基于FPGA的RFID讀寫器設計

2 系統軟件設計
2．1 主程序
讀寫器上電復位后，對各功能模塊進行初始化，然后發出詢卡／應答指令尋找有效范圍內的電子標簽。電子標簽在讀寫器的閱讀范圍外為無電狀態，不能進行任何操作。當進入讀寫器的載波有效范圍內時，電子標簽上電復位，進入等待接收詢卡／應答指令的狀態。收到詢卡
指令后，電子標簽會發出自己獨有的ID碼，讀寫器根據收到的IDR碼發出選卡指令，選擇該標簽進行下一步的通信。
在應用中可能會遇到多個電子標簽同時在讀寫器的有效工作范圍內的情況，這些標簽就會在收到詢卡指令后，同時發出自己的ID碼時發生互相沖突，因此就要求系統能夠具有防沖突的機制，才能從多個標簽中選擇出其中一個。主程序流程見圖4。

2．2 防碰撞算法
A型射頻卡采用了ISO／IECl4443系列協議，配合讀寫器共同實現防碰撞的快速交互通信。為了從多張電子標簽中快速識別出一張來單獨進行通信，A型卡采用了位碰撞監測協議實現防碰撞過程，即閱讀器對卡返回的唯一識別號(即UID)數據幀中的每一位進行沖突監測。當多張A型射頻卡在同一時刻向讀寫器傳送UID數據幀時，一定會在同時返回的某一位上有不同的位值。根據Manchester編碼規則，這一位正負邊沿抵消了，故讀寫器無法識別的該數據位即為碰撞位。碰撞位監測到后馬上啟動防碰撞過程。讀寫器主動地發出一系列命令數據幀，主要是ANTICOLLISION命令和SELECT命令。射頻卡被動地響應每一條指令完成交互的會話過程。

3 結束語
本設計在Modelsim SE6．1和Altera Quartus II 7．2中進行了功能仿真和綜合，結果表明能夠滿足設計的需求。