RFID.cpp

/*
 * RFID.cpp - Library to use ARDUINO RFID MODULE KIT 13.56 MHZ WITH TAGS SPI W AND R BY COOQROBOT.
 * Based on code Dr.Leong   ( WWW.B2CQSHOP.COM )
 * Created by Miguel Balboa, Jan, 2012. 
 * Modified by Paul Kourany to run on Spark Core with added support for Software SPI, Mar, 2014.
 * Released into the public domain.
 */

/******************************************************************************
 * Includes
 ******************************************************************************/
#include "RFID.h"

/******************************************************************************
 * User API
 ******************************************************************************/

/**
 * Construct RFID
 * uint8_t chipSelectPin RFID /ENABLE pin
 */
RFID::RFID(uint8_t chipSelectPin, uint8_t NRSTPD)
{
	_chipSelectPin = chipSelectPin;

  pinMode(_chipSelectPin,OUTPUT);			// Set digital as OUTPUT to connect it to the RFID /ENABLE pin 
  digitalWrite(_chipSelectPin, LOW); 


  pinMode(NRSTPD,OUTPUT);					// Set digital pin, Not Reset and Power-down
  digitalWrite(NRSTPD, HIGH);
  _NRSTPD = NRSTPD;
}


RFID::RFID(uint8_t chipSelectPin, uint8_t NRSTPD, uint8_t mosiPin, uint8_t misoPin, uint8_t clockPin) {
  _mosiPin = mosiPin;
  _misoPin = misoPin;
  _clockPin = clockPin;
  _chipSelectPin = chipSelectPin;
  _NRSTPD = NRSTPD;  

  pinMode(NRSTPD,OUTPUT);					// Set digital pin, Not Reset and Power-down
  digitalWrite(NRSTPD, HIGH);
  
  pinMode(_clockPin, OUTPUT);
  pinMode(_mosiPin, OUTPUT);
  pinMode(_misoPin, INPUT);
  
  pinMode(_chipSelectPin, OUTPUT);
  digitalWrite(_chipSelectPin, LOW); 
}

/******************************************************************************
 * User API
 ******************************************************************************/

 bool RFID::isCard() 
 {
	uint8_t status;
	uint8_t str[MAX_LEN];

	status = MFRC522Request(PICC_REQIDL, str);	
    if (status == MI_OK) {
		return true;
	} else { 
		return false; 
	}
 }

 bool RFID::readCardSerial(){

	uint8_t status;
	uint8_t str[MAX_LEN];

	// Anti-colisión, devuelva el número de serie de tarjeta de 4 bytes
	status = anticoll(str);
	memcpy(serNum, str, 5);

	if (status == MI_OK) {
		return true;
	} else {
		return false;
	}

 }

/******************************************************************************
 * Dr.Leong   ( WWW.B2CQSHOP.COM )
 ******************************************************************************/

void RFID::init()
{
    digitalWrite(_NRSTPD,HIGH);

	reset();

	//Timer: TPrescaler*TreloadVal/6.78MHz = 24ms
    writeMFRC522(TModeReg, 0x8D);		//Tauto=1; f(Timer) = 6.78MHz/TPreScaler
    writeMFRC522(TPrescalerReg, 0x3E);	//TModeReg[3..0] + TPrescalerReg
    writeMFRC522(TReloadRegL, 30);           
    writeMFRC522(TReloadRegH, 0);

	writeMFRC522(TxAutoReg, 0x40);		//100%ASK
	writeMFRC522(ModeReg, 0x3D);		// CRC valor inicial de 0x6363

	//ClearBitMask(Status2Reg, 0x08);	//MFCrypto1On=0
	//writeMFRC522(RxSelReg, 0x86);		//RxWait = RxSelReg[5..0]
	//writeMFRC522(RFCfgReg, 0x7F);   	//RxGain = 48dB

	antennaOn();		//Abre  la antena


}
void RFID::reset()
{
	writeMFRC522(CommandReg, PCD_RESETPHASE);
}


void RFID::writeMFRC522(uint8_t addr, uint8_t val)
{
    digitalWrite(_chipSelectPin, LOW);

