韦根协议 wiegand

一、概述:
Wiegand(韦根)协议是由摩托罗拉公司制定的一种通讯协议,它适用于涉及门禁控制系统的读卡器和卡片的许多特性;其协议并没有定义通讯的波特率、也没有定义数据长度。韦根格式主要定义是数据传输方式:Data0 和 Data1 两根数据线分别传输 0 和 1.现在应用最多的是 26bit,34bit,36bit,44bit 等等。
二、Wiegand时序:
Wiegand接口通常由3根线组成,它们是:数据0(Data0),数据1(Data1Data return。这3条线负责传输Wiegand信号。D0,D1在没有数据输出时都保持+5V高电平。若输出为0,则D0拉低一段时间,若输出为1,则D1拉低一段时间。
输出‘0’时:DATA0 线上出现负脉冲;
输出‘1’时:DATA1 线上出现负脉冲;
负脉冲宽度 TP=100 微妙;周期 TW=1600 微妙
【韦根协议 wiegand】具体时序如下:
例如:数据‘01000’的时序如下:

三、标准26 位Wiegand协议:
标准韦根输出是由26位二进制数组成,每一位的含义如下:
1 29 1025 26
E X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X O二进制
第1位为2—13位的偶校验位
第2—9位对应与电子卡HID码的低8位
第10-25位对应电子卡的PID号码
第26位为14-25位的奇校验位
这26位数据在读出器的韦根输出线D0,D1上输出。
以上数据从左至右顺序发送。高位在前。
四、韦根 26 接收:
韦根的接收对时间的实时性要求比较高,如果用查询的方法接收会出现丢帧的现象:假设查询到 DATA0为 0 时主程序正在指向其他任务,等主程序执行完该任务时 DATA0 已经变为 1 了,那么这样就导致了一个 0 bit 丢了,这样读出的卡号肯定奇偶校验通不过,所以表现出 CPU 接收不到 ID 模块发送的卡号了。
唯一的办法是在外部中断里接收每个 bit。 (仅仅在中断里获得开始接收 wiegand 数据还不行,因为这是尽管给开始接收 wiegand 数据标志位置位了,但是主程序还在执行其他代码而没有到达查询开始接收 wiegand 数据标志位这条指令)。
五.韦根接口定义
Wiegand 接口界面由三条导线组成:
DATA0:暂定,兰色,P2.5(通常为绿色)。
DATA1:暂定,白色,P2.6(通常为白色)。
GND:(通常为黑色), 暂定信号地。 当安装商拿到读卡器时,他们希望在读卡器和门禁控制面板的连接点(终端)上都能够看到这三个名称。
目前所有的标准型读卡器都提供可选择的 Wiegand 接口。这三条线负责传送 Wiegand 数据,也被称为Wiegand 信号。
代码仅供参考,没有实测,实际应用时,做发送,注意延时。做接收,一般用中断采集数据。

  1. 发送程序:

  2. //------------------------------------------------------
  3. //功能:把数组封包成韦根 26 的格式,并发送出去
  4. // 原理是把每个字节的低 4 位取出,来计算这个字节的值
  5. //入口:str=要封包的数组,
  6. //出口:DATA0P3.0; DATA1=P3.1
  7. //设计:大鹏,大鹏艾迪,2006/4/11
  8. //------------------------------------------------------
  9. void send_wiegand26(uchar *str)
  10. {
  11. //| wiegand[0] | wiegand[1] | wiegand[2] |
  12. //| *str *(str + 1) | *(str + 2) *(str + 3)| *(str + 4) *(str + 5)|
  13. uchar data i;
  14. static uchar data one_num; //计算 1 的个数
  15. uchar data check_temp; //韦根包奇偶效验中间暂存
  16. bit data even; //韦根包前 12 位偶效验
  17. bit data odd; //韦根包后 12 位齐效验
  18. static uchar data wiegand[3]; //韦根包数据 24 位
  19. //--------------------------------端口方向定义
  20. P3M0 = 0x00; //普通 I/O 口
  21. P3M1 = 0x00;
  22. //================================数组到韦根包的转化
  23. wiegand[0] = wiegand[0]|((*str)<<4); //原理是把每个字节的低 4 位取出,来计算这个字节的值
  24. wiegand[0] = wiegand[0]|(*(str+1)&0x0f);
  25. //--------------------------------计算前 8 位 1 的个数,为偶效验用
  26. check_temp = wiegand[0];
  27. for(i = 0; i<8; i++)
  28. {
  29. if(check_temp&0x01) //(check_temp&0x01)
  30. {
  31. one_num++;
  32. }
  33. check_temp >>= 1;
  34. }
  35. wiegand[1] = wiegand[1]|(*(str+2)<<4);
  36. //--------------------------------计算接下来的 4 位 1 的个数,为偶效验用
  37. check_temp = wiegand[1];
  38. for(i = 0; i<4; i++)
  39. {
  40. if(check_temp&0x80)
  41. Copyright(C) 2006-2007 DAPID. All Rights Reserved
  42. 3
  43. {
  44. one_num++;
  45. }
  46. check_temp<<=1;
  47. }
  48. //--------------------------------判断 1 的个数
  49. one_num%2 == 0 ? (even = 0):( even = 1);
  50. one_num = 0;

