Магнитные карты и ПК - Патрик Гёлль

Рис. 3.1. Частицы тонера на магнитной дорожке

Порошок помещают в небольшую коробку, затем достаточно опустить в него магнитную карту (предварительно обезжиренную с помощью спирта, чтобы на дорожках не были видны следы от пальцев), потом ее вынуть, и аккуратно стряхнуть или сдуть избыток порошка.

Записанная информация проявляется в виде рядов небольших черных полос, расположенных более или менее сжато (рекомендуется использовать лупу и яркий свет).

После изучения порошок просто стирают с помощью сухой и мягкой тряпочки, не нанося при этом никакого вреда записи. Кроме этого, его можно «зафиксировать» на прозрачной клейкой ленте, в частности, с целью создания архива. Тщательное изучение изображения раскрывает массу интересных вещей, в том числе и расположение всех дорожек, и точную природу повреждений, которые могут повлиять на запись.

Полученное изображение даже позволяет (по крайней мере, при плотности записи 75 bpi) невооруженным глазом рассмотреть логические единицы и нули.

На рис. 3.2 показан типичный пример «магнитного изображения» карт, используемых нами ежедневно.

Рис. 3.2. Результаты, полученные на дорожке с плотностью записи 75 bpi

В большинстве случаев такое исследование позволяет определить, можно ли приписать дефект некачественной записи на карты внутреннему повреждению последней или проблемам, связанным с устройством считывания (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Несколько классических дефектов (из документации фирмы Thomson LCC)

Этот метод практически незаменим для настройки и отладки любого декодера, созданного «в домашних условиях» (см. главу 4).

Считывающие устройства считаются «уязвимой» техникой, и их больше не встретишь ни на витринах, ни в каталогах поставщиков, к которым традиционно обращаются любители, несмотря на то, что новые магнитные считывающие устройства не запрещены, насколько нам известно, к продаже и не подлежат изъятию, как некоторые типы декодеров для оплаты за пользование телевизором, которые свободно продаются только потребителям-профессионалам, способным доказать свою «благонадежность».

Тем не менее существует несколько исключений из этого правила, и не стоит никогда пренебрегать таким эксклюзивным местом покупок, как магазины, где продается неликвидная продукция или уцененные электронные товары. Поскольку в обращении находятся огромные количества магнитных считывающих устройств, а срок их использования ограничен, то десятки тысяч из них с просроченным сроком годности, но находящиеся в рабочем состоянии, регулярно распродаются среди прочего аналогичного оборудования.

Прежде чем приступить к их использованию, необходимо провести работу по идентификации, поскольку существует множество различных категорий подобных устройств, и ни выводы их разъемов, ни цвета соединительных проводов не стандартизованы (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Считывающее устройство фирмы Sonkyo

Считывающие устройства с использованием интерфейса RS232

Считывающее устройство с интерфейсом RS232 очень просто в использовании, но наиболее дорогое. Речь идет об «интеллектуальном» считывающем устройстве. Помимо обычных узлов считывания, оно содержит микроконтроллер, что позволяет ему передавать считываемые данные непосредственно в виде ASCII символов.

Рис. 3.5. Считывающее устройство с интерфейсом RS232 (содержащее микроконтроллер)

Схема подключения считывающего устройства к соm-порту представлена на рис. 3.6. Питание устройства должно осуществляться от внешнего источника, например от розетки джойстика ПК, с которой можно снять напряжение +5 В. По вполне понятным соображениям, провод питания обычно красный, а «земли» — черный. Для большей уверенности в правильности подключения рекомендуем изучить схему считывающего устройства.

Рис. 3.6. Подключение считывающего устройство к интерфейсу RS232

Для полноценного подключения типовых считывающих устройств необходимо выполнить еще два соединения, предназначенных для управления индикаторами. В первое время можно без этого обойтись.

Некоторые считывающие устройства способны считывать одновременно две или три дорожки, и было бы жаль не воспользоваться этим. Правда, они имеют более сложную схему подключения.

10 REM — CARMAG.BAS —

20 KEY OFF: CLS

30 OPEN "COM1: 2400,n,8,1" AS #1

40 IF LOC(1) = 0 THEN GOSUB 60

50 GOTO 40

60 FOR T=1 TO 5000: NEXT T

70 IF LOC(1) =0 THEN RETURN

80 C$=INPUT$(LOC(1), #1)

90 PRINT C$: PRINT

100 RETURN

110 REM (c) 1994 Patrick GUEULLE

Для отображения данных, переданных считывающим устройством, можно использовать приведенную выше программу CARMAG.BAS. Ее правильная работа гарантируется при «условии, что устройство подключено к последовательному порту СОМ1, которому задан следующий режим функционирования: скорость передачи — 2400 бод, разрядность данных — 8 бит, контроль четности отсутствует, в конце посылки передается stop-бит. Для изменения режима в соответствии с требованиями используемого считывающего устройства следует изменить строку 30 программы. Когда программа адаптирована, достаточно запустить ее (RUN) и вставить карту в считывающее устройство, при этом в зависимости от считываемой дорожки на экране должна появиться строка цифровых или буквенно-цифровых символов.

Передаются только значащие символы, все служебные символы фильтруются программой встроенного микроконтроллера. Разделитель полей тем не менее часто отображается как пробел, а специальные символы появляются в форме знаков ASCII, приведенных выше в соответствующих кодировочных таблицах. Контрольный код LRC не отображается, но проверяется. Если он неправилен или обнаружена ошибка в четности, то не отображается ничего, но в течение нескольких секунд остается активным выход, соответствующий индикатору ERROR (ошибка).

Считывание подобным считывающим устройством карты оплаты за проезд по скоростной дороге, содержание которой было представлено выше, даст, например, следующий результат:

Аналогичный результат мы могли бы получить без ПК и без программы на специальном терминале, в клавиатуру которого встроено считывающее устройство.

Правда, все эти достаточно совершенные терминалы мало подходят для наших исследовательских целей, поскольку в своих манипуляциях с картами мы хотим иметь доступ к каждому биту каждой из дорожек любой карты.

Считывающие устройства с использованием специального интерфейса

Считывающие устройства со специальным интерфейсом, обмен по которому осуществляется сигналами с уровнями TTL, более распространены, чем считывающие устройства с интерфейсом RS232. Во всяком случае, они значительно дешевле. Такие считывающие устройства не содержат микроконтроллера и выполнены на ИС средней степени интеграции или специальных ИС. Их электронные узлы можно разделить на две части:

• аналоговую часть, включающую предварительный усилитель (часто с автоматической регулировкой коэффициента усиления), за которым следует схема, восстанавливающая модулированный сигнал F/2F;

• цифровую часть, преобразующую информацию частотно модулированного сигнала (F/2F) в последовательность логических единиц и нулей.

В современных считывающих устройствах для обработки информации всех дорожек применяют специальные интегральные схемы, в которых на одном кристалле совмещаются и аналоговые, и цифровые узлы (mixed-signal).

Самые первые считывающие устройства использовали традиционные интегральные схемы средней степени интеграции и некоторое число дискретных компонентов.

Как в первом, так и во втором случае взаимодействие с устройством считывания осуществляется по специальному интерфейсу, использующему для передачи сигналов уровни TTL. Интерфейс образуют три линии, передающие следующие сигналы:

• сигнал наличия карты (): активный уровень низкий, который поддерживается на протяжении времени прохождения закодированной дорожки перед считывающей головкой;

• сигналы считанных данных (): последовательность 1 и 0, передающая прочитанные биты в инверсном представлении. Скорость передачи битов напрямую зависит от скорости прохождения карты;