近场通信技术(Near Field Communication,NFC)虽然起源时间较早,发展较成熟,但由于其设备成本高一直未能受到广泛关注和应用。近年来随着科学技术的发展,NFC设备成本的降低,NFC技术的应用范围也得到进一步的扩展。传统无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)由于具有搭建复杂、管理困难且功耗较高的缺点,一般被用在工业控制领域。针对于以上技术各自的特征和存在的问题,本文给出了一种将NFC标签和温度传感器相结合的系统。由于NFC技术本身具有功耗低、建立连接速度快、成本相对较低的特点,由NFC技术构成的该系统相对于WSN同样更加简单、功耗更低,更适用于一些贴近日常生活的场合。为此,本文完成了:(1)整合NFC协议标准,确定使用ISO/IEC 14443协议1~3部分作为传感标签激活过程相关标准,使用MIFARE系列卡读写命令作为数据交互标准,提升了对更多阅读器的兼容性;针对于传感标签应用场合,优化NFC传感标签存储方案,通过简化存储器结构和减小存储器容量的方式降低存储器功耗。本文使用的存储器待机功耗小于0.1μW,读功耗2μW,写功耗50μW;在不改变NFC阅读器与NFC标签之间通信链路的情况下,加入片上温度传感器模块。本文使用差分电路思想,降低了芯片上不同位置的工艺偏差对量化精度的影响;数字基带处理中增加分频器位数,提高量化精度。(2)按照功能要求划分传感标签基带结构,完成数字基带各模块代码的编写和验证,采用低功耗综合策略完成代码逻辑综合,采用形式验证的方式证明了综合后网表和经过仿真验证后代码的逻辑一致性,完成后端设计生成DRC、LVS均满足的GDS II文件。该文件符合芯片签核标准。(3)搭建实物测试系统验证给出传感标签的协议一致性和功能正确性,使用商用NFC阅读器——Ardunio PN532作为传感标签阅读器,使用带有模拟前端的FPGA开发板结合设计代码作为传感标签,通过片上逻辑分析仪观测阅读器与传感标签实时链路数据的方式验证了该系统的协议一致性,通过上位机软件观测接收温度数据的方式验证了该系统的功能正确性。本文给出的数字基带版图面积为0.019mm~2,功耗为88μW,满足NFC系统对于功耗的要求。板级验证的过程中,本文给出的系统能正确通过商用NFC阅读器获取温度传感数据。