（计算机应用技术专业论文）欧姆龙rfid读写器串口指令的类sql实现.pdf

欧姆龙r f i d 读写器串口指令的类s q l 实现 摘要 本论文提出了一种用以取代欧姆龙r f i d 读写器串口指令的类s q l 实现。 r f i d 系统包括标签、天线和读写器，能够通过无线射频信号在读写器和电子标 签之间传递信息。标签通过天线向读写器传递信息，而阅读器则把r f i d 标签反 射回的射频信号转化为数字信号，以供后台计算机分析处理。相反的，写入器将 计算机传递的数字信号转化为射频信号通过天线将信息写入标签。近年来，关于 r f i d 系统的研究发展迅速。 欧姆龙作为r f d 技术的早期倡导者提供了许多r f i d 产品，其中最著名的 是工作于1 3 5 6 m h z 的产品。但是，针对这种产品，欧姆龙只是给出了格式简单 的指令集，对于丌发人员来说，大量的这种指令的记忆理解是非常困难的。为了 给丌发人员提供良好的人机接口，我们首次提出了针对欧姆龙读写指令的类s q l 语法表述，并构造了一个解释器能够将我们的类s q l 命令转化为欧姆龙的读写 指令。 第一章介绍r f i d 技术，回顾其发展历史，并提出研究背景和研究目的。 第二章介绍了欧姆龙工作于1 3 5 6 m h z 上的r f i d 产品。包括r f i d 标签、 天线和读写器。 第三章针对欧姆龙的r f i d 读写指令提出了两个类s q l 语句及其语法，并介 绍其工作方式。 第四章介绍构造解释器所用到的一些编译技术。重点研究了免费的词法分析 器自动生成工具f l e x 和语法分析器自动生成工具b i s o n 。 第五章首先根据类s q l 语法以及f l e x 和b i s o n 所要求的接口规范，编写出 f l e x 配置文件和b i s o n 配置文件，然后利用f l e x 和b i s o n 分别生成类s q l 语句 的词法分析器和语法分析器。 第六章在生成的词法分析器和语法分析器的基础上，编写了语义分析器和代 码生成器，并将它们封装为d l l 组件。 第七章对全文进行总结，提出对未柬工作的展望。 关键词：r f i d ；词法分析：语法分析：f l e xb i s o n a ns q l - l i k ei m p l e m e n t a t i o no fr e a d w r i t ec o m m a n df o r o m r o nr f i dr e a d e r w r i t e r a b s t r a c t t h i st h e s i sg i v e sa ns q l - l i k ei m p l e m e n t a t i o no fs e r i a lp o r ti n s t r u e t i o ns e tf o r 0 m r o nr f i df r a d i of r e q u e n c yi d e n t i t l e a t i o n ) s y s t e m a nr f i ds y s t e mc o n s i s t so f t a g s a na n t e n n aa n dar e a d e r w r i t e r t h et a gc o n t a i n st h er fc i r c u i t r ya n di n f c l r m a t i o n t ob et r a n s m i t t e d t h ea n t e n n ap r o v i d e st h em e a n sf o rt h ei n t e g r a t e dc i r c u i tt ot r a n s m i t i t si n f o r m a t i o nt ot h er e a d e rt h a tc o n v e r t st h er a d i ow a v e sr e t i e c t e db a c kf r o mt h e r f i dt a gi n t od i g i t a li n f o r m a t i o nt h a tc a nt h e nb ep a s s e do nt oc o m p u t e r st h a tc a n a n a l y z et h ed a t a c o n t r a r i l y , aw r i t e rc o n v e r t sd i g i t a li n f o r m a t i o nf r o mc o m p u t e r si n t o r a d i ow a v e sa n dw r i t e st h ei n f o r m a t i o ni nt h et a gt h r o u g ht h ea n t e n n a r e c e n t l y , r e s e a r c h e so nr f i ds y s t e mh a v eb e e na d v a n c e d o m r