【正文】 下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。這一設(shè)計(jì)有利于閱讀器正確的接收和發(fā)送信息。由以上兩個(gè)公式可看出，增加線圈的匝數(shù)可增大線圈的磁通量密度，增加系統(tǒng)工作距離，但是增加匝數(shù)會(huì)使線圈的電感增大，線圈的電感不應(yīng)超過5uH，以便計(jì)算出合適的匹配電容，所以必須在線圈能提供足夠大的磁通量密度情況下保證線圈匝數(shù)N盡可能的小[13]。磁通量B與距離x成反比，磁場(chǎng)強(qiáng)度隨著距離變遠(yuǎn)而弱。此外，讀寫器天線構(gòu)造的基本要求如下：l 使天線線圈的電流最大，用于產(chǎn)生最大的磁通量Φ；l 功率匹配，以便最大程度地利用產(chǎn)生磁通量的可用能量；l 足夠的帶寬，以便無失真的傳送數(shù)據(jù)調(diào)制的載波信號(hào)。RMOD端的電阻R2決定發(fā)送信號(hào)的調(diào)制深度，其阻值直接影響發(fā)送的射頻信號(hào)的調(diào)制深度，本系統(tǒng)采用18Ω,調(diào)制深度為20%[11]。S6700產(chǎn)生的射頻讀寫命令信號(hào)由第2管腳輸出，經(jīng)濾波匹配網(wǎng)絡(luò)接入天線。 S6700芯片引腳說明引腳號(hào)信號(hào)名稱說 明1VDD_TX發(fā)送端的電源2TX_OUT三極管輸出3R_MOD設(shè)置10%調(diào)制模式的外接電阻4VSS_TX發(fā)送端的接地5XTAL1振蕩器的管腳16XTAL2振蕩器的管腳27VSS_DIG數(shù)字部分的接地8XTAL_CLK緩沖過的時(shí)鐘9未使用正常情況下，接地10未使用正常情況下，接地11DOUT串口線的數(shù)據(jù)輸出12VDD_DLG數(shù)字部分的電源13DIN串口線的數(shù)據(jù)輸入14M_ERR曼徹斯特編碼錯(cuò)誤標(biāo)志位15SCLOCK串口線時(shí)鐘16FSK_RSSIFSK或者RSSI信號(hào)輸出17VDD_RX接收端的電源18未使用正常情況下，空置19VSS_RX接收端的接地20RX_IN接收端的輸入 讀寫器硬件電路設(shè)計(jì)硬件主要包括S6700芯片、單片機(jī)MCU、時(shí)鐘電路、匹配電路、ISP下載接口及通信接口等外圍電路。普通模式和寄存器模式均為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)操作，其區(qū)別在于規(guī)定芯片操作的一些參數(shù)不同（例如規(guī)定所采用的射頻協(xié)議、調(diào)制方式及傳輸速率是在命令序列中規(guī)定，還是由寄存器來設(shè)定的）。在DOUT為高電平期間，輸入數(shù)據(jù)無效?？刂破魍ㄟ^該口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絊6700芯片，S6700在時(shí)鐘的上升沿鎖存數(shù)據(jù)。S6700與單片機(jī)控制器的接口信號(hào)共有4個(gè)，本系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用SCLOCK、DIN、DOUT三個(gè)接口。對(duì)于發(fā)送和接收接口電路，應(yīng)進(jìn)行最佳的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、天線“Q”值的估計(jì)，使天線與射頻前端電路的50歐阻抗匹配應(yīng)用。（2）多協(xié)議支持：支持IS0/IEC 14443A/B、IS0/IEC 1569IS0/IEC180003以及TI的非接觸支付商務(wù)與Tagit應(yīng)答器產(chǎn)品系列；（3）低功耗：具有7種靈活的手動(dòng)或自動(dòng)配置設(shè)置，它們能關(guān)閉未使用的部分讀卡器以達(dá)到省電的目的，因此可以降低讀卡器的整體功耗。電源穩(wěn)壓模塊把整個(gè)系統(tǒng)的工作電壓穩(wěn)定在5V。三大空中接口標(biāo)準(zhǔn)中，ISO/IEC 14443和ISO/IEC 15693系列標(biāo)準(zhǔn)主要從射頻IC卡的角度描述了接近式卡和鄰近式卡與相應(yīng)的耦合設(shè)備處于不同距離時(shí)的情況，而ISO/IEC 18000系列標(biāo)準(zhǔn)側(cè)重描述了在單品管理中，在不同頻率下利用射頻識(shí)別技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和數(shù)據(jù)采集。 ISO/IEC 15693標(biāo)準(zhǔn)的防沖突機(jī)制如果在同一時(shí)間段內(nèi)有多于一個(gè)的射 頻標(biāo)簽同時(shí)響應(yīng)，則說明發(fā)生沖突。調(diào)制方法的選擇是由讀寫器發(fā)送的傳輸協(xié)議中FLAG 字節(jié)的標(biāo)記位來標(biāo)明，因此，VICC 支持ASK(副載波頻率為424kHz)和FSK(副載波頻率為424/484kHz) 兩種調(diào)制方法。當(dāng)“256取1”編碼時(shí)，10% 的ASK 調(diào)制優(yōu)先在長距離模式中使用，在這種組合中，與載波信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)相比，調(diào)制波邊帶較低的場(chǎng)強(qiáng)允許充分利用許可的磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)IC卡提供能量。該系列標(biāo)準(zhǔn)分為4個(gè)部分：物理特性、空中接口和初始化、防沖突和傳輸協(xié)議、擴(kuò)展命令集和安全特性?？罩薪涌趨f(xié)議定義了讀寫器與標(biāo)簽之間進(jìn)行命令和數(shù)據(jù)雙向交換的機(jī)制，即讀寫器發(fā)給標(biāo)簽的命令和標(biāo)簽發(fā)給讀寫器的響應(yīng)。在實(shí)際應(yīng)用中，標(biāo)簽的使用有兩種基本形式。