随着射频识别技术的发展,射频智能卡已经广泛应用于汽车防盗、门禁控制、港口通关、不停车收费等领域。目前射频智能卡大多只能支持单个应用,应用的深入普及增大了卡管理的复杂及携带的不便,为解决这些问题,提出并设计了在一张卡基介质上集成相互独立的现行多张指令系统相同,但种类不同的片内操作系统(COS,Chip Operating System)及应用的新型多应用射频智能卡,称之为射频UCard。由于射频UCard体系结构的特殊性,现行的射频卡读写器无法与之交互,必须设计与之匹配的射频UCard读写器。为了实现上述目标,通过对射频UCard的不同使用状态的研究,将读写器的工作模式划分为管理模式和用户模式。在此基础上,基于ISO/IEC 18000-7标准讨论了射频UCard读写器与射频UCard之间的通信协议,主要包括用定时中断的方式解决由于标准数据链路层的可变脉冲宽度引起的发送和接收数据时的时序控制,采用时隙ALOHA算法解决射频通信过程中的冲突问题。针对射频UCard应用环境的特点设计了读写器与PC机之间的命令交互与数据传输方式,即串口通信协议以及以太网通信协议。串口通信基于RS-232协议实现与PC机的短距离通信;以太网通信基于IEEE 802.3协议实现与PC机的长距离通信。其中网络通信由Realtek公司的RTL8019AS以太网接口芯片以及外部元件组成。最后,结合实际芯片对射频UCard读写器的主要模块进行了设计。主要包括:微处理器模块、数据存储器模块、程序存储器模块、射频模块以及网络接口模块。重点分析了存储空间的划分,译码电路的设计等。