3 RFID板级标签验证平台的总体设计与实现
板级标签主要由模拟射频和数字处理2部分组成。图1为板级电子标签验证平台的结构框图。
模拟射频部分采用分立元件实现,完成射频信号的接收,来自RFID读写器的信号通过天线和阻抗匹配网络,经过915 MHz的声表面滤波器滤波,进行包络检波后,通过一个运放构成的一阶有源低通滤波器,再由电压比较器完成高低电平的判决。数字部分由EP1C6Q240FPGA实现,完成ISO18000-6C协议处理,EP1C6Q240FPGA接收来自前端的TTL电平,完成PIE解码、CRC校验、命令解析、状态转移、数据存储、FMO编码等功能。FMO编码通过反相散射调制输出,改变天线的反射阻抗实现。
数字基带部分的设计在Altera公司的EP1C6Q240FPGA上实现。经过对协议内容的深入研究,实现标签数字部分采用Top-down的设计方法,首先对电路功能进行详细描述,按照功能对整个系统进行模块划分;再用Vexilog硬件描述语言进行RTL代码设计。数字基带结构框图如图2所示,它包括译码模块、循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check,CRC)校验模块、状态机模块、CRC产生模块、存储器、编码模块和时钟分频模块。译码模块接收模拟部分解调出的命令信号,根据协议中规定的命令格式将信号译码成标签数字部分可识别的二进制数据,并发送到CRC校验模块和状态机模块。CRC校验模块对收到的命令进行完整性校验,若确认为有效命令,则触发状态机模块,控制标签执行相应操作,如读写存储器、防冲突控制等。处理完成后,则将要发送的数据送至CRC:产生模块产生相应的CRC校验码,然后将要发送的数据和校验码一起送至编码模块,最后由编码模块以特定的脉冲形式发送给模拟部分进行处理后,再采用射频技术发送给读写器。