目前，随着技术的发展和应用的需求，ic卡(又称智能卡)在人们的日常生活中已经得到了广泛应用。通常，ic卡可以分为接触式ic卡和非接触式ic卡两类。接触式ic卡是卡与读卡器直接物理接触进行数据交换，部分金属电路是裸露在外面的，如手机卡、公共ic电话号等。非接触式ic卡又叫射频卡，射频与读卡器之间通过射频信号进行数据交换，不需物理接触，电路是封装在内部的，如公交车的收费卡等。非接触式ic卡与接触式ic卡相比，只有可靠性高，使用方便，不怕雨水、静电以及没有接触划伤等优点，因此，得到了更广泛的应用。这种非接触式ic卡采用的技术称为rfid技术。
　　射频卡与读卡器之间的射频信号调制方式常见的有fsk(调频)、psk(调相)、biph(双相)、manchester(曼彻斯特)。其中，曼彻斯特调制方式一般用在低频，低成本的产品中，虽然在国外采用曼码调制的ic 卡已不常用，但由于其价格低廉的优势，目前在我国采用此种调制方式的低端ic卡还具有广泛的应用。在实际应用中，使用者有时会遇到对曼彻斯特编码进行译码的问题，鉴于此，本文介绍了一种译码方法，以供读者作为参考。

1 无线射频识别(rfid)技术概述

1.1 rfid系统的基本工作原理

　　无线射频识别(rfid,radio frequency identification)技术是一种非接触式的自动识别技术，基本原理是利用空间电磁感应或者电磁传播来进行通信，以达到自动识别目标对象并获取相关数据的目的。

　　rfid系统由射频卡和射频卡读写器两部分组成，如图1所示，射频卡与读写器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合，在耦合通道内，根据时序关系，实现能量传递和数据交换。

1.2 射频卡读写器

　　在实际应用硬件电路中，读写器一般由天线、基站芯片、mcu组成。其中，基站芯片主要实现高频接口模块的功能，用于完成数据的调制、发射和射频的接收以及数据的解调任务。

　　下面简单介绍一种射频卡基站芯片u2270b，u2270b是一个能对ic卡进行读写操作的射频卡基站芯片，主要特点有：

振荡器能产生100khz～150khz的载波频率，并可通过外接电阻进行精确调整，其典型应用频率为125khz；

适用于曼彻斯特编码和双相位编码；

带有微处理器接口，可与单片机直接连接；

125khz时的典型读写距离为15mm。

　　在实际应用中，当射频卡进入到由读写器天线产生的射频场内时，由于电磁感应的作用而得到触发，从射频卡发出的负载调制信号会在基站天线上产生微弱的调幅，这样，基站芯片即可回收射频卡调制数据流。应当说明，当返回的射频卡调制数据流采用的是曼彻斯特编码形式时，u2270b通过内部的一系列处理，将与mcu接口兼容的标准曼彻斯特编码信号输出给mcu，u2270b不能完成曼彻斯特编码的解调， 解调工作必须由mcu软件来完成，这也是本文的意义所在。

1.3 射频卡

　　射频卡有很多种分类方法，其中按芯片可分为三类：只读卡，读写卡和cpu卡。

　　下面介绍一种只读卡(又称为id卡)em4100，它靠读写器感应供电并读出存储在芯片eeprom中的唯一卡号，卡号在封装前一次写入，封卡后不能更改。

em4100id卡的主要特点：

载波频率rf为125khz；

感应距离为2～15cm；

数据存储容量共64位，包括制造商、发行版本号和用户代码；

数据的传送速率有rf／64bit／s、rf／32bit／s和rf／16bit／s三种。

　　卡内数据格式：总共64位，其中包括9个起始位，40个数据位(前8位为版本或制造商信息，后32位为用户信息)，10个行校验位，4个列校验位，1个结束停止位。

　　在读写器工作状态下，当id卡进入读写器产生的射频场内时，依次将卡内64位数据循环输出，直到id卡离开读写器失电为止。

2 曼彻斯特译码软件设计

　　假如对em4100 id卡进行解码，载波频率rf采用为125khz，数据传送速率采用rf／64，那么传送一位数据所需要的时钟周期t=512μs。首先，由于曼彻斯特编码包含了同步时钟信号，第一步必须提取出同步时钟信号，并在提取出同步时钟信号的同时，将会得到第一个数据。之后，就可进行数据的采集。在数据采集时，先采集到起始位9个1，再采集后面的数据。然后进行奇偶校验和对数据的一些处理。

　　曼彻斯特编码是在位周期中间产生跳变，所以可以通过检测曼码的上升沿或者下降沿来提取出同步时钟信号，具体方法为：在程序检测出第一个上升沿（或下降沿）之间，如果检测出t=t’（t’为传送一位数据所需要的时间，理想情况下为位时钟周期t）时间的低电平（或高电平），那么此上升沿（或下降沿）必发生在位时钟周期的中间，在取得同步时钟信号的同时，将得第一个数据位1（或0），将当前收到的数据位存放入微控制器的存储器中，并同时将此值赋给一个状态位con_receive=1(或0)，此状态位在检测下一个数据时会用到。以图3为例（本例是通过上升沿来提取同步时钟信号）