超高頻段RFID標(biāo)簽的數(shù)字電路設(shè)計(jì)

4.6 存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)控制邏輯

RFID標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信息都存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，一般采用EEPROM，用于存儲(chǔ)EPC代碼以及password等標(biāo)簽的標(biāo)識(shí)性信息。存儲(chǔ)器與狀態(tài)機(jī)的接口 5 J為：Di是存儲(chǔ)器輸入數(shù)據(jù)信號(hào)；Do是存儲(chǔ)器輸出數(shù)據(jù)信號(hào)；Addr是存儲(chǔ)器輸入地址信號(hào)；oen是存儲(chǔ)器輸出使能信號(hào)，高電平有效；cen是存儲(chǔ)器芯片使能信號(hào)，高電平有效；we是存儲(chǔ)器讀寫控制信號(hào)，we=1時(shí)寫有效；we=0時(shí)讀有效。

5 仿真結(jié)果及版圖

本文采用VHDL完成了UHF RFID標(biāo)簽數(shù)字電路的RTL代碼設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)標(biāo)簽與讀寫器通訊過程進(jìn)行全面的模擬和仿真，并基于0．18μm CMOS工藝標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)，用EDA相關(guān)工具對(duì)該電路進(jìn)行了前端綜合和后端物理實(shí)現(xiàn)。仿真結(jié)果如圖7所示，可以看到，綜合后的電路將讀寫器發(fā)出的PIE格式命令CMD data成功地譯碼為二進(jìn)制數(shù)據(jù)，存人命令寄存器command中，并提供了控制狀態(tài)機(jī)及校驗(yàn)?zāi)K的相關(guān)命令的使能信號(hào)(Query en，QueryAdjust―en等)；在各種命令使能信號(hào)的觸發(fā)下標(biāo)簽執(zhí)行相應(yīng)操作，按讀寫器要求產(chǎn)生各種輸出數(shù)據(jù)(rn，handle等)；并將輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行FM0編碼產(chǎn)生CMD out；還實(shí)現(xiàn)了與存儲(chǔ)器的接口。仿真結(jié)果顯示標(biāo)簽數(shù)字電路在各情況下均正常工作，完全滿足協(xié)議要求。綜合后的電路規(guī)模約為11000門，功耗約為35μw。由于電路規(guī)模很大，要通過自動(dòng)布局線進(jìn)行版圖設(shè)計(jì)，所設(shè)計(jì)的版圖如圖8所示。版圖已經(jīng)通過了DRC(設(shè)計(jì)規(guī)則檢查)和LVS(版圖與電路圖一致比較)驗(yàn)證，時(shí)序分析也滿足要求，電路具有較大的裕量，可靠性較高。

圖7 仿真結(jié)果

圖8 標(biāo)簽數(shù)字電路版圖

6 結(jié)束語(yǔ)

本文依據(jù)EPC C1G2及ISO／IEC18000-6協(xié)議，利用VHDL硬件描述語(yǔ)言和EDA工具設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了UHF RFID標(biāo)簽數(shù)字電路，可應(yīng)用于工作在超高頻段的各種RFID標(biāo)簽的數(shù)字部分。文中給出的仿真結(jié)果表明完成的設(shè)計(jì)符合協(xié)議要求。邏輯綜合也得到讓人滿意的結(jié)果，這些都保證了電路的高性能和后端設(shè)計(jì)的順利完成。后期的工作是對(duì)流片結(jié)果進(jìn)行測(cè)試，另外，在滿足協(xié)議功能要求的基礎(chǔ)上，如何盡可能地簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)并盡可能降低功耗是進(jìn)一步研究的課題。