o na sal e a d i n gr f i dv e n d o rp r o v i d e sm a n yr f i dp r o d u c t sa m o n gw h i c h t h em o s tf a m o u si st h eo n e sa tt h ef r e q u e n c yo fl3 5 6 m h z f o rt h e s eo n e s h o w e v e l 0 m r o no n l yg i y e sa l li n s t r u c t i o ns e tb a s e do ns y m b o l sw h i c ha r eh a r df o rh u m a nt o r e m e m b e ra n du n d e r s t a n d t op r o v i d eah u m a nf r i e n d l yi n t e r f a c ef o rd e v e l o p e r s ，w e f i r s tp r o p o s eag r a m m a rf o rt w os q l - l i k es t a t e m e n t sw h i c hp e r f o r mr e a d i n ga n d w r i t i n gr e s p e c t i v e l y , a n dt h e nc o n s t r u c ta ni n t e r p r e t e rw h i c ht r a n s l a t e sr e a da n dw r i t e s t a t e m e n t st or e a da n dw r i t ei n s t r u c t i o n so f o i n r o ni n s t r u c t i o ns e tr e s p e c t i v e l y c h a p t e rl g i y e sa ni n t r o d u c t i o nt or f i dt e c h n o l o g i e s ，o b s e r v e ss o m eh i s t o r y o v e r v i e w , a n dp r o v i d e sab a c k g r o u n da n dam o t i v eo f o u rs t u d y c h a p t e r2i n t r o d u c e so i t l r o nr f i dp r o d u c t sa tt h ef r e q u e n c yo f1 3 5 6 m h z t h e s p e c i f i c a t i o no f r f i dt a g sa n dr e a d e r w r i t e ra r eg i v e n c h a p t e r3p r o p o s e sag r a m m a rf o rt w os q l 1 i k es t a t e m e n t sw h i c hp e r f o r m r e a d i n ga n dw r i t i n gr e s p e c t i v e l y , a n dd i s c u s s e sh o wt h e s ew o r k c h a p t e r4i n t r o d u c e st h et e c h n o l o g i e sw eu s et oc o n s t r u c to u ri n t e r p r e t e r w c i n v e s t i g a t eaf r e ev e r s i o no fl e x e rg e n e r a t o rn a m e df l e xa n daf r e ev e r s i o no fp a r s e r g e n e r a t o rn a m e db i s o n i nc h a p t e r5 ，a c c o r d i n gt ot h eg r a m m a ro ft h es q l - l i k es t a t e m e n t sa n dt h e c o n f i g u r a t i o ni n t e r f a c e ss p e c i f i e db yf l e xa n db i s o n , w ep r e s e n tac o n f i g u r a t i o nf i l e u s e db yf l e xt oc r e a t el e x e ra n dac o n f i g u r a t i o nf i l eu s e db yb i s o nt oc r e a t ep a r s e r , a n dt h e ng e n e r a t et h e1 e x e ra n dp a r s e rf o rt h et w