假冒偽劣商品一直是世界的公害，隨著仿造技術(shù)水平的不斷提高，被仿造產(chǎn)品的范圍也越來越大，仿造品的數(shù)量也日趨驚人，小到一粒藥片，大到飛機、汽車零部件，幾乎所有正牌、名牌產(chǎn)品，都被假冒行為所困擾，假貨充斥著大部分的市場。數(shù)碼防偽原理：為每一件入網(wǎng)的產(chǎn)品設(shè)置一個唯一的編碼，并把這一編碼儲存在中心數(shù)據(jù)庫中，同時在全國建立起電話（手機或網(wǎng)絡(luò)）查詢鑒別網(wǎng)絡(luò)。消費者購買到貼有數(shù)碼防偽標識物的商品，只需撥打電話或上因特網(wǎng)，輸入商品上的編碼，即可知道產(chǎn)品的真?zhèn)危瑥亩黄屏藗鹘y(tǒng)的防偽產(chǎn)品容易被批量防冒及消費者不易識別的局限性。中杉防偽開發(fā)的數(shù)碼防偽系統(tǒng)用于防偽查詢的編碼一般為16位數(shù)字或更多。消費者輕松發(fā)現(xiàn)假冒行為和拒絕假冒：數(shù)碼防偽標簽一個防偽編碼只能使用一次，當消費者查詢了一次，第二次查詢系統(tǒng)就會提示該防偽編碼已使用過，消費者不會購買已經(jīng)被查詢過防偽編碼的商品。查詢錯的對不上商品數(shù)據(jù)分析---找出假冒的區(qū)域：根據(jù)查詢記錄中的主叫電話號碼是不是正碼所規(guī)定的查詢號碼800、400，輸入的防偽編碼是不是18位數(shù)、假冒編碼被查詢的次數(shù)、時間、電話等信息，可以清楚判斷假貨出現(xiàn)的地區(qū)及時間。

防偽讀碼器的總體設(shè)計方案

1 總體設(shè)計方案

本設(shè)計所實現(xiàn)的硬件平臺主要由微處理器單元、存儲器單元、串口電平轉(zhuǎn)換、液晶顯示模塊、電源單元和JTAG接口單元組成，硬件功能框圖如圖1所示。其中串口有兩種功能，一種是與上位機進行通信，通過它可以在線下載程序；另一種功能是與GPRS模塊進行數(shù)據(jù)交換。

圖1 系統(tǒng)原理框圖

2 系統(tǒng)工作原理

讀碼器是系統(tǒng)的核心部分，由產(chǎn)品經(jīng)銷商持有，它是產(chǎn)品生產(chǎn)廠家分配給經(jīng)銷商的，作用是讀取產(chǎn)品中的信息（即產(chǎn)品出廠時由廠家分配的ID號），然后連接并登陸遠端的企業(yè)數(shù)據(jù)庫進行查詢驗證。連接網(wǎng)絡(luò)時必須通過身份驗證，驗證通過才允許登錄，否則拒絕登陸。對于讀碼器，廠家親自將預(yù)先選定的密鑰存放在其中，這一部分對外界是完全保密的。驗證時，將讀碼器與產(chǎn)品包裝上的接口連接，按照事先設(shè)定好的通信協(xié)議讀出其中的信息，存放在讀碼器中。此時需要進行網(wǎng)絡(luò)查詢，在進行查詢前必須通過身份驗證登陸查詢網(wǎng)站。首先，由讀碼器發(fā)送登陸請求，服務(wù)器接到請求后發(fā)送一個隨機的數(shù)據(jù)串回來，讀碼器使用自己的密鑰對其進行加密，然后將這段密文發(fā)送回去。服務(wù)器收到以后，先是解密驗證，如果是自己發(fā)送過去的原數(shù)據(jù)，則通過驗證，允許登錄，否則提示“密鑰錯誤，登陸失敗”。成功登陸以后，讀碼器將產(chǎn)品序列號的密文發(fā)送給服務(wù)器，由服務(wù)器解密并恢復(fù)編碼并進行查詢，若查詢失敗，則返回提示：“該產(chǎn)品并非是XX企業(yè)生產(chǎn)的正品，謹防假冒！”否則，將以密文的形式返回產(chǎn)品的驗證信息，由讀碼器進行解密并顯示提示信息，該信息包括：產(chǎn)品的物流渠道、廠家、生產(chǎn)信息等。

