公司新闻

并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性

  RFID 技术在 工业自动化,物体跟踪,交通运输控制管理,防伪校园卡,电子钱包,行李标签,收费系统,医用装 置,电子物品的监控和军事用途等方面已经得到了广泛的应用。例如第二代居民身份证,使用基于 ISO/IEC4443-B 标准的 13.56 MHz 电子标签,该项 目可以说国内乃至国际上最大的RFID 应用的项目之一。

  RFID技术是从 20 世纪 80 年代走向成熟的一项自动识别技术,近年来发展十分迅速。 目前,在全世界,基于RFID技术的电子标签,使用已经 非常广泛了,这主要取决于它的特性,RFID标签可以使用在几乎所有的物理对象上。RFID技术在 工业自动化,物体跟踪,交通运输控制管理,防伪校园卡,电子钱包,行李标签,收费系统,医用装 置,电子物品的监控和军事用途等方面已经得到了广泛的应用。例如第二代居民身份证,使用基于 ISO/IEC4443-B 标准的 13.56 MHz 电子标签,该项 目可以说国内乃至国际上最大的RFID应用的项目之一。

  RFID系统由阅读器(Reader),电子标签( Tag) 和后台数据库组成 ,见图1。阅读器从附着在物品上的Tag中读取数据,这些数据在阅读器或送给 后台的数据库应用程序进行处理。阅读器作为RFID系统中的关键部件通过天线与电子标签进行无线 通信,可以实现对标签识别码和内存数据的读出或 写入操作。

  FPGA 具有开发简单,静态可重复编程和动态在系统编程的特点,已经成为当今应用最广泛的 可编程专用集成电路。目前在 FPGA 的集成开发环 境中提供各种 I/O 接口的 IP 核,方便实现各种 I/O 接口。

  现有的RFID阅读器一般是由ARM( AdvancedRISC Machines)结构体系实现的,一般体积较大,不容易升级。本文研究和实现了基于FPGA 的阅读器,这种阅读器具有结构灵活、体积小、升级容易、方便实现不同的外设接口等优点。

  论文结构如下第一部分描述阅读器的总体结构,第二部分是硬件部分结构,第三部分是软件部分结构,第四部分是阅读器的实现。

  阅读器是由FPGA、射频模块、LCD 和FLASH构成的,阅读器的系统结构见图2。 标准串口向射频模块发送对标签操作的命令,用于接收从射频模块返回的标签中的内容,LCD 显示标签信息,系统控制程序是系统的核心程序,它协调各部分的运行, FLASH 存储器存放数据。

  

  FPGA 实现的外部接口有:串口、LCD 接口、FLASH 接口和键盘接口等,射频模块内部含有符合RFID标准的标签操作程序,能够执行来自串口的操作标签的命令,返回标签的信息。

  阅读器是以FPGA 为核心,控制数据处理交换的模块结构。FPGA 实现的模块有:各个外设接口和CPU 模块,这些模块由该FPGA 内部的可编程逻辑电路实现的,它完成与射频模块的通信,射频模块前端与标签的空中接口通信读取标签信息,FPGA 从串口模块取回标签信息送LCD 显示,硬件结构如图3。

  程序的执行从键盘的触发开始,此时通过串口向射频模块发送读标签命令,射频模块返回标签的信息,触发串口中断服务程序执行,将读出的信息放入FIFO 对列,将结果送LCD 显示。软件部分程序执行流程图见图4。

  嵌入式CPU 的设计是SOC 设计的核心。FPGA可以方便地实现嵌入式CPU 核[6],在FPGA 器件中嵌入式CPU 有硬核和软核两种,如Xilinx 的VirtexII器件中含有CPU 硬核POWERPC401 核,Altera 的Excalibur 器件中含有PowerTrace 核;软核如Xilinx的PicoBlaze 和MicroBlaze, Altera 的NIos, Tensilica的Xtensa 和OpenCores 的OpenRISC 软核。硬核提供了丰富的指令和功能,但不能改变其电路结构。硬核具有高速和高效的优点,但熟悉和充分掌握硬核的使用比较困难,硬核并不是所有的FPGA 器件都有的。而软核是用VHDL 语言设计实现,设计者可以根据具体需要进行设计或对软核进行适当的修改,适当增加或减少硬件电路,如寄存器数量,RAM容量和总线宽度等,,提高芯片利用率,,还可以提高CPU 运行速度,并且软核还具有使用灵活和低成本的特点。本文使用的是Microblaze 软核。

  在集成开发环境中添加LCD、 URAT 和DIP的软件IP 核,其中DIP 用于模拟键盘输入。然后配置各个接口IP 核的总线类型、地址范围和外部端口,在项目的UCF 文件中配置接口IP 核的引脚和FGPA 的I/O 的连接关系。

  从串口接收数据有两种方法:一种是采用定时器读;另一种采用串口的中断服务程序来读。采用定时器消耗资源比较大,本文采用串口中断的方法,当串口有数据到达时,激活串口中断服务程序,在中断服务程序中读出串口缓冲区的数据,然后写道FIFO 对列。

  对FLASH 的操作首先要块檫除,然后才能写,对FLASH 写的代码如下:

  程序编写完成后,经过编译和消除错误后,下载到目标板,在FPGA 开发板运行程序,在LCD得到标签信息,见图6。

  技术是近年来发展起来的一种新型的自动识别技术。FPGA 技术是未来硬件广泛使用的一种技术,本文结合将技术与FPGA 技术相结合,研究和实现了一种新结构的阅读器,基于FPGA的阅读器具有结构灵活、体积小、升级容易和易扩展等优点。本文给出了阅读器的总体结构、硬件部分结构和软件部分结构,研究了射频模块与FPGA 之间的接口实现及标签信息在LCD 显示。具有广泛的使用价值。

  [论文搜索] [] [好友分享] [打印本文] [关闭窗口] [返回顶部]

  ①凡本网注明来源:CK365测控网的所有作品,版权均属于CK365测控网,转载请必须注明CK365测控网。违反者本网将追究相关法律责任。

  ②本网转载并注明自其它来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的稿件来源,并自负版权等法律责任。

  ③如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。more测控名词RFID阅读器

  RFID是一种简单的无线系统,只有两个基本器件,该系统用于控制、检测和跟踪物体。详情

  LabVIEW是一种程序开发环境,类似于C和BASIC开发环境,但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别 是:其他计算机语言都是采用基于文详情

  反馈电路在各种电子电路中都获得普遍的应用,反馈是将放大器输出信号(电压或电流)的一部分或全部,回授到

  详细介绍Sensirion传感器公司推出的新型集成数字式温湿度传感器。该传感器采用CMOSens专利技术将温度湿

联系我们

CONTACT US

联系人:张先生

手机:13988889999

电话:020-66889888

邮箱:admin@baidu.com

地址:广东省广州市番禺经济开发区58号