os o l - 1 i k es t a t e m e n t s i nc h a p t e r6 ，o nt h eb a s i so fl e x e ra n dp a r s e rg e n e r a t e di nc h a p t e r5 ，w ep r e s e n ta s e m a n t i ca n a l y z e ra n dat a r g e tc o d eg e n e r a t o r , a n dt h e np a c k a g et h e ma sad l l c o m p o n e n t ，w h i c hi so u ri n t e r p r e t e rt h a tc a l lb ec a l l e db yd e v e l o p e r se a s i l y c h a p t e r7c o n c l u d e st h i st h e s i s ，a n dp r o s p e c t sf o rt h ef u t u r ew o r k k e y w o r d s ：r f i d ；m o r p h o l o g i c a la n a l y s i s ；s y n t a c t i ca n a l y s i s ；f l e x ；b i s o n 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写 过的研究成果，也不包含未获得 l 逵；翅遗直墓丝盂噩挂型直塑 的：查拦亘窒2 或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研 究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者繇伽劫签字眠碎办多日 ， 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有 关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权学校可以将学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手 段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 他秒 签字日期：7 务7 年孑月乡日 ， 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 导师签字： 行娘 签字日期：2 研年6 月( ) 日 电话： 邮编： 欧姆尼r f i d 读q 器串u 指令的类s q l 实现 1 引言 1 1r f i d 技术介绍 1 1 1r f i i ) 基础知识 r f i d 是射频识别技术的英文( r a d i of r e q u e n c yi d e n t i f i c a t i o n ) 的缩写，射频识 别技术是2 0 世纪9 0 年代丌始兴起并逐渐走向成熟的一种自动识别技术，射频识 别技术是一项利用射频信号通过空间耦合( 交变磁场或电磁场) 实现无接触信息 传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。 与目前广泛使用的自动识别技术例如摄像、条码、磁卡、l c 卡等相比，射 频识别技术具有很多突出的优点： 1 非接触操作，长距离识别( 几厘米至几十米) ，因此完成识别工作时无须 人工干预，应用便利； 2 无机械磨损，寿命长，并可工作于各种油渍、灰尘污染等恶劣的环境； 3 可识别高速运动物体并可同时识别多个电子标签； 4 读写器具有不直接对最终用户开放的物理接口，保证其自身的安全性； 5 数据安全方面除电子标签的密码保护外，数据部分可用一些算法实现安 全管理； 6 读写器与标签之间存在相互认证的过程，实现安全通信和存储。 目前，r f i d 技术在生产制造和装配、航空行李处理、邮件及快运包裹处理、 文档追踪和图书管理、移动车辆的自动识别、运动计时、身份认证、智能交通、 网络家电控制、门禁控制、电子门票、物流与供应链管理等领域已经或f 在投入 实际应用。而且其应用领域还在不断的扩展。 最基本的r f i d 系统由三部分组成： 1 电子标签( t a g ) ：由耦合元件及芯片组成，且每个电子标签具有全球唯一 的识别号( i d ) ，无法修改、无法仿造，这样提供了安全性。电子标签附 着在物体上标识目标对象。电子标签中一般保存有约定格式的电子数据， 在实际应用中，电子标签附着在待识别物体的表面。 欧姆龙r f i d 读与 | 串u 指令的类s q l 实现 2 天线( a n t e n n a ) ：在标签和阅读器问传递射频信号，即标签的数据信息。 3 阅读器( r e a d e r ) ：读取( 或写入) 电子标签信息的设备，可设计为手持式或 固定式。 阅读器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而达到自动 识别物体的目的。