  51. wiegand[1] = wiegand[1]|(*(str+3)&0x0f);
  52. //--------------------------------计算接下来的 4 位 1 的个数,为奇效验用
  53. check_temp = wiegand[1];
  54. for(i = 0; i<4; i++)
  55. {
  56. if(check_temp&0x01)
  57. {
  58. one_num++;
  59. }
  60. check_temp>>=1;
  61. }
  62. wiegand[2] = wiegand[2]|(*(str+4)<<4);
  63. wiegand[2] = wiegand[2]|(*(str+5)&0x0f);
  64. //--------------------------------计算接下来的 8 位 1 的个数,为奇效验用
  65. check_temp = wiegand[2];
  66. for(i = 0; i<8; i++)
  67. {
  68. if(check_temp&0x01)
  69. {
  70. one_num++;
  71. }
  72. check_temp >>= 1;
  73. }
  74. //--------------------------------判断 1 的个数
  75. one_num%2 == 0 ? (odd = 1):( odd = 0);
  76. one_num = 0;

  77. //================================启动发送,用定时器做时间延时
  78. //--------------------------------韦根 输出端初始化
  79. WG_DATA0 = 1;
  80. WG_DATA1 = 1;
  81. //--------------------------------发送偶效验
  82. if(even)
  83. {
  84. WG_DATA1 = 0;

  85. //-------------------------延时 100us
  86. TR0 = 0;
  87. TH0 = (65536 - 78)/256; //定时 100us
  88. TL0 = (65536 - 78)%256;
  89. TF0 = 0;
  90. ET0 = 0;
  91. TR0 = 1;
  92. while (!TF0) { ; }

  93. TF0 = 0;
  94. WG_DATA1 = 1;
  95. }
  96. else
  97. {
  98. WG_DATA0 = 0;
  99. //------------------------延时 100us
  100. TR0 = 0;
  101. TH0 = (65536 - 78)/256; //定时 100us
  102. TL0 = (65536 - 78)%256;
  103. TF0 = 0;
  104. ET0 = 0;
  105. TR0 = 1;
  106. while (!TF0) { ; }

  107. TF0 = 0;
  108. WG_DATA0 = 1;
  109. }
  110. //----------------------------延时一个发送周期
  111. TR0 = 0;
  112. TH0 = (65536 - 1382)/256; //定时 1500us
  113. TL0 = (65536 - 1382)%256;
  114. TF0 = 0;
  115. ET0 = 0;
  116. TR0 = 1;
  117. while (!TF0) { ; }

  118. TF0 = 0;
  119. //-------------------------------发送 24 位数据
  120. for(i = 0; i<24; i++)
  121. {
  122. //---------------------------韦根 输出端初始化
  123. WG_DATA0 = 1;
  124. WG_DATA1 = 1;
  125. if((wiegand[0])&0x80)
  126. {
  127. WG_DATA1 = 0;
  128. //----------------------延时 100us

  129. TR0 = 0;
  130. TH0 = (65536 - 78)/256; //定时 100us
  131. TL0 = (65536 - 78)%256;
  132. TF0 = 0;
  133. ET0 = 0;
  134. TR0 = 1;

  135. while (!TF0) { ; }
  136. TF0 = 0;
  137. WG_DATA1 = 1;
  138. }
  139. else
  140. {
  141. WG_DATA0 = 0;
  142. //---------------------延时 100us
  143. TR0 = 0;
  144. TH0 = (65536 - 78)/256; //定时 100us
  145. TL0 = (65536 - 78)%256;
  146. TF0 = 0;
  147. ET0 = 0;
  148. TR0 = 1;
  149. while (!TF0) { ; }
  150. TF0 = 0;
  151. WG_DATA0 = 1;
  152. }
  153. (*(long*)&wiegand[0]) <<= 1;
  154. //-------------------------------延时一个发送周期
  155. TR0 = 0;
  156. TH0 = (65536 - 1382)/256; //定时 1500us
  157. TL0 = (65536 - 1382)%256;
  158. TF0 = 0;
  159. ET0 = 0;
  160. TR0 = 1;
  161. while (!TF0) { ; }
  162. TF0 = 0;
  163. }
  164. //==============================发送奇效验位
  165. //------------------------------韦根 输出端初始化
  166. WG_DATA0 = 1;
  167. WG_DATA1 = 1;

  168. if(odd)
  169. {
  170. WG_DATA1 = 0;

  171. //-------------------------延时 100us
  172. TR0 = 0;
  173. TH0 = (65536 - 78)/256; //定时 100us
  174. TL0 = (65536 - 78)%256;
  175. TF0 = 0;
  176. ET0 = 0;
  177. TR0 = 1;
  178. while (!TF0) { ; }
  179. TF0 = 0;
  180. WG_DATA1 = 1;
  181. }
  182. else
  183. {
  184. WG_DATA0 = 0;
  185. //-------------------------延时 100us
  186. TR0 = 0;
  187. TH0 = (65536 - 78)/256; //定时 100us
  188. TL0 = (65536 - 78)%256;
  189. TF0 = 0;
  190. ET0 = 0;
  191. TR0 = 1;
  192. while (!TF0) { ; }
  193. TF0 = 0;
  194. WG_DATA0 = 1;
  195. }
  196. }

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