讀寫器的組成1．讀寫器的軟件
讀寫器的所有行為均由硬件控制完成。軟件向讀寫器發(fā)出讀寫命令，作為響應(yīng)，讀寫器與電子標(biāo)簽之間經(jīng)常搭建起特定的通信。軟件負(fù)責(zé)平臺的控制跟通信，包括控制天線發(fā)射的開關(guān)、控制讀寫器的工作方式、控制數(shù)據(jù)存儲和控制命令交換。
2．讀寫器的硬件
讀寫器的軟件通常由天線、射頻組件、控制模塊和接口構(gòu)成。控制組件是讀寫器的核心，一般由ASIC組件和微處理器組成。控制組件處理的訊號通過射頻組件傳送給讀寫器天線，由讀寫器天線發(fā)射出去?？刂平M件與應(yīng)用工具之間的數(shù)據(jù)交換，主要借助讀寫器的接口來完成。
1）控制模塊。
控制模塊由ASIC組件和微處理器組成。微處理器是控制組件的核心配件。ASIC組件主要用來完成邏輯加密的過程，如對讀寫器與電子標(biāo)簽之問的數(shù)據(jù)流進行加密，以減少微處理器計算更加密集的負(fù)擔(dān)。對ASIC的存取，是通過面向寄存器的微處理器總線實現(xiàn)的。
讀寫器的接口
讀寫器控制組件與應(yīng)用工具之間的數(shù)據(jù)交換，主要借助讀寫器的接口來推動，接口可以運用RS-232、RS-485、RJ-45、USB2.0或WLAN接口。
讀寫器的設(shè)計要求
讀寫器在設(shè)計時必須考量許多原因，包括基本用途、應(yīng)用環(huán)境、電器性能和電路設(shè)計等。讀寫器在設(shè)計時必須考量的主要原因如下。
1．讀寫器的基本用途跟應(yīng)用環(huán)境
2．讀寫器的電氣性能
3．讀寫器的電路設(shè)計
低頻讀寫器：
基于U2270B芯片的讀寫器
U2270B芯片的外部由振蕩器、天線驅(qū)動器、電源供給電路、頻率調(diào)節(jié)電路、低通濾波電路、高通濾波電路、輸出控制電路等部份構(gòu)成，其外部結(jié)構(gòu)如圖6-6所示。
高頻讀寫器：
基于AT89S51和MF RC500的讀寫器系統(tǒng)
根據(jù)RFID原理跟MF RC500的特點，可設(shè)計基于AT 89S51和MF RC500的RFID讀寫器系統(tǒng)
微波讀寫器
系統(tǒng)軟件設(shè)計與推動
1. 射頻發(fā)射電路
射頻發(fā)射電路完成載波以及調(diào)制訊號的發(fā)射。調(diào)制方法為ASK，調(diào)制深度采用100％，發(fā)射信號的輸出衰減數(shù)字可控，使用FPGA進行配置。
2. 射頻接收電路
射頻接收電路主要推動標(biāo)簽返回信號的解調(diào)。為減少后端DSP的處理難度，采用I、Q兩路直接下變頻的方法進行解調(diào)，如圖6-18所示。
讀寫器工作過程中存在的一個主要難題是載波泄漏干擾?？梢詮南旅鎯煞矫娼鉀Q該難題。首先，采用ldB截止點較高的無源混頻器進行濾波。其次，采用脈寬反饋回路抵消或減少泄漏的載波訊號。
基帶處理電路
基帶處理電路是整個電路的控制中心，提供整個讀寫器硬件電路的控制訊號，根據(jù)上位機的命令控制讀寫器的工作，包括編碼、解碼、CRC校驗和防碰撞處理等。為了確保電路的處理速率跟能擴展性，在設(shè)計中引入了DSP芯片和FPGA芯片相結(jié)合的方法
讀寫器發(fā)送至標(biāo)簽的信號稱為前向信號。前向信號的編碼方法為曼徹斯特編碼，標(biāo)簽到讀寫器的信號稱為后向信號。后向信號的編碼方法為FM0編碼。FM0編碼又稱為差動雙向碼。
程序設(shè)計與實現(xiàn)：
FPGA程序
本設(shè)計中RFID讀寫器，F(xiàn)PGA主要提供平臺時鐘、RAM的讀寫控制邏輯或者調(diào)試過程中后向信號的邏輯仿真。內(nèi)置PLL產(chǎn)生的穩(wěn)定時鐘供DSP使用；根據(jù)DSP讀寫邏輯及RAM的操作形成RAM的讀寫時序邏輯；根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的規(guī)定造成控制發(fā)射電路輸出衰減的邏輯信號。另一方面，用FPGA生成調(diào)試過程中必須的標(biāo)簽返回的后向信號波形，以便于調(diào)試
2. DSP程序
DSP主程序通過串行和上位機通信，接收并解析上位機指令，編碼后發(fā)送給射頻發(fā)射電路。從射頻接收電路輸出的I、Q兩路信號，經(jīng)A/D模塊采樣后，合成一路信號。主程序?qū)Υ诵盘栠M行同步、FM0解碼、CRC校驗，得到最后數(shù)據(jù)，并將正確的數(shù)據(jù)上傳至上位機中。如果FM0解碼錯誤或CRC校驗錯誤，則進行防碰撞處理。
防碰撞機制分析與推動
ISO 18000-6B協(xié)議中使用的是一類型二進制樹形的防碰撞算法RFID讀寫器，通過標(biāo)簽內(nèi)隨機形成0、1及內(nèi)置計數(shù)器實現(xiàn)標(biāo)簽的防碰撞。
標(biāo)簽在工作過程中共有“掉電”、“準(zhǔn)備”、“識別”和“數(shù)據(jù)交互”4個狀態(tài)，其狀況轉(zhuǎn)換如圖6-23 所示。
標(biāo)簽開啟讀寫器的工作范圍時，從離場“掉電”狀態(tài)處于“準(zhǔn)備”狀態(tài)。讀寫器通過選擇指令使進入“準(zhǔn)備”狀態(tài)的所有或個別標(biāo)簽開啟“識別”狀態(tài)。
當(dāng)處于“識別”狀態(tài)的標(biāo)簽多于一張時，就要借助碰撞仲裁實現(xiàn)標(biāo)簽的有效識別
