ADC的选择:接收脉冲的宽度为40ns,带宽为25MHz,根据采样定理,这里选用ADI公司的AD9057,8bit 80MHz,输入输出延迟时间tPD=9.5ns。
FIFO的选择:FIFO接收存储来自ADC高速输出的数字信号,还要将数据输出给MCU,这对FIFO的存取速度由很高的要求,这里选用IDT公司的SUPERSYNC II系列FIFOIDT72V223,最高166MHz操作时钟,容量1024x9 bit,具有可编程性,选用异步模式。
MCU的选择:通过软件编程实现40ns的脉冲控制信号,接收时实现高速的数据采集,RFID系统要求高速工作速度,这里选用性能优秀C8051F131。C8051F是完全集成的混合信号系统级芯片,它的CIP-51内核采用流水线结构,在同频率下是标准8051指令执行速度的12倍,C8051F131最高支持100MHz的时钟频率,处理速度也可达到100MIPS,32个I/0,128K Flash,8448字节内部RAM,可寻址64KB的片上外部RAM。
时钟的选择:ADC与FIFO的工作状态由MCU控制。钟振提供ADC采样时钟与FIFO写时钟,ADC采样时钟与FIFO写时钟只有同步数据才能不丢失,通过查询器件的数据资料,ADC转换速度与FIFO的存取速度可以实现衔接,可共用钟振。FIFO的读时钟与控制由MCU产生。
2.2 硬件电路设计
根据系统结构与器件的数据资料,部分电路设计如下:
(1)AD9057的电路设计:将射频接收电路输出端接入AD9057输入端:AD9057的8位数字信号输出端与IDT72V223的低8位输入端连接;使用C8051F13l控制AD9057的PWRDN端,控制AD9057的工作状态。
(2)IDT72V223的电路设计:在IDT72V223主复位过程中,对相应引脚置位可确定其工作模式。选用异步、标准IDT工作模式;数据输入由WCLK和WEN控制,输入时钟与输出时钟完全独立;只要REN和WEN使能,就可以读写数据;OE为低,表示允许输出端输出;此外,IDT72V223也提供了丰富的状态信号,将IDT72V223低8位输出端连接C8051F131的I/O口。
(3)通信电路、显示电路、时钟电路、电源电路等其它电路的设计,按照器件数据资料的要求完成电路连接。
利用Protel DXP绘制电路图与PCB版图,部分电路如图3和图4所示。完善器件布局,仿真电路与电气检查,完成加工制作。