0 引言

　　磁條卡是一種使用磁性物質制成的標識卡。由于磁條卡具有攜帶方便，價格低廉，便于普及等優點，已經廣泛應用于銀行卡、會員卡、醫療就診卡等應用領域。本文設計了一種基于GPRS的手持無線磁條卡信息終端。手持無線磁條卡信息終端通過磁條卡接口讀取磁條卡上的用戶標識后，通過GPRS無線網絡把用戶標識信息和操作信息發送到中心服務器，中心服務器進行相應的處理后，把響應信息返回手持信息終端處理顯示。手持無線磁條卡信息終端可以不依賴PC獨立工作，成本低廉，功耗低，可以用于會員消費積分查詢、醫療就診查詢等應用系統中。

　　1 系統設計

　　磁條卡信息終端基于ARM單片機和μC／OS-Ⅱ實時操作系統。μC／OS-Ⅱ是由Jean J．Labrosse編寫的一種公開源代碼的實時操作系統。但是μC／OS-Ⅱ只提供了一個操作系統內核，沒有提供網絡協議棧、文件系統等支持。在μC／OS-II操作系統上移植開源的嵌入式TCP／IP協議棧LwIP，利用西門子公司的GPRS模塊MC39i就可以實現無線Internet的接入。系統總體框圖如圖1所示。

　　2 硬件設計

　　系統硬件組成框圖如圖2所示。系統以ARM單片機為核心構成，主要包括NXP公司的單片機LPC2106／01，GPRS無線MODEM MC39i，磁條卡接口芯片BS100E，鍵盤和LCD模塊等。

　　NXP的LPC2106／01微控制器是基于ARM7TDMI內核的高性能32位RISC微處理器。LPC2106內嵌了128 KB可在系統編程的FLASH和64 KB的SR-AM，同時集成了多個32位定時器、PWM輸出、2個UARTs接口和32個GPIO。LPC2106支持的最高CPU時鐘頻率為60 MHz。

　　GPRS MODEM選用西門子公司的MC39i。MC39i是雙頻GSM／GPRS模塊，支持標準的ITU-TAT命令集，支持GPRS Class 10功能，具有功耗低，接口簡單等優點。MC39i模塊需要外接SIM卡座和天線。LPC2106的UART1接口與MC39i模塊的數據串口連接，并通過IGT信號啟動觸發MC39i模塊。

　　磁條卡上的數據記錄格式采用ISO7811國際標準，最多包含3個磁道。大部分應用中只使用二磁道信息。系統的磁條卡接口由磁頭和接口芯片組成。磁條卡接口芯片選用了***Vikintek公司的單磁道F2F解碼芯片BS100E，該芯片可以實現磁頭信號的放大和F2F編碼數據的恢復。 BS100E的MSIA+和MSIA-管腳接磁頭輸出；CLS（Card Load Signal）管腳為磁條卡的刷卡有效信號，信號低電平有效，接LPC2106的外部中斷IO口；RDPA和RCPA分別為解碼輸出的數據信號和時鐘信號，RDPA接LPC2106的GPIO口，RC-PA接LPC2106的外部中斷IO口。RCPA設置為上升沿觸發中斷。