防偽讀碼器的設(shè)計與實現(xiàn)

1 存儲器設(shè)計

微處理器用一片或少數(shù)幾片大規(guī)模集成電路組成的中央處理器。這些電路執(zhí)行控制部件和算術(shù)邏輯部件的功能。微處理器與傳統(tǒng)的中央處理器相比，具有體積小，重量輕和容易模塊化等優(yōu)點。微處理器的基本組成部分有：寄存器堆、運算器、時序控制電路，以及數(shù)據(jù)和地址總線。微處理器能完成取指令、執(zhí)行指令，以及與外界存儲器和邏輯部件交換信息等操作，是微型計算機的運算控制部分。它可與存儲器和外圍電路芯片組成微型計算機。微處理器S3C44BOX的存儲控制器可以為片外存儲器訪問提供必要的控制信號。總線DB（DataBus）用于傳送數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)總線是雙向三態(tài)形式的總線，即它既可以把CPU的數(shù)據(jù)傳送到存儲器或輸入輸出接口等其它部件，也可以將其它部件的數(shù)據(jù)傳送到CPU。數(shù)據(jù)總線的位數(shù)是微型計算機的一個重要指標，通常與微處理的字長相一致。例如Intel8086微處理器字長16位，其數(shù)據(jù)總線寬度也是16位。需要指出的是，數(shù)據(jù)的含義是廣義的，它可以是真正的數(shù)據(jù)，也可以是指令代碼或狀態(tài)信息，有時甚至是一個控制信息，因此，在實際工作中，數(shù)據(jù)總線上傳送的并不一定僅僅是真正意義上的數(shù)據(jù)。

除了Bank0以外的其他地址空間可以在系統(tǒng)的啟動代碼中通過編程予以設(shè)置，具體是通過設(shè)置存儲器控制專用寄存器BWSCON來實現(xiàn)的。存儲器控制專用寄存器包括總線寬度/等待控制寄存器、Bank控制寄存器、刷新控制寄存器、Bank大小控制寄存器和模式寄存器設(shè)置寄存器，各個寄存器的每一數(shù)據(jù)位的具體含義請參考數(shù)據(jù)手冊。

根據(jù)所選擇的Flash和SDRAM，系統(tǒng)各地址空間的數(shù)據(jù)總線寬度都設(shè)置為16位，存儲模式為小端模式，不使用等待狀態(tài)，不使用UB/LB。

2 串口設(shè)計

ARM S3C44BOX的UART單元帶兩個異步串行口，皆可工作于中斷和DMA模式，各帶有16字節(jié)的FIFO。最大波特率115.2K。DART單元包括可編程波特率、紅外發(fā)送/接收、1個或2個停止位、5/6/7/8位數(shù)據(jù)寬度和奇偶校驗位。每個DART有7種狀態(tài)：溢出錯誤、校驗錯誤、幀錯誤、暫停態(tài)、接收緩沖區(qū)準備好、發(fā)送緩沖區(qū)空、發(fā)送移位緩沖器空等，這些狀態(tài)可以由相應(yīng)的UTRSTATn/UERSTATn表示，并且與發(fā)送接收緩沖區(qū)相對應(yīng)的有錯誤緩沖區(qū)。波特率可以通過控制波特率寄存器進行設(shè)置。每一個DART的波特率發(fā)生器為收/發(fā)器提供一個連續(xù)時鐘，時鐘源可選為S3C44BOX的內(nèi)部系統(tǒng)時鐘。

