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射频识别技术,即RFID(Radio frequence idenfication)技术,是一种非接触式的自动识别技术,利用射频无线信号自动识别目标并且完成数据的交互。一个完整的RFID系统应该包括:上位控制器、读写器、天线和标签四个部分,其中读写器作为上位机与标签之间完成数据交换的桥梁,处于重要的地位。本文对高频RFID读写器接口芯片的设计进行论述和研究,并且工程实现。本文从射频识别系统工作原理出发,论述读写器在识别系统中的作用及地位,系统地分析和研究了读写器系统的组成结构。从系统角度掌握读写器接口芯片所要完成的功能,明确数字逻辑设计部分的系统定义。本文所设计的芯片研究内容主要是:解决数字硬逻辑设计、模拟射频部分电路设计、外部控制器之间交互及通信数据的缓存等问题。本文芯片设计采用了SPI(Serial Peripheral Interface)接口与外部控制器通信。同时,对逻辑层实现功能扩展,提出了片内总线的概念,使外部控制器对芯片的系统操作合理化。这种SPI接口控制方式的实现,适用于各种控制芯片的设计,易于功能扩展。根据ISO/IEC14443协议标准,结合模拟电路调制解调的设计特点,设计出对应的米勒编码电路、曼彻斯特位解码电路以及BPSK(BinaryPhase Shift Keying)解调电路。其中,BPSK解调方法降低了电路设计的成本,工作性能稳定,在近距离无线产品中可以得到广泛的应用。作为完成智能卡与外部控制器的通信桥梁,需要对数据实行缓存,在通信过程中实现即存即取。与传统的硬件缓存相比,本文的应用中缓存读写两端分别为软件和硬件,重点要考虑如何使两端达到平衡以保证数据的准确缓存。本文采用软硬件协同操作机制,从系统操作层面保证缓存的准确性。同时,采用了一种特殊的结构实现FIFO缓存,减小异步FIFO设计的复杂度以及风险。此外,为了实现操作的灵活性,增加了中断处理模块。最后,对采用Verilog HDL代码实现的关键电路如:SPI接口、FIFO缓冲、状态机电路以及编解码电路,在NC Verilog环境下进行仿真,并且采用XilinxFPGA开发平台与MSP430控制器芯片建立读写器的FPGA平台,与智能卡实现完整通信,从而对整个读写器接口芯片进行原型验证。在TSMC0.35工艺下投片量产,对出厂的芯片完成测试,基本达到了设计的预期要求。课题的研究设计最终达到量产的结果,与市场上的接口芯片兼容,应用于读写器系统,并且性能稳定。