#if defined(_USE_SOFT_SPI_)
    softSPITranser((addr<<1)&0x7E);	
    softSPITranser(val);
#else
    //0XXXXXX0 formato de dirección
    SPI.transfer((addr<<1)&0x7E);	
    SPI.transfer(val);
#endif	

	digitalWrite(_chipSelectPin, HIGH);
}


/*
 *  Read_MFRC522 Nombre de la función: Read_MFRC522
 *  Descripción: Desde el MFRC522 leer un byte de un registro de datos
 *  Los parámetros de entrada: addr - la dirección de registro
 *  Valor de retorno: Devuelve un byte de datos de lectura
 */
uint8_t RFID::readMFRC522(uint8_t addr)
{
    uint8_t val;
    digitalWrite(_chipSelectPin, LOW);
	
#if defined(_USE_SOFT_SPI_)
    softSPITranser(((addr<<1)&0x7E) | 0x80);	
    val = softSPITranser(0x00);
#else	
    SPI.transfer(((addr<<1)&0x7E) | 0x80);	
    val = SPI.transfer(0x00);
#endif

    digitalWrite(_chipSelectPin, HIGH);
    return val;	
}


void RFID::antennaOn(void)
{
	uint8_t temp;

	temp = readMFRC522(TxControlReg);
	if (!(temp & 0x03))
	{
		setBitMask(TxControlReg, 0x03);
	}
}


void RFID::setBitMask(uint8_t reg, uint8_t mask)  
{ 
    uint8_t tmp;
    tmp = readMFRC522(reg);
    writeMFRC522(reg, tmp | mask);  // set bit mask
}

void RFID::clearBitMask(uint8_t reg, uint8_t mask)  
{
    uint8_t tmp;
    tmp = readMFRC522(reg);
    writeMFRC522(reg, tmp & (~mask));  // clear bit mask
} 

void RFID::calculateCRC(uint8_t *pIndata, uint8_t len, uint8_t *pOutData)
{
    uint8_t i, n;

    clearBitMask(DivIrqReg, 0x04);			//CRCIrq = 0
    setBitMask(FIFOLevelReg, 0x80);			//Claro puntero FIFO
    //Write_MFRC522(CommandReg, PCD_IDLE);

	//Escribir datos en el FIFO	
    for (i=0; i<len; i++)
    {   
		writeMFRC522(FIFODataReg, *(pIndata+i));   
	}
    writeMFRC522(CommandReg, PCD_CALCCRC);

	// Esperar a la finalización de cálculo del CRC
    i = 0xFF;
    do 
    {
        n = readMFRC522(DivIrqReg);
        i--;
    }
    while ((i!=0) && !(n&0x04));			//CRCIrq = 1

	//Lea el cálculo de CRC
    pOutData[0] = readMFRC522(CRCResultRegL);
    pOutData[1] = readMFRC522(CRCResultRegM);
}

uint8_t RFID::MFRC522ToCard(uint8_t command, uint8_t *sendData, uint8_t sendLen, uint8_t *backData, uint16_t *backLen)
{
    uint8_t status = MI_ERR;
    uint8_t irqEn = 0x00;
    uint8_t waitIRq = 0x00;
	uint8_t lastBits;
    uint8_t n;
    uint16_t i;

    switch (command)
    {
        case PCD_AUTHENT:		// Tarjetas de certificación cerca
		{
			irqEn = 0x12;
			waitIRq = 0x10;
			break;
		}
		case PCD_TRANSCEIVE:	//La transmisión de datos FIFO
		{
			irqEn = 0x77;
			waitIRq = 0x30;
			break;
		}
		default:
			break;
    }

    writeMFRC522(CommIEnReg, irqEn|0x80);	//De solicitud de interrupción
    clearBitMask(CommIrqReg, 0x80);			// Borrar todos los bits de petición de interrupción
    setBitMask(FIFOLevelReg, 0x80);			//FlushBuffer=1, FIFO de inicialización

	writeMFRC522(CommandReg, PCD_IDLE);	//NO action;Y cancelar el comando

	//Escribir datos en el FIFO
    for (i=0; i<sendLen; i++)
    {   
		writeMFRC522(FIFODataReg, sendData[i]);    
	}

	//???? ejecutar el comando
	writeMFRC522(CommandReg, command);
    if (command == PCD_TRANSCEIVE)
    {    
		setBitMask(BitFramingReg, 0x80);		//StartSend=1,transmission of data starts  
	}   

