基于FPGA的超高频读写器设计

时间:2011-04-14来源:网络


2 读写器数字基带部分设计
数字部分由控制器、存储器组成,主要完成命令信号的发送和数字逻辑的控制,并且实现与PC机的通信和对RF模块的控制。
2.1 RF部分初始化
该部分主要是完成对AS3990芯片内部寄存器的配置。
芯片上电复位以后,配置寄存器初始化为其默认值,使芯片可以在EPC Class1 Gen2协议下工作,但为了使芯片的工作性能达到最优化或者实现ISO/IEC18000-6A、6B协议等,则必须重新配置寄存器的值。主要实现以下内容的配置:
(1)AS3990有两种工作模式,分别支持和实现不同的协议,为常规数据模式(Normal Data Mode)和直接数据模式(Direct Data Mode)。在常规数据模式中,发送和接收的数据是通过内部FIFO寄存器传输的,所有数据的处理过程都是在芯片内部完成的。在直接数据模式中,数据处理是在芯片外部实现的,由控制部分完成,可以利用该模式来实现ISO 18000-6A、6B协议等。
(2)选择系统工作频率。AS3990芯片规定的UHF读写器工作频率是860~960MHz,我们可以根据具体情况和实际应用来设定其工作频率。
(3)设定传输速率,包括读写器到标签的数据速率和标签到读写器的数据速率。其中读写器到标签的比特率范围为26.7~128kbps,标签到读写器的传输速率在40~640kHz之间。
(4)选择编码方式和调制方式。根据协议规定,读写器前向链路采用PIE编码、ASK调制方式。反向链路的编码方式有两种选择,FM0编码和Miller编码方式;调制方式也有两种,为ASK调制和PSK调制方式。其中反向链路调制方式的选择由生产厂商决定。如图2为初始化模块的
仿真图。

d.JPG


2.2 读写器命令
在AS3990芯片内部,已经集成了一些常用到的命令:软件初始化命令(83)、FIFO寄存器复位命令(8F)、带CRC校验的发送命令(90)、Qu-ery命令(98)、QueryRep命令(99)等,在需要使用这些命令时,只要直接调用这些命令码即可。而其他一些没有集成到芯片内部的命令就需要用软件来实现,包括选择命令Select,还有一些读命令Read、写命令Write等。
对于没有集成在芯片内部的命令,就需要用软件来完成其命令格式,不过校验码的产生、命令前导码、命令的编码都在芯片内部完成。图3所示为Select命令的软件发送格式。首先是起始条件(FF),然后是FIFO寄存器复位命令(8F),带CRC校验的发送命令(90);再是命令格式,要发送的数据长度,最后是数据。当数据从微控制器发送给AS3990芯片以后,首先将要发送的数据存入内部FIFO寄存器,加上CRC校验码、前导码,然后将数据经过编码,以数据帧的格式经过调制后发送出去。

k.jpg


对于集成在芯片内部的命令,只要发送命令码,芯片会自动将命令以数据帧的格式经过调制后发送出去。如图4为Query的命令发送格式。

e.JPG


只有芯片的工作模式设置为常规数据模式时,才能使用芯片内部集成命令。在直接数据模式下,所有的命令格式都由控制器完成。

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关键词: 设计 读写器 高频 FPGA 基于

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