【正文】 直接數(shù)據(jù)傳輸 （ DMA） 模塊。因而可使其在 1 MHz的時鐘條件下運行時，芯片的電流會在 200～400uA 左右，時鐘關(guān)斷模式的最低功耗只有 。 理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 MSP430單片機的特點 MSP430 系列是一個 16 位的、具有精簡指令集的、超低功耗的混合型單片機，在1996 問世，由于它具有極低的 功耗、豐富的片內(nèi)外設(shè)和方便靈活的開發(fā)手段，已成為眾多單片機系列中一顆耀眼的新星。 該模塊的電路由于涉及到射 頻信號，發(fā)送和接收信號的頻率都達到了 ，而且還有高次諧波往外發(fā)射，因而其 PCB 設(shè)計要尤為注意，首先 TGND 和 DGND 要分開接地，并且接地線應(yīng)該具有高導(dǎo)電特性，且應(yīng)愈短愈粗愈好，這樣可以比較有效的避免射頻發(fā)射信號對單片機控制信號的干擾，提高系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力。 RC531 的內(nèi)部接收電路利用卡的回應(yīng)信號在副載波的雙邊帶上都有調(diào)制這一原理來進行工作。國際 EMC 規(guī)則規(guī)定了在一個寬頻范圍內(nèi)發(fā)射能量的大理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 19 小，因此，必須要有一個合適的濾波器過濾輸出信號以滿足此規(guī)定。本設(shè)計我們我們直接使用內(nèi)部時鐘振蕩器，只需外接一個 的晶振和 兩個 15pF 的 電容即可。 核心模塊電路設(shè)計 本設(shè)計射頻讀寫核心模塊選取的是 PHILIPS 公司生產(chǎn)的高集成 度射頻芯片 RC531。利用超級電 容存儲能量，在需要時瞬間提供大電流，就是本設(shè)計低功耗解決方案的思路。射頻卡應(yīng)答的序列號N~x 各位也不包括給讀寫器的補充信息，也不需要傳輸。 一個幀包含多個時隙，每個時隙的長度要足夠讓一個射頻卡回答完，具體時間由讀寫器定義。 時隙 ALOHA 算法 時隙 ALOHA 算法是 ALOHA 算法的改進，它在 ALOHA 算法的基礎(chǔ)上把時間分成多個離散時隙，并且每個時隙長度要大于射頻卡回復(fù)的數(shù)據(jù)長度，射頻卡只能在每個時理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 14 隙內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)，每個時隙存在下面 3 種情況 無射頻卡響應(yīng) :在此時隙內(nèi)沒有射頻卡發(fā)送。如果有多個射頻卡同時位于一個讀寫器的可讀范圍內(nèi)，在信道共用、信號頻率相同的情況下，多個射頻卡同時將信號送入一個讀寫器的讀通道會產(chǎn)生信道爭用，各信號之間互相干擾，產(chǎn)生數(shù)據(jù)碰撞，從而造成讀寫器和射頻卡之間的通信失敗。實際應(yīng)用時，發(fā)送裝置計算出 CRG 校驗碼。 然而 LCR 并不很可靠，多個錯誤能相互抵消，在一個數(shù)據(jù)塊內(nèi)字節(jié)順序的互換根本識別不出來。 然而，奇偶校驗法并不是一種安全的校驗方法，其識別錯誤的能力較低。 奇校驗是在每字節(jié)后增加一個附加位，使得 ―1‖的總數(shù)為奇數(shù)。 對于 RFID 系統(tǒng)，由于信息碼元序列是一種隨機序列接收端無法預(yù)知也無法識別其中有無錯碼?？梢赃x擇振幅鍵控 （ ASK ） 、頻移鍵控 （ FSK） 或相移鍵控 （ PSK） 調(diào)制作為副載波調(diào)制方法。未經(jīng)過調(diào)制的電磁波被稱作載波，調(diào)制的載波可以分為兩大類 ： 用正弦信號作為載波和用脈沖或一組數(shù)字信號作為載波。傳輸介質(zhì) （ 信道 ） 把信息傳輸過一段預(yù)定的距離，射頻識別系統(tǒng)中采用的傳輸介質(zhì)是磁場 （ 電感禍合 ） 或電磁波 （ 微波 ） 。缺點是讀卡器要發(fā)射更大的射頻功率，識別距離相對較近等。 按讀卡器和應(yīng)答器誰先發(fā)送信息分類 RTF （ Reader Talks First，讀卡器先發(fā)言 ） 和 TTF （ Tag Talks First，標(biāo)簽先發(fā)言 ）是兩種讀卡器抗沖突協(xié)議方式。 射 頻識別系統(tǒng)分類 根據(jù)射頻識別系統(tǒng)的不同特點，射頻識別系統(tǒng)有多種分類方法，根據(jù)工作頻率劃分，有低頻、中頻、高頻 ； 根據(jù)存儲器是否可寫，可分為只讀型和可讀寫型 ； 根據(jù)讀卡器和應(yīng)答器誰先發(fā)送信息，可分為 TTF 型和 RTF 型 ； 另外根據(jù)應(yīng)答器內(nèi)是否內(nèi)置電源可分為有源型和無源型。 數(shù)據(jù)塊可作兩種應(yīng)用： （ 1）用作一般的數(shù)據(jù)保存，可以進行讀、寫操作。作為通信協(xié)議使用的是各不相同的、常常是自定義的協(xié)議。傳送到應(yīng)答器中去的數(shù)據(jù)通過發(fā)送器分支，而來自于應(yīng)答器的數(shù)據(jù)通過接收器分支來接收。 發(fā)生在閱讀器和電子標(biāo) 簽之間的射頻信號的耦合 類型有兩種： 電感 耦合。 可靠性高、壽命長 卡與讀寫器之間無機械接觸，故不存在接觸式 IC 卡讀寫時出現(xiàn)的各種故障。本文共六章，組織結(jié)構(gòu)如下： 第一章是緒論， 闡述了本課題的研究背景與意義、國內(nèi)外研究動態(tài)、以及課題研究內(nèi)容和論文結(jié)構(gòu)。適用于各類計費系統(tǒng)的讀卡器的應(yīng)用。清華同方開發(fā)出的 THR10XX 系列是一套完整的射頻模塊解決方案，己在公交、身份識別等多個領(lǐng)域得到了廣泛的使用。該年十月第一個停車場收費系統(tǒng)在馬來西亞被投入使用。在過去 10 年中，關(guān)于 RFID 技術(shù)的專利申請已經(jīng)有 6000 多件。 射頻識別技術(shù)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù) ，能夠?qū)崿F(xiàn)識別自動化且不易損壞，可識別高速運動并可同時識別多個射頻標(biāo)簽，操作快捷方便； 安全防沖突，射頻卡的序列號是唯一的，制造廠家在產(chǎn)品出廠前已將此序列號固化，不可更改，世界上沒有任何兩張卡的序列號相同； 射頻標(biāo)簽不怕油漬、灰塵污染等惡劣環(huán)境，且可以穿透非金屬物體進行識別，抗干擾能力強。理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 I 摘 要 射頻識別技術(shù)是 最近幾年發(fā)展起來的一項新技術(shù)， 利用射頻信號通過空間耦 合實現(xiàn)無接觸信息傳遞， 達到識別目的的技術(shù) ， 現(xiàn)己涉及到人們生活的方方面面， 有著廣闊的應(yīng)用前景。