	// A la espera de recibir datos para completar
	i = 2000;	//i????????,??M1???????25ms	??? i De acuerdo con el ajuste de frecuencia de reloj, el tiempo máximo de espera operación M1 25ms tarjeta??
    do 
    {
		//CommIrqReg[7..0]
		//Set1 TxIRq RxIRq IdleIRq HiAlerIRq LoAlertIRq ErrIRq TimerIRq
        n = readMFRC522(CommIrqReg);
        i--;
    }
    while ((i!=0) && !(n&0x01) && !(n&waitIRq));

    clearBitMask(BitFramingReg, 0x80);			//StartSend=0

    if (i != 0)
    {    
        if(!(readMFRC522(ErrorReg) & 0x1B))	//BufferOvfl Collerr CRCErr ProtecolErr
        {
            status = MI_OK;
            if (n & irqEn & 0x01)
            {   
				status = MI_NOTAGERR;			//??   
			}

            if (command == PCD_TRANSCEIVE)
            {
               	n = readMFRC522(FIFOLevelReg);
              	lastBits = readMFRC522(ControlReg) & 0x07;
                if (lastBits)
                {   
					*backLen = (n-1)*8 + lastBits;   
				}
                else
                {   
					*backLen = n*8;   
				}

                if (n == 0)
                {   
					n = 1;    
				}
                if (n > MAX_LEN)
                {   
					n = MAX_LEN;   
				}

				//??FIFO??????? Lea los datos recibidos en el FIFO
                for (i=0; i<n; i++)
                {   
					backData[i] = readMFRC522(FIFODataReg);    
				}
            }
        }
        else
        {   
			status = MI_ERR;  
		}

    }

    //SetBitMask(ControlReg,0x80);           //timer stops
    //Write_MFRC522(CommandReg, PCD_IDLE); 

    return status;
}


/*
 *  Nombre de la función: MFRC522_Request
 *  Descripción: Buscar las cartas, leer el número de tipo de tarjeta
 *  Los parámetros de entrada: reqMode - encontrar el modo de tarjeta,
 *			   Tagtype - Devuelve el tipo de tarjeta
 *			 	0x4400 = Mifare_UltraLight
 *				0x0400 = Mifare_One(S50)
 *				0x0200 = Mifare_One(S70)
 *				0x0800 = Mifare_Pro(X)
 *				0x4403 = Mifare_DESFire
 *  Valor de retorno: el retorno exitoso MI_OK
 */
uint8_t  RFID::MFRC522Request(uint8_t reqMode, uint8_t *TagType)
{
	uint8_t status;  
	uint16_t backBits;			//   Recibió bits de datos

	writeMFRC522(BitFramingReg, 0x07);		//TxLastBists = BitFramingReg[2..0]	???

	TagType[0] = reqMode;
	status = MFRC522ToCard(PCD_TRANSCEIVE, TagType, 1, TagType, &backBits);

	if ((status != MI_OK) || (backBits != 0x10))
	{    
		status = MI_ERR;
	}

	return status;
}

/**
 *  MFRC522Anticoll -> anticoll
 *  Anti-detección de colisiones, la lectura del número de serie de la tarjeta de tarjeta
 *  @param serNum - devuelve el número de tarjeta 4 bytes de serie, los primeros 5 bytes de bytes de paridad
 *  @return retorno exitoso MI_OK
 */
uint8_t RFID::anticoll(uint8_t *serNum)
{
    uint8_t status;
    uint8_t i;
	uint8_t serNumCheck=0;
    uint16_t unLen;


    //ClearBitMask(Status2Reg, 0x08);		//TempSensclear
    //ClearBitMask(CollReg,0x80);			//ValuesAfterColl
	writeMFRC522(BitFramingReg, 0x00);		//TxLastBists = BitFramingReg[2..0]

    serNum[0] = PICC_ANTICOLL;
    serNum[1] = 0x20;
    status = MFRC522ToCard(PCD_TRANSCEIVE, serNum, 2, serNum, &unLen);

    if (status == MI_OK)
	{
		//?????? Compruebe el número de serie de la tarjeta
		for (i=0; i<4; i++)
		{   
		 	serNumCheck ^= serNum[i];
		}
		if (serNumCheck != serNum[i])
		{   
			status = MI_ERR;    
		}
    }

    //SetBitMask(CollReg, 0x80);		//ValuesAfterColl=1

    return status;
}

/* 
 * MFRC522Auth -> auth
 * Verificar la contraseña de la tarjeta
 * Los parámetros de entrada: AuthMode - Modo de autenticación de contraseña
                 0x60 = A 0x60 = validación KeyA
                 0x61 = B 0x61 = validación KeyB
             BlockAddr--  bloque de direcciones
             Sectorkey-- sector contraseña
             serNum--,4? Tarjeta de número de serie, 4 bytes
 * MI_OK Valor de retorno: el retorno exitoso MI_OK
 */
uint8_t RFID::auth(uint8_t authMode, uint8_t BlockAddr, uint8_t *Sectorkey, uint8_t *serNum)
{
    uint8_t status;
    uint16_t recvBits;
    uint8_t i;
	uint8_t buff[12]; 

