基于FPGA的RFID讀寫器設(shè)計(jì)

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
2．1 主程序
讀寫器上電復(fù)位后，對各功能模塊進(jìn)行初始化，然后發(fā)出詢卡／應(yīng)答指令尋找有效范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽。電子標(biāo)簽在讀寫器的閱讀范圍外為無電狀態(tài)，不能進(jìn)行任何操作。當(dāng)進(jìn)入讀寫器的載波有效范圍內(nèi)時(shí)，電子標(biāo)簽上電復(fù)位，進(jìn)入等待接收詢卡／應(yīng)答指令的狀態(tài)。收到詢卡
指令后，電子標(biāo)簽會(huì)發(fā)出自己獨(dú)有的ID碼，讀寫器根據(jù)收到的IDR碼發(fā)出選卡指令，選擇該標(biāo)簽進(jìn)行下一步的通信。
在應(yīng)用中可能會(huì)遇到多個(gè)電子標(biāo)簽同時(shí)在讀寫器的有效工作范圍內(nèi)的情況，這些標(biāo)簽就會(huì)在收到詢卡指令后，同時(shí)發(fā)出自己的ID碼時(shí)發(fā)生互相沖突，因此就要求系統(tǒng)能夠具有防沖突的機(jī)制，才能從多個(gè)標(biāo)簽中選擇出其中一個(gè)。主程序流程見圖4。

2．2 防碰撞算法
A型射頻卡采用了ISO／IECl4443系列協(xié)議，配合讀寫器共同實(shí)現(xiàn)防碰撞的快速交互通信。為了從多張電子標(biāo)簽中快速識別出一張來單獨(dú)進(jìn)行通信，A型卡采用了位碰撞監(jiān)測協(xié)議實(shí)現(xiàn)防碰撞過程，即閱讀器對卡返回的唯一識別號(即UID)數(shù)據(jù)幀中的每一位進(jìn)行沖突監(jiān)測。當(dāng)多張A型射頻卡在同一時(shí)刻向讀寫器傳送UID數(shù)據(jù)幀時(shí)，一定會(huì)在同時(shí)返回的某一位上有不同的位值。根據(jù)Manchester編碼規(guī)則，這一位正負(fù)邊沿抵消了，故讀寫器無法識別的該數(shù)據(jù)位即為碰撞位。碰撞位監(jiān)測到后馬上啟動(dòng)防碰撞過程。讀寫器主動(dòng)地發(fā)出一系列命令數(shù)據(jù)幀，主要是ANTICOLLISION命令和SELECT命令。射頻卡被動(dòng)地響應(yīng)每一條指令完成交互的會(huì)話過程。

3 結(jié)束語
本設(shè)計(jì)在Modelsim SE6．1和Altera Quartus II 7．2中進(jìn)行了功能仿真和綜合，結(jié)果表明能夠滿足設(shè)計(jì)的需求。