標(biāo)簽中一般保存有全球唯一的UID及相關(guān)數(shù)據(jù)信息，在實(shí)際應(yīng)用中，電子標(biāo)簽被采用特殊封裝形式封裝而成各種形狀的卡片或者附在待識(shí)別物體的表面。4．能夠校驗(yàn)讀寫過程中的錯(cuò)誤信息，并提示錯(cuò)誤的有關(guān)信息。 讀寫器的基本功能讀寫器是射頻識(shí)別系統(tǒng)的重要組成部分，它主要完成以下功能：1．與電子標(biāo)簽的通信功能:在規(guī)定的技術(shù)條件下讀寫器可與電子標(biāo)簽進(jìn)行通信?？刂茊卧话阌晌⑻幚砥?、時(shí)鐘電路、標(biāo)準(zhǔn)接口以及電源組成，它可以接收射頻模塊傳輸?shù)男盘?hào)，譯碼后獲得標(biāo)簽內(nèi)信息，完成讀標(biāo)簽操作；或?qū)⒁獙懭霕?biāo)簽的信息編碼后傳遞給射頻模塊，完成寫標(biāo)簽操作。射頻模塊由射頻振蕩電路、射頻應(yīng)用電路以及接口電路組成。閱讀器通過天線與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無線通信，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽識(shí)別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮鳌ｉ喿x器射頻模塊采用美國TI公司的S6700非接觸式IC卡芯片，可以完成數(shù)據(jù)調(diào)制、解調(diào)的功能，并對(duì)射頻調(diào)制信號(hào)進(jìn)行整流和發(fā)射。論文中研究的RFID系統(tǒng)屬于“閱讀器通話優(yōu)先”系統(tǒng)，即只有在接收到讀寫器發(fā)出的命令以后，標(biāo)簽才給出響應(yīng)。閱讀器的控制單元的功能包括：與應(yīng)用系統(tǒng)軟件進(jìn)行通信，并執(zhí)行應(yīng)用系統(tǒng)軟件發(fā)來的命令；控制與電子標(biāo)簽的通信過程(主從原則)；信號(hào)的編解碼。有些系統(tǒng)還通過閱讀器的RS232或RS485接口與外部計(jì)算機(jī)(上位機(jī)主系統(tǒng))連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 射頻識(shí)別系統(tǒng)工作原理最基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成：（1）標(biāo)簽(Tag，即射頻卡)：由耦合元件及芯片組成，標(biāo)簽含有內(nèi)置天線，用于和射頻天線間進(jìn)行通信。在RFID技術(shù)應(yīng)用方面，基于我們國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、信息化程度不高、RFID實(shí)施成本較高、標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一、我國產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)處于初級(jí)階段等原因，RFID技術(shù)在我國尚未廣泛應(yīng)用。如TI，Motorola, Philips, EM, iPico, Alien等世界著名廠家都生產(chǎn)RFID產(chǎn)品，并且它們的產(chǎn)品各有特點(diǎn)，自成體系。斯托克曼發(fā)表的“利用反射功率的通訊”論文奠定了射頻識(shí)別技術(shù)的理論基礎(chǔ)。射頻識(shí)別技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工商業(yè)自動(dòng)化、軍事物流保障、交通運(yùn)輸控制管理等眾多領(lǐng)域，隨著RFID標(biāo)準(zhǔn)的形成與完善，技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，其新的應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷擴(kuò)展，層出不窮。一個(gè)典型的RFID系統(tǒng)由閱讀器（Reader）、電子標(biāo)簽（應(yīng)答器Tag）和數(shù)據(jù)管理、處理系統(tǒng)組成。研究、開發(fā)射頻識(shí)別讀寫器，對(duì)其發(fā)展有著重要的實(shí)際意義。RFID技術(shù)以其高度安全保密性、同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽和高速運(yùn)動(dòng)物體、操作快捷方便等優(yōu)點(diǎn)，使得在各領(lǐng)域的應(yīng)用中異軍突起，應(yīng)用前景十分廣闊。其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合（電感耦合或者電磁耦合）傳輸特性，實(shí)現(xiàn)非接觸性信息傳遞，達(dá)到自動(dòng)識(shí)別的目的[1]。如今射頻識(shí)別技術(shù)發(fā)展迅猛，其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷的擴(kuò)大。1948年，哈里射頻識(shí)別技術(shù)在國外發(fā)展迅速，RFID產(chǎn)品種類眾多。在RFID技術(shù)研究及產(chǎn)品開發(fā)方面，國內(nèi)已具有了自主開發(fā)低頻、高頻與微波RFID電子標(biāo)簽與讀寫器的技術(shù)能力及系統(tǒng)集成能力。隨著中國企業(yè)信息化進(jìn)程的推進(jìn)、RFID技術(shù)將逐漸擴(kuò)大到更加廣泛的領(lǐng)域，而RFID的成本也會(huì)隨著應(yīng)用的推廣和市場(chǎng)的擴(kuò)大而逐步降低，RFID的益處也將得到最大程度的發(fā)揮。（3）天線：在標(biāo)簽和閱讀器間傳遞射頻信號(hào)。射頻電路包含發(fā)送器和接收器，其功能包括：產(chǎn)生高頻發(fā)射功率以啟動(dòng)電子標(biāo)簽提供能量；對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，用于將數(shù)據(jù)傳