	//????+???+????+???? Verifique la dirección de comandos de bloques del sector + + contraseña + número de la tarjeta de serie
    buff[0] = authMode;
    buff[1] = BlockAddr;
    for (i=0; i<6; i++)
    {    
		buff[i+2] = *(Sectorkey+i);   
	}
    for (i=0; i<4; i++)
    {    
		buff[i+8] = *(serNum+i);   
	}
    status = MFRC522ToCard(PCD_AUTHENT, buff, 12, buff, &recvBits);

    if ((status != MI_OK) || (!(readMFRC522(Status2Reg) & 0x08)))
    {   
		status = MI_ERR;   
	}

    return status;
}

/*
 * MFRC522Read -> read
 * Lectura de datos de bloque
 * Los parámetros de entrada: blockAddr - dirección del bloque; recvData - leer un bloque de datos
 * MI_OK Valor de retorno: el retorno exitoso MI_OK
 */
uint8_t RFID::read(uint8_t blockAddr, uint8_t *recvData)
{
    uint8_t status;
    uint16_t unLen;

    recvData[0] = PICC_READ;
    recvData[1] = blockAddr;
    calculateCRC(recvData,2, &recvData[2]);
    status = MFRC522ToCard(PCD_TRANSCEIVE, recvData, 4, recvData, &unLen);

    if ((status != MI_OK) || (unLen != 0x90))
    {
        status = MI_ERR;
    }

    return status;
}

/*
 * MFRC522Write -> write
 * La escritura de datos de bloque
 * blockAddr - dirección del bloque; WriteData - para escribir 16 bytes del bloque de datos
 * Valor de retorno: el retorno exitoso MI_OK
 */
uint8_t RFID::write(uint8_t blockAddr, uint8_t *writeData)
{
    uint8_t status;
    uint16_t recvBits;
    uint8_t i;
	uint8_t buff[18]; 

    buff[0] = PICC_WRITE;
    buff[1] = blockAddr;
    calculateCRC(buff, 2, &buff[2]);
    status = MFRC522ToCard(PCD_TRANSCEIVE, buff, 4, buff, &recvBits);

    if ((status != MI_OK) || (recvBits != 4) || ((buff[0] & 0x0F) != 0x0A))
    {   
		status = MI_ERR;   
	}

    if (status == MI_OK)
    {
        for (i=0; i<16; i++)		//?FIFO?16Byte?? Datos a la FIFO 16Byte escribir
        {    
        	buff[i] = *(writeData+i);   
        }
        calculateCRC(buff, 16, &buff[16]);
        status = MFRC522ToCard(PCD_TRANSCEIVE, buff, 18, buff, &recvBits);

		if ((status != MI_OK) || (recvBits != 4) || ((buff[0] & 0x0F) != 0x0A))
        {   
			status = MI_ERR;   
		}
    }

    return status;
}


/*
 * MFRC522Halt -> halt
 * Cartas de Mando para dormir
 * Los parámetros de entrada: Ninguno
 * Valor devuelto: Ninguno
 */
void RFID::halt()
{
    uint8_t status;
    uint16_t unLen;
    uint8_t buff[4];

    buff[0] = PICC_HALT;
    buff[1] = 0;
    calculateCRC(buff, 2, &buff[2]);

    clearBitMask(Status2Reg, 0x08); // turn off encryption

    status = MFRC522ToCard(PCD_TRANSCEIVE, buff, 4, buff,&unLen);
}

inline __attribute__((always_inline))
uint8_t RFID::softSPITranser(uint8_t data) {

  uint8_t b=0;

  for (uint8_t bit = 0; bit < 8; bit++) {
    if (data & (1 << (7-bit)))		// walks down mask from bit 7 to bit 0
      pinSetFast(_mosiPin); // Data High
    else
      pinResetFast(_mosiPin); // Data Low
		
    pinSetFast(_clockPin); // Clock High

    b <<= 1;
    if (pinReadFast(_misoPin))
      b |= 1;

    pinResetFast(_clockPin); // Clock Low
  }
  return b;

}