单片机最小系统：

• 包括晶振电路、复位电路和电源滤波电路等，确保单片机能够正常工作。

2. 读卡模块：

• 根据IC卡的类型设计相应的读卡电路。通常，读卡电路包括与IC卡通信的数据线、时钟线和复位线等。在设计中，需要注意保护电路的设计，以确保数据线上的电压在安全的范围内，防止单片机和IC卡受损。

3. 电源管理：

• 设计高效的电源电路，确保读卡器能够稳定工作。同时，在软件层面配合单片机的睡眠模式、时钟调整等低功耗技术，实现节能效果。

4. 通信接口电路：

• 设计与上位机通信的接口电路，如串口电路或USB电路等。这些电路用于将处理后的数据发送给上位机或接收上位机的控制指令。

三、软件编程

1. SPI初始化：

• 配置控制寄存器，将SPI方式配置为主控模式，并设置时钟频率和时钟极性等参数。然后，将相关的端口设置为输出模式，以便与IC卡进行数据传输。

2. USART初始化：

• 配置波特率发生器BRG，设置波特率等参数。然后，将相关的端口设置为串行通信接口的发送和接收线。最后，启用串口通信功能。

3. 数据读写操作：

• 在SPI主模式下，通过发送和接收数据实现与IC卡的通信。在发送数据时，将数据写入SSPBUF寄存器，并等待中断标志位SSPIF置位表示数据发送完毕。在接收数据时，先发送一个任意数据给IC卡提供时钟信号，然后接收IC卡发出的数据。

• 在USART通信中，通过配置发送和接收状态/控制寄存器实现数据的发送和接收。在发送数据时，将数据写入TXREG寄存器；在接收数据时，从RCREG寄存器中读取数据。

四、注意事项

1. 电源稳定性：

• 在设计电源电路时，要确保电流稳定输出，避免大电压波动对读卡器的影响。

2. 低功耗设计：

• 除了硬件层面的低功耗设计外，还需要通过软件编程来合理安排单片机的工作和睡眠状态，以实现节能效果。

3. 噪声抑制：

• 在读卡器设计中，需要注意噪声抑制的问题。可以通过设计有效的滤波电路来减少干扰，提高读卡器的稳定性和可靠性。

4. 安全性考虑：

• 在与IC卡进行通信时，需要注意数据的安全性。可以采用加密技术来保护数据的传输和存储过程，防止数据泄露和非法访问。

综上所述，基于PIC单片机实现IC卡读写器需要综合考虑硬件电路设计、软件编程以及相关的注意事项。通过合理的设计和编程，可以实现稳定、可靠且节能的IC卡读写器应用。