s world， the mainstream of RF card is the MIFARE technology in Philips pany， which has been developed to international standards： ISO/IEC14443 TYPE A standards. Thus in this paper the smart RF card （ MIFARE cards in Philips pany） and the core technology of reading equipment core modules weredeeply studied. In this paper， the overall design of the RF card reading equipment has no specific application context. Both hardware and software systems were module designed. Compared other reading equipment， there are many characteristics asfollowing： To achieve the lowconsumption solution specific devices， such as the public telephone in feeder lines， portable card readers， and requiring lowconsumption occasions and so on. Providing a wide variety of serial munications interface forms： RS23 RS485 and USB interfaces. Different munications applications occasions can patible with single and muftimachine munications. By reading this paper， I hope readers can grasp the ideological basis of this design， for different applications background， developing numerous occasions applied products， such as door access system， nonstop highway toll system， banking services， onecard system， and so on. Key Words： RFID， Reader， Radio Frequency Card， Antenna 理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 III 目 錄 第 1章 緒論 .................................................................................................................... 1 課題研究背景和意義 ....................................................................................... 1 射頻識別技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 ....................................................................... 1 國外 RFID 現(xiàn)狀 ..................................................................................... 1 國內(nèi) RFID 現(xiàn)狀 ..................................................................................... 2 本文的研究內(nèi)容及章節(jié)安排 ........................................................................... 3 第 2章 射頻識別系統(tǒng)分析 ............................................................................................ 4 射頻卡特點 ....................................................................................................... 4 射頻識別系統(tǒng)原理 ........................................................................................... 4 射頻識別系統(tǒng)組成 ........................................................................................... 5 Mifare1 卡存儲結(jié)構(gòu) .............................................................................. 6 Mifare 1 卡的讀寫控制 ......................................................................... 7 射頻識別系統(tǒng)分類 ........................................................................................... 7 射頻識別系統(tǒng)中信號的編碼與調(diào)制 ............................................................... 9 基帶編碼 ................................................................................................ 9 數(shù)字調(diào)制技術(shù) ...................................................................................... 10 射頻識別系統(tǒng)的副載波調(diào)制 .............................................................. 10 射頻識別系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾? ................................................................. 11 奇偶校驗 .............................................................................................. 11 縱向冗余校驗法（ LRC） ................................................................... 12 循環(huán)冗余碼校驗法（ CRC） .............................................................. 12 防碰撞技術(shù) ................