2020年09月04日 | MSP430FR5739移动信用卡读取器应用案例

您是否曾有看似超越现有技术好几年的想法？是否因为无法找到可满足需求的 MCU 而将草稿设计遗忘？请拂去设计方案上的尘土。MSP430FR5739 器件在这里可帮助您重新构思不可能的设计。

MSP430FR5739 器件是 MSP430 系列中的首款 FRAM 嵌入式 MCU，于 2011 年发布至今已应用在大量独特应用设计中，其可帮助解决系统级问题、优化设计，充分满足低能耗的需求。

今天我们将讨论移动信用卡读取器应用，在该应用中 MSP430FR5739 的独特差异化价值可帮助解决多种挑战。MSP430FR5739 器件配有 16K 嵌入式 FRAM、5 个独立定时器、硬件乘法器、DMA、ADC 以及串行通信端口。说到移动信用卡读取器，并非所有读取器都是同等的，它们都有一些不同的风格：

(1) 简单的磁条读取器：其中该读取器仅支持一个模拟前端。卡数据从磁条读出，然后传输给电话。

(2) 磁条读取器 + 加密：其中该读取器通过 MCU 支持模拟前端，在数据传输至电话之前可对从卡中读取的数据进行加密。该实施方案已在方块图中显示。

(3) 磁条读卡器 + 加密 + 动态认证：这可通过读取被称之为堪比指纹唯一性的磁条组成信息，增加一层额外的保护。磁条信息随后可与卡信息配对，创建无法复制的特有读取数据。然而，这种方法实施起来非常复杂而且需要对现有读取器进行大规模修改，因此尚未获得广泛普及。

图中显示的是支持加密功能的读卡器。MSP430FR5739 不但可执行刷卡后的所有处理工作，而且还可只向电话传送经过加密的信息。超低功耗 MSP430 是该类应用的理想选择，因为读卡器一般通过电池供电的主机设备供电，对能源限制非常高。在诸如本应用报告介绍的一款软件中实施加密算法会消耗大量的 CPU 周期。FR5739 器件功耗不足 100uA/MHz，可在读取器不用时进入待机模式，从而可帮助读卡器满足最严格的功耗要求。3 通道 DMA 及 32 位硬件乘法器可有效减轻 CPU 负载，从而可进一步降低整体功耗。

如果写入速度快 (8MBps)、功耗低、不需要进行预擦除而且可采用字节块的方式执行，那么 FRAM 的使用就与 RAM 完全相同。在定时非常重要的应用中，非易失性存储器的写入有时会让应用处于堵塞状态，其中中断处理会被暂停，直到存储器写入或擦除完成。但使用 FRAM 就没有这种情况，因为写入可在几纳秒内完成，而且无需进行预擦除。

此外，许多读卡器还可执行某种形式的篡改检测，能够检查设备外壳是否已被打开或遭到某些方式的篡改。在 MSP430FR5739 器件上，这可使用 26 个可中断通用 I/O 引脚中的任意一个来完成。

采用 MSP430FR5739 器件启动开发非常容易。使用最新 Code Composer Studio下载包提供的 MSP430Ware 可简化编码。而使用 MSP-EXP430FR5739 实验板则可轻松实现对该器件的评估，其可从 TI eStore 订购