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RFID是Radio Frequency Identification的缩写。其技术的覆盖范围广泛,许多正在应用中的自动识别技术都可以归于RFID技术之内。射频识别系统主要由读写器,标签和中间件三部分组成,其核心部件是一个电子标签,标签芯片直径不到2毫米。超高频电子标签率在860MHz~960MHz之间。无源超高频标签工作时,射频标签位于读写器天线辐射场的远场区内,利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)获取能量。读写器天线辐射场为无源标签提供射频能量,将无源标签唤醒,之后标签与读写器进行通信。读写器通过读取电子标签内储存的信息,实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别的目的,从而识别电子标签代表的物品、人和器具的身份。对读写器发来的命令,标签进行处理并反向散射读写器查询的数据来响应读写器。相应的射频识别系统阅读距离一般大于1米,典型情况为4米~6米,最大可达10米以上。
本文主要介绍了超高频无源电子标签的开发,以及电子标签应用中出现的典型问题及解决方案。对EPC Gen2标准做了全面的认识和解析,完成了RFID系统架构和各个模块的设计,解决了标签的PIE解码问题,设计出Slot_counter模块以达到防冲突功能,完整地实现了标签的状态转换。对标签芯片的进行了功能定义,然后对芯片进行模块划分、接口定义,接着对各个子模块分别进行设计仿真,最后将所有的模块进行混合仿真,完成芯片的前端设计。介绍了金属表面贴标签的电磁干扰的解决方案。
数字部分的设计遵循结构化的设计原则,先进行模块划分,然后用Verilog语言完成各个模块的RTL级的描述。本文按顺序介绍了数字控制模块的设计方案,重点介绍了一些关键模块和电路进行了详细的讨论,独立将RFID的PIE解码和FM0编码实现。编写出代码,并且验证实现。独立进行并完成了RFID系统架构设计完称过了标签数字系统各个模块的设计。独立设计出Slot_counter模块以达到防冲突功能。独立进行各个模块程序的编写。