根據(jù)系統(tǒng)功能的需要，讀碼器在調(diào)試過程中需要與PC進行通信，所以需要在微處理器和PC之間設(shè)計電平轉(zhuǎn)換電路。另外，系統(tǒng)與存放產(chǎn)品功號的芯片需要進行通信，這里不需要電平轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)在GPRS接口中直接將串口線引出，其中的部分引腳即可作為與存儲芯片連接的接口，連接電路如圖2所示。

圖2 串口電路

3 網(wǎng)絡(luò)通信信息與操作標志位的設(shè)計

為了減少硬件方面的操作，節(jié)省硬件資源，提高驗證效率，系統(tǒng)對于接收到的信息種類以及對信息進行什么操作，都在數(shù)據(jù)包中設(shè)定相應(yīng)的數(shù)據(jù)位來作為標志。系統(tǒng)的動作大致有加密發(fā)送、解密顯示、解密保存（更換工作密鑰時）。系統(tǒng)的信息種類大致包括登錄驗證信息、登錄成功提示、登錄失敗提示、產(chǎn)品ID號密文、產(chǎn)品驗證結(jié)果信息（對它的操作只有顯示，所以歸為一類）、產(chǎn)品出售信息和更換密鑰的信息。所以在數(shù)據(jù)段中設(shè)定一字節(jié)，其中用兩位表示操作，用三位表示信息種類，具體設(shè)計如表1所示，其中第3 、4 位是操作位；第6、7、8位是信息位。根據(jù)這些標志信息決定下一步的操作。必要時再由用戶進行按鍵操作。具體操作標志位的數(shù)據(jù)、信息種類標志位與具體數(shù)據(jù)位的對應(yīng)關(guān)系如表2和表3所示。

4 讀碼器的軟件設(shè)計

讀碼器的鍵盤共設(shè)計了六個按鍵，外加一個系統(tǒng)復(fù)位鍵。讀碼器的整個工作過程通過軟件和這六個按鍵相配合來完成。產(chǎn)品驗證的操作過程如下：首先連接讀碼器和產(chǎn)品上ID號存儲芯片的接口，然后按下一個按鍵讀取產(chǎn)品ID號，讀取結(jié)束會顯示提示信息；顯示讀取成功后再按下網(wǎng)絡(luò)連接鍵，讀碼器會自動撥號連網(wǎng)，因為企業(yè)的網(wǎng)號已經(jīng)事先固化在讀碼器中了，這一過程是由讀碼器自己完成的，它會根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)中的標志位判斷下一步的操作，同時顯示工作狀態(tài)信息，直到登錄成功或者登錄失敗；登陸成功后按鍵發(fā)送產(chǎn)品ID號，然后是等待接收驗證結(jié)果信息并顯示；最后，按下成功出售按鍵或未能出售按鍵發(fā)送產(chǎn)品出售結(jié)果信息。讀碼器總體軟件的設(shè)計流程如圖3所示。

圖3 讀碼器軟件流程圖

無線網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)計

網(wǎng)絡(luò)傳輸部分的硬件關(guān)鍵是對無線網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊的應(yīng)用。在眾多的無線網(wǎng)絡(luò)模塊中，MC35是應(yīng)用較為普及的一種。這是西門子公司的一款GPRS模塊，它具有40引腳的ZIF接口，主要有電源接口、標準RS232雙向串口、SIM卡3V接口和模擬語音接口等。

硬件電路的連接是使用讀碼器硬件系統(tǒng)中設(shè)計的GPRS模塊接口。其中利用了串口、電源、天線等接口。具體實驗原理是：主機與讀碼器通過串口通信，發(fā)送AT指令編碼給讀碼器，然后通過讀碼器控制MC35模塊的數(shù)據(jù)收發(fā)，如圖4所示。

圖4 無線網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊連接示意圖