基于FPGA的超高頻讀寫器設計
2 讀寫器數字基帶部分設計
數字部分由控制器、存儲器組成,主要完成命令信號的發送和數字邏輯的控制,并且實現與PC機的通信和對RF模塊的控制。
2.1 RF部分初始化
該部分主要是完成對AS3990芯片內部寄存器的配置。
芯片上電復位以后,配置寄存器初始化為其默認值,使芯片可以在EPC Class1 Gen2協議下工作,但為了使芯片的工作性能達到最優化或者實現ISO/IEC18000-6A、6B協議等,則必須重新配置寄存器的值。主要實現以下內容的配置:
(1)AS3990有兩種工作模式,分別支持和實現不同的協議,為常規數據模式(Normal Data Mode)和直接數據模式(Direct Data Mode)。在常規數據模式中,發送和接收的數據是通過內部FIFO寄存器傳輸的,所有數據的處理過程都是在芯片內部完成的。在直接數據模式中,數據處理是在芯片外部實現的,由控制部分完成,可以利用該模式來實現ISO 18000-6A、6B協議等。
(2)選擇系統工作頻率。AS3990芯片規定的UHF讀寫器工作頻率是860~960MHz,我們可以根據具體情況和實際應用來設定其工作頻率。
(3)設定傳輸速率,包括讀寫器到標簽的數據速率和標簽到讀寫器的數據速率。其中讀寫器到標簽的比特率范圍為26.7~128kbps,標簽到讀寫器的傳輸速率在40~640kHz之間。
(4)選擇編碼方式和調制方式。根據協議規定,讀寫器前向鏈路采用PIE編碼、ASK調制方式。反向鏈路的編碼方式有兩種選擇,FM0編碼和Miller編碼方式;調制方式也有兩種,為ASK調制和PSK調制方式。其中反向鏈路調制方式的選擇由生產廠商決定。如圖2為初始化模塊的
仿真圖。本文引用地址:http://www.104case.com/article/156402.htm
2.2 讀寫器命令
在AS3990芯片內部,已經集成了一些常用到的命令:軟件初始化命令(83)、FIFO寄存器復位命令(8F)、帶CRC校驗的發送命令(90)、Qu-ery命令(98)、QueryRep命令(99)等,在需要使用這些命令時,只要直接調用這些命令碼即可。而其他一些沒有集成到芯片內部的命令就需要用軟件來實現,包括選擇命令Select,還有一些讀命令Read、寫命令Write等。
對于沒有集成在芯片內部的命令,就需要用軟件來完成其命令格式,不過校驗碼的產生、命令前導碼、命令的編碼都在芯片內部完成。圖3所示為Select命令的軟件發送格式。首先是起始條件(FF),然后是FIFO寄存器復位命令(8F),帶CRC校驗的發送命令(90);再是命令格式,要發送的數據長度,最后是數據。當數據從微控制器發送給AS3990芯片以后,首先將要發送的數據存入內部FIFO寄存器,加上CRC校驗碼、前導碼,然后將數據經過編碼,以數據幀的格式經過調制后發送出去。
對于集成在芯片內部的命令,只要發送命令碼,芯片會自動將命令以數據幀的格式經過調制后發送出去。如圖4為Query的命令發送格式。
只有芯片的工作模式設置為常規數據模式時,才能使用芯片內部集成命令。在直接數據模式下,所有的命令格式都由控制器完成。
評論