基于DSP技术的RFID读写器设计
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2.3读写器的软件设计
在ISO15693标准中，从读写器到电子标签的数据编码采用脉冲位置调制方，电子标签支持两种编码模式，一种是1/256模式，一种是1/4模式。在1/256模式中，一个字节的值由脉冲的位置表示，脉冲的位置在连续的256个时间周期的某一处，其时间周期为256/f,(18.88μs，高低电平分别为9.44μs)，因此一个字节的传输需要4.833ms。在1/4模式中，一个脉冲的位置确定一个字节的两位(00，01，10或11)，如图3所示，4个连续的循环确定一个字节，传输一个字节需要302.08μs。
两种编码模式的实现方法基本相同，首先根据要编码的数据x确定脉冲前后高电平的时间(对1/256模式，分别为X318.88μs和(FF―x)318.88μs)，然后顺序调用脉冲前的高电平产生子程序、脉冲产生子程序和脉冲后的高电平产生子程序即可。其中18.88μs的定时要尽可能精确，以避免偏差累积引起的编码错误。本设计采用TMS320F2812做处理器，最高主频可达150MHz，可以设定主频为135.6MHz，这样在程序设计方面会有一定的便利，充分利用了TMS320F2812的特点，提高了精度，但还需注意跳转指令和流水线对精确定时的影响。本设计方安选用1/4模式编码，使用4取1脉冲位置调制模式，这种位置一次决定2个位。4个连续的位对构成1个字节，首先传送最低的位对。例如：图3示出了VCD(读写器)传送E1=(11100001)b=225。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/151853.htm
2.4设计结果分析
读写器从电子标签接收的数据是按帧发送的，每一帧包括帧头(SOF)、数据和帧尾(EOF)，帧尾前是2个字节(16位)的CRC校验值。本读写器接收数据的帧头波形如图4，接收数据的帧未波形与帧头波形相反。读写器接收数据的波形如图5所示，启始部分是接收命令，第二部分是帧头，第三部分是传输数据，最后是帧尾。读写器在向电子标签发出一个命令后即开始采样，如果在一定的时间内接收到SOF，说明有返回信号，则继续采样，直至接收到EOF;否则，立即返回。
在实际实验中读写器的读写距离、信号强弱、噪声干扰的大小对读写的准确度有较大影响。读写器在电子标签距离读写器的天线较近时，信号相对干扰信号比较强，判决门限容易选取。对信号的判别比较容易，解码方便，结果也比较准确。但当电子标签距离读写器的天线较远但又在读写器的工作范围之内时，信号的强度与噪声相当，判决门限很难选取，需要对采样信号进行滤波，然后自适应地选定判决门限，提高读写距离和读写精度。
2.5防冲突程序设计
防冲突程序设计是读写器程序设计中的一个重要组成部分。防冲突序列的目的，是在VCD工作域中产生由VICC的惟一ID(UID)决定的VICCs目录。VCD在与一个或多个VICCs通讯中处于主导地位。它通过发布目录请求初始化卡通讯。当读写器进入工作状态时，在其天线覆盖范围内的所有标签将被激活，处于等待状态，随时准备响应读写器指令操作，这就造成了标签读写冲突。为了解决这一问题，标签内部设计了自带防冲突机制，只需利用相关的指令集辅助设计一种防冲突程序即可。
防冲突程序流程图，如图6所示。当处于激活状态的标签接收到读写器SELECT命令时，便发送自身UID给读写器。此时如果有一个以上的标签同时发送UID，则读写器判定冲突发生，发送FAIL命令给标签，标签通过内部防冲突算法对自身相关参数值进行修改之后，符合条件的标签将再次发送UID给读写器，由读写器判定冲突，重复上述操作，直到只有一个标签符合条件，则跳出防冲突程序，进入标签后续处理程序。同时，剩余标签自动修改自身相关数值，为下一次读取做准备，如果此时没有符合条件的标签，则读写器发送SUCCESS命令，标签修改自身参数，等待读写器检测命令。
3、结束语
文中基于RFID的国际标准ISO15693，设计了工作于13.56MHz的RFID读写器，可以进行全方向读写标签的新型读写设备，配有输入输出IO、RS232、RS485及CAN总线等通信接口，配备有两个天线，最大读写距离可以达到1.5m-1.8m左右，多卡识别能力达到每秒45张，可以有效地满足各类RFID应用领域的需求。基于该读写器的门禁系统已经在实际中得到应用，实际效果良好。
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