基于DSP技術(shù)的RFID讀寫(xiě)器設計
加入技術(shù)交流群
2.3讀寫(xiě)器的軟件設計
在ISO15693標準中，從讀寫(xiě)器到電子標簽的數據編碼采用脈沖位置調制方，電子標簽支持兩種編碼模式，一種是1/256模式，一種是1/4模式。在1/256模式中，一個(gè)字節的值由脈沖的位置表示，脈沖的位置在連續的256個(gè)時(shí)間周期的某一處，其時(shí)間周期為256/f,(18.88μs，高低電平分別為9.44μs)，因此一個(gè)字節的傳輸需要4.833ms。在1/4模式中，一個(gè)脈沖的位置確定一個(gè)字節的兩位(00，01，10或11)，如圖3所示，4個(gè)連續的循環(huán)確定一個(gè)字節，傳輸一個(gè)字節需要302.08μs。
兩種編碼模式的實(shí)現方法基本相同，首先根據要編碼的數據x確定脈沖前后高電平的時(shí)間(對1/256模式，分別為X318.88μs和(FF―x)318.88μs)，然后順序調用脈沖前的高電平產(chǎn)生子程序、脈沖產(chǎn)生子程序和脈沖后的高電平產(chǎn)生子程序即可。其中18.88μs的定時(shí)要盡可能精確，以避免偏差累積引起的編碼錯誤。本設計采用TMS320F2812做處理器，最高主頻可達150MHz，可以設定主頻為135.6MHz，這樣在程序設計方面會(huì )有一定的便利，充分利用了TMS320F2812的特點(diǎn)，提高了精度，但還需注意跳轉指令和流水線(xiàn)對精確定時(shí)的影響。本設計方安選用1/4模式編碼，使用4取1脈沖位置調制模式，這種位置一次決定2個(gè)位。4個(gè)連續的位對構成1個(gè)字節，首先傳送最低的位對。例如：圖3示出了VCD(讀寫(xiě)器)傳送E1=(11100001)b=225。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/151853.htm
2.4設計結果分析
讀寫(xiě)器從電子標簽接收的數據是按幀發(fā)送的，每一幀包括幀頭(SOF)、數據和幀尾(EOF)，幀尾前是2個(gè)字節(16位)的CRC校驗值。本讀寫(xiě)器接收數據的幀頭波形如圖4，接收數據的幀未波形與幀頭波形相反。讀寫(xiě)器接收數據的波形如圖5所示，啟始部分是接收命令，第二部分是幀頭，第三部分是傳輸數據，最后是幀尾。讀寫(xiě)器在向電子標簽發(fā)出一個(gè)命令后即開(kāi)始采樣，如果在一定的時(shí)間內接收到SOF，說(shuō)明有返回信號，則繼續采樣，直至接收到EOF;否則，立即返回。
在實(shí)際實(shí)驗中讀寫(xiě)器的讀寫(xiě)距離、信號強弱、噪聲干擾的大小對讀寫(xiě)的準確度有較大影響。讀寫(xiě)器在電子標簽距離讀寫(xiě)器的天線(xiàn)較近時(shí)，信號相對干擾信號比較強，判決門(mén)限容易選取。對信號的判別比較容易，解碼方便，結果也比較準確。但當電子標簽距離讀寫(xiě)器的天線(xiàn)較遠但又在讀寫(xiě)器的工作范圍之內時(shí)，信號的強度與噪聲相當，判決門(mén)限很難選取，需要對采樣信號進(jìn)行濾波，然后自適應地選定判決門(mén)限，提高讀寫(xiě)距離和讀寫(xiě)精度。
2.5防沖突程序設計
防沖突程序設計是讀寫(xiě)器程序設計中的一個(gè)重要組成部分。防沖突序列的目的，是在VCD工作域中產(chǎn)生由VICC的惟一ID(UID)決定的VICCs目錄。VCD在與一個(gè)或多個(gè)VICCs通訊中處于主導地位。它通過(guò)發(fā)布目錄請求初始化卡通訊。當讀寫(xiě)器進(jìn)入工作狀態(tài)時(shí)，在其天線(xiàn)覆蓋范圍內的所有標簽將被激活，處于等待狀態(tài)，隨時(shí)準備響應讀寫(xiě)器指令操作，這就造成了標簽讀寫(xiě)沖突。為了解決這一問(wèn)題，標簽內部設計了自帶防沖突機制，只需利用相關(guān)的指令集輔助設計一種防沖突程序即可。
防沖突程序流程圖，如圖6所示。當處于激活狀態(tài)的標簽接收到讀寫(xiě)器SELECT命令時(shí)，便發(fā)送自身UID給讀寫(xiě)器。此時(shí)如果有一個(gè)以上的標簽同時(shí)發(fā)送UID，則讀寫(xiě)器判定沖突發(fā)生，發(fā)送FAIL命令給標簽，標簽通過(guò)內部防沖突算法對自身相關(guān)參數值進(jìn)行修改之后，符合條件的標簽將再次發(fā)送UID給讀寫(xiě)器，由讀寫(xiě)器判定沖突，重復上述操作，直到只有一個(gè)標簽符合條件，則跳出防沖突程序，進(jìn)入標簽后續處理程序。同時(shí)，剩余標簽自動(dòng)修改自身相關(guān)數值，為下一次讀取做準備，如果此時(shí)沒(méi)有符合條件的標簽，則讀寫(xiě)器發(fā)送SUCCESS命令，標簽修改自身參數，等待讀寫(xiě)器檢測命令。
3、結束語(yǔ)
文中基于RFID的國際標準ISO15693，設計了工作于13.56MHz的RFID讀寫(xiě)器，可以進(jìn)行全方向讀寫(xiě)標簽的新型讀寫(xiě)設備，配有輸入輸出IO、RS232、RS485及CAN總線(xiàn)等通信接口，配備有兩個(gè)天線(xiàn)，最大讀寫(xiě)距離可以達到1.5m-1.8m左右，多卡識別能力達到每秒45張，可以有效地滿(mǎn)足各類(lèi)RFID應用領(lǐng)域的需求。基于該讀寫(xiě)器的門(mén)禁系統已經(jīng)在實(shí)際中得到應用，實(shí)際效果良好。
評論