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基于AT88RF256的RF射頻研究

作者: 時間:2010-09-25 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

摘要:介紹了射頻技術(shù)。特別是對于的寄存器和命令,編碼設(shè)計的思想,如何發(fā)射進行了詳細了介紹,最后進行了數(shù)據(jù)仿真,表明射頻在不同的頻段有不同的增益。
關(guān)鍵詞:射頻;密勒碼;地址字

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/157063.htm

O 引言
射頻(RF)是Radio Frequency的縮寫,表示可以輻射到空間的電磁頻率,頻率范圍從300 kHz~30 GHz之間。射頻簡稱就是射頻電流,它是一種高頻交流變化電磁波的簡稱。每秒變化小于1000次的交流電稱為低頻電流,大于10000次的稱為高頻電流,而射頻就是這樣一種高頻電流。在電磁波頻率低于100 kHz時,電磁波會被地表吸收,不能形成有效的傳輸,但電磁波頻率高于100 kHz時,電磁波可以在空氣中傳播,并經(jīng)大氣層外緣的電離層反射,形成遠距離傳輸能力,我們把具有遠距離傳輸能力的高頻電磁波稱為射頻。信息源經(jīng)過二次調(diào)制,用線纜傳輸?shù)綄Χ耍瑢Χ擞梅凑{(diào)制將信息源還原后再應(yīng)用,不管頻率多低,也是射頻傳輸方式,如果沒有調(diào)制反調(diào)制過程,只是將信息源用線纜傳送到對端直接使用,不管頻率有多高,都是一般的有線傳輸方式。

1 RF技術(shù)核心
1.1射頻卡的寄存器和命令
AT88RF256-12卡是美國ATMEL公司推出的一款基于125 kHz工作頻率的感應(yīng)卡,可以加密,數(shù)據(jù)量為256位,內(nèi)部電路如圖1所示,作為典型的低頻、加密和可讀寫卡。用戶對卡的操作包括讀卡、寫卡、核對密碼、停止卡等,必須按以下7個命令格式來執(zhí)行上述操作:

10a.jpg


0A2A1A010:寫第A2A1A0頁32位的EEPROM;
0A2AJ A001:讀第A2A1A0頁32位的:EEPROM;
0000ll:數(shù)據(jù)固化命令(8位);
010011:寫卡片控制位命令(24位):
000111:寫卡片密碼命令:
011000:停止卡命令:
011100:核對密碼命令:
當模塊沒有數(shù)字接口或不要求用到數(shù)字接口時,任一模塊都可在出廠前被預(yù)設(shè)成相控振蕩器(PL0)。只要有一個電源及外部參考源,通過加載工作頻率已重新設(shè)定的PNP頻率合成源,則該PLO就可工作在任一固定的、在50 MHz至5 GHz范圍內(nèi)的工作頻率下。微型合成器可被用于許多場合,包括檢測器件中的高精度源,數(shù)字微波無線器件中的本地晶振,或作為用于大型通信或軍事頻率合成器系統(tǒng)的緊湊的時鐘源。
1.2 編碼要求
AT88RF256卡在默認狀態(tài)下讀卡片用MILLLER(密勒)碼,寫命令數(shù)據(jù)用MANCHESTER(曼徹斯特)碼。初始化下,密勒碼元寬度是128μ8,曼徹斯特碼元寬度是256μs。讀寫器要對卡片發(fā)送命令,除了卡片要進入射頻場內(nèi)獲取能量外,發(fā)送時間也受限制??ㄆM入射頻場后,按如下格式向讀寫卡器循環(huán)發(fā)送數(shù)據(jù):起始位;32~152位(長度可自行設(shè)定)的ID數(shù)據(jù);停止位;8位收聽窗(Listening Window)。圖2示出基站模塊的DATA OUT引腳的輸出波形,在每個數(shù)據(jù)包之間都有一個持續(xù)8位密勒碼元寬度的低電平狀態(tài)的收聽窗。只有在收聽窗第2位至第7位,射頻才可以接收讀寫卡器發(fā)送的讀、寫命令。所以本設(shè)計的一個關(guān)鍵是如何捕捉到收聽窗,這屬于讀卡和解碼操作的一部分,解碼是建立在對基站模塊DATA OUT引腳波形分析的基礎(chǔ)上。

10b.jpg


1.3 配置字描述
配置字的讀取在CLKl的正邊沿時,從MSB(最高位)開始。新的配置從CS的下降沿開始。假如nRF2401子系統(tǒng)需要配置為ShockBurst方式,兩個接收頻道,則在VDD(芯片電源)上電后,只需120位的配置字。在協(xié)議、工作方式和接收頻道都配置好后,只需要1位(RXEN)來切換是接收或發(fā)射。在配置字被讀取的過程中,MSB(最高位)最先被讀到寄存器中。默認配置字為:h8E08.1C20.2000.0000.00E7.0000.E721.0F 04,共18字節(jié),可根據(jù)需要進行取舍。Shock Burst數(shù)據(jù)包的總位數(shù)最多不能超過256位,DATAx_W(bits)=256-ADDR_W-CRC(1)其中:ADDR-W為配置字中B[32:18]所設(shè)置的接收地址的長度,8位~40位;CRC為配置字B[17]所設(shè)置的校驗字,8位或16位,4位或8位前綴是自動加進去的,不占用數(shù)據(jù)包的位數(shù)。


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