超高频RFID标签的数字电路设计与分析

摘 要所谓超高频段rfid标签的数字电路，就是指工作频率维系在860～960MHz的射频自动识别技术，同时兼具读写距离长、阅读速率快、实用空间范畴广阔等优势条件，包括新时代背景下的物流、仓储，以及门禁管理事务等，都在其庇护下得到有机改良发展。因此，为了高度迎合目前市场竞争诉求，笔者决定借助EPCC1G2协议主导特性，与ISO/IEC1800.6协议的辅助功用，进行一类适应于超高频标签的数字电路架构设计，希望借此为相关工作人员提供丰富的指导性建议。

【关键词】超高频 射频标签 数字电路 协议内容

射频识别（RFID）技术在我国兴起时间较晚，对应产品长期涉足于中低频领域之中，包括二代身份证、票证管理等，相比之下，对于超高频段产品，自主性开发实力严重不足，最终势必与激烈的国际市场竞争环境，产生严重冲突。相关技术人员在进行读写器和射频标签通信流程研究前提下，仍需深度结合EPCC1G2和ISO/IEC1800.6协议，以及VHDL语言等予以交互式探究解析，以确保可以针对既有电路系统结构与模块的细致化实现方式加以描述。

1 关于超高频射频识别技术标签内涵机理的客观论述

射频识别系统大多数情况下借助读写器、射频标签修缮而成。其中后者主要附着在预识别物体上，并保留特定格式的电子数据，保证和特定物品标识性信息产生积极回应；至于读写器，则能够在无接触情况下，精准地读出标签内部存储的数据信息，最终完成不同类型物品的智能化识别和管制目标。归结来讲，上述两类媒介，始终依照标准样式的通信协议内容，以及足够优质的射频技术，进行相互沟通交流。具体行为流程表现为：

（1）读写器发挥功用范围内的标签，主要负责接收其不定时传输的载波能量，上电复位，并且依照指示完成相关的操作任务。

（2）读写器进行标签识别前期，会自动发出选择和盘存命令，在与单个标签通讯情况下，其余标签则基本上维持休眠状态。随后，成功被识别的标签，会依照次序执行读写器发送的访问命令，并借助反向散射调制途径，将关键性数据信息依照原路输送，成功后快速介入休眠状态，随后不会针对读写器作出应答。

（3）读写器随后会针对其余标签加以搜索，并重复演练上述识别工序流程。

（4）进行单位标签分别唤醒和精准化读取，持续到所有标签被完整识别方可停止。

2 涉及超高频射频识别技术标签的结构和系统规格细致性研究

在RFID技术中，相比于较成熟的低频和高频频段的RFID技术，超高频RFID因为具有识别速度快、读写距离远、存储容量大等优势，成为国内外研究热点。超高频射频技术标签，主要利用模拟和数字两类结构单元搭建。涉及此类协议限定的标签系统规格具体如表1所示。

其中模拟电路主要集合了唤醒、时钟产生、包络检波、解调、反射调制等电路，而数字结构则集中于EPC通信协议实现领域之中，针对读写器第一时间发出的命令予以识别执行，就像是读写器和标签通讯过程以及输出数据编码的实现等。

3 后期标签数字电路设计方案的科学化验证解析

标签芯片作为超高频RFID系统的核心之一，要求具有低功耗、低成本的特性。由此，笔者经过对协议内容的细致性验证评估，决定应用TOP.down设计手段。

（1）就是进行电路基础性功用清晰化描述，同时依照各类功能特性进行此类系统架构内的模块有机划分。

（2）结合VHDL硬件描述语言，实现RTL代码设计指标，之后予以特定功能仿真演练，持续到验证工作处理完毕过后，配和EDA媒介，选定工艺库并实施逻辑综合式优化改造。

（3）采取自动化布局线处理版图设计事务，最终形成所需的芯片。

经由上述工序确认的系统架构正如图1所示。

结构整体包括译码、循环冗余校验、状态机、CRC产生、编码、时钟分频模块，以及存储器。其中译码模块主要负责接收模拟单元解调出的命令信息，并且联合协议内部格式，将这部分信息快速转化成标签数字单元下能够识别的二进制数据，最终传输到CRC校验和状态机模块之中。而CRC校验模块会对当下接收到的命令加以完整化对比校验，确认其有效价值过后，便会触发状态机模块，引领起控制标签和执行相关操作指令，包括存储器流畅性读写、现场放冲突控制等。上述流程交接完毕过后，则可以将数据传送到CRC产生模块，形成可靠的校验码，一并交由编码模块处理，随后编码模块会利用特殊刑形式的脉冲方式，实现模拟单元和射频技术下的改造目标；至于读写器则负责收尾工作。当然，为了顺利规避不必要的功耗问题，时钟分频模块会事先进行全局时钟分频处理，最终产生的频率信息，会借由数字单元或是其余模块交接沿用。存储器的关键性存在意义，就是进行标签标识性信息收集存储。

4 结语

综上所述，笔者主要联合EPCC1G2和ISO/IEC18000-6协议内容，VHDL硬件描述语言，以及EDA工具等，进行超高频段射频识别标签数字电路改良设计，希望就此迎合不同类型射频识别标签的数字化工作需求。相信依照上述内容进行长久化调整，有关既有电路的性能和后端设计等目标，都将顺利达成。至于进一步研究的课题内容，则基本限定在电路结构适当简化和功耗合理降低层面之上。

参考文献

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