一種基于FPGA的無線射頻讀卡器開發(fā)與設(shè)計(jì)

所收到的RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)可通過串口或網(wǎng)絡(luò)接口被傳送至企業(yè)系統(tǒng)服務(wù)器。這種傳統(tǒng)的架構(gòu)正逐步演變?yōu)橐粋€(gè)高級(jí)分布式 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)部分。在該網(wǎng)絡(luò)中，射頻讀卡器將負(fù)責(zé)管理臨近的標(biāo)簽。在這種情況下，射頻讀卡器就象是電子標(biāo)簽和連接至企業(yè)軟件系統(tǒng)的智化分布式數(shù)據(jù)庫之間的網(wǎng)關(guān)。

取決于硬件/軟件功能分區(qū)情況，這些基帶任務(wù)即可在FPGA上完成，也可在DSP上完成，或者由二者聯(lián)合執(zhí)行。Xilinx公司推出了一個(gè)IP內(nèi)核套件，其中包括FIR、CIC、DDS、DUC、DDC、比特相關(guān)器、正弦/余弦LUT等。這些邏輯電路非常適合執(zhí)行加密引擎任務(wù)（加密引擎采用移位寄存器和XOR）。針對(duì)Xilinx? VirtexTM-4系列的DSP48引擎十分適合執(zhí)行其他信號(hào)處理任務(wù)。

一個(gè)基帶處理器負(fù)責(zé)控制各種基帶處理任務(wù)的功能性和調(diào)度，還負(fù)責(zé)鏈路層協(xié)議。這些基帶處理任務(wù)包括跳頻、發(fā)送前偵聽、防沖突算法處理等?；鶐幚砥鬟€提供了以太網(wǎng)、USB、固件等接口。

基帶任務(wù)和數(shù)字化射頻信道化處理，可提高全FPGA解決方案的吸引力和集成度。FGPA功能、DSP功能，以及基帶處理功能，都可被整合于一個(gè)帶有嵌入式處理器的FPGA。

圖 3 顯示了一個(gè)基于 FPGA 的 RFID 處理器的架構(gòu)。嵌入式處理器可以是一個(gè)硬核（譬如，Virtex-4 FX產(chǎn)品家族采用的PowerPCTM），還可以是一個(gè)軟核 （譬如SpartanTM設(shè)備中采用的MicroBlazeTM），甚至是PowerPC和MicroBlaze的結(jié)合體。用戶可以將內(nèi)置硬以太網(wǎng)MAC（EMAC）連接至外部以太網(wǎng)物理層，進(jìn)而連接至以太網(wǎng)。另外，用戶還可使用面向10/100-BaseT的Lite Ethernet MAC IP。

PowerPC/MicroBlaze 嵌入式處理器執(zhí)行以下任務(wù)：

　　EPC數(shù)據(jù)處理

　　協(xié)議處理

　　詢問調(diào)度

　　TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)接口

　　控制和監(jiān)視

　　調(diào)制解調(diào)器控制

　　升級(jí)代理

　　HTTP服務(wù)器

　　SNMP/MIB 處理