通常阅读器与计算机相连，所读取的标签信息被传送到计算机 上，进行下一步处理。 1 1 2r f i i ) 特征 6 数据的读写( r e a d w r i t e ) 机能：只要通过r f i dr e a d e r 即可不需接触， 直接读取信息至数据库内，且可一次处理多个标签，并可以将物流 处理的状念写入标签，供下一阶段物流处理用。 容易小型化和多样化的形状：r f i d 在读取上并不受尺寸大小与形状 之限制，不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。 此外，r f i d 电子标签更可往小型化与应用在不同产品。因此，可以 更加灵活地控制产品的生产，特别是在生产线上的应用。 耐环境性：纸张一受到脏污就会看不到，但r f i d 对水、油和药品等 物质却有强力的抗污性。r f i d 在黑暗或脏污的环境之中，也可以读 取数据。 可重复使用：由于r f i d 为电子数据，可以反复被覆写，因此可以回 收标签重复使用。如被动式r f i d ，不需要电池就可以使用，没有维 护保养的需要。 穿透性：r f i d 若被纸张、木材和塑料等非盒属或非透明的材质包覆 的话，也可以进行穿透性通讯。不过如果是铁质金属的话，就无法 进行通讯。 数据的记忆容量大：数据容量会随着记忆规格的发展而扩大，未来 物品所需携带的资料量愈来愈大，对卷标所能扩充容量的需求也增 加，对此r f i d 不会受到限制。 系统安全：将产品数据从中央计算机中转存到工件上将为系统提供 安全保障，大大地提高系统的安全性。 2 欧姆尼r f l d 读丐器串u 指令的娄s q l 实现 8 数据安全：通过校验或循环冗余校验的方法来保证射频标签中存储 的数据的准确性。 1 1 3r f i d 工作原理 当装有电子标签的物体在距离几米范围内接近读写器时，读写器受控发出微 波查询信号，安装在物体表面的电子标签收到读写器的查询信号后，将此信号与 标签中的数据信息合成一体反射回电子标签读出装置。反射回的微波合成信号， 己携带有电子标签数据信息。读写器接收到电子标签反射回的微波合成信号后， 经读写器内部微处理器处理后即可将电子标签贮存的识别代码等信息分离读取 出来，然后与计算机通讯。工作原理如图1 1 所示： 1 1 4r f i d 技术的分类 图l - 1r f i dl ：作原理 1 根据标签的供电形式分类 依据射频标签工作所需能量的供给方式，可以将r f i d 系统分为：有源、无 源和半有源系统。下面来看一下集中系统的优缺点。 有源系统，顾名思义，标签工作能量来自卡内的电池。因此标签工作能量较 高，识别距离比较长，可以达到几十米甚至上百米，但是寿命有限且标签体积比 较大，成本比较高，不适合在恶劣环境下工作。 相反，无源系统中的标签中没有电池，利用波束供电技术将接收到的射频能 量转化为直流电源为卡内电路供电，因此标签重量轻、体积小，可以制成薄卡。 欧埘艺r f i d 读写器串l j 指令的类s o l 实现 其作用距离相对有源卡短，一般只有几十厘米到数十米，但寿命长且对工作环境 要求不高。 半有源系统则介于两者之问，虽然带有电池，但是电池的能量只激活系统， 激活后无须电池供电，进入无源标签工作模式。 2 根据标签的数据调制方式分类 标签的数据调制方式即标签是通过何种形式方法与读头之间进行数据交换， 据此r f i d 可分为主动式、被动式和半主动式。 通常来说，主动式r f i d 系统为有源系统，即主动式射频卡用自身的射频能 量主动地发送数据给读写器；在有障碍物的情况下，只需穿过障碍物一次。因此 主动方式工作的射频卡主要用于有障碍物的应用中，距离更远( 可达3 0 米) 。 而被动式系统必须利用读写器的载波来调制自己的信号，标签产生电能的装 置是天线和线圈。标签进入r f i d 系统工作区域后，天线接收到特定电磁波，线 圈产生感应电流，从而给标签供电，在有障碍物的情况下，读写器的能量必须来 去穿过障碍物两次。该类系统一般适合用在门禁或交通应用中，因为读写器可以 确保只激活一定范围之内的射频卡。 半主动式r f i d 系统虽然本身带有电池，但是标签并不通过自身能量主动发 送数据给读头，电池只负责对标签内部电路供电。标签需要被读头的能量激活， 然后才通过反向散射调制方式传送自身数据。 3 根据工作频率分类 r f i d 系统的工作频率即为读头发送无线信号时所用的频率，一般可以分为 低频、高频( h f ) 、超高频( u h f ) 和微波。 低频射频卡主要有1 2 5 k h z 和1 3 4 2 k h z 两种，高频射频卡频率主要为 1 3 5 6 m h z ，超高频射频卡主要为4 3 3 m h z 、9 1 5 m h z 、2 4 5 g h z 、5 8 g h z 等。低 频系统主要用于短距离、低成本的应用中，如多数的门禁控制、饺园卡、动物监 管、货物跟踪等。高频系统用于门禁控制和需传送大量数据的应用系统：超高频 系统应用于需要较长的读写距离和高读写速度的场合，其天线波束方向较窄且价 格较高，在火车监控、高速公路收费等系统中应用。 最近r f i d 开发者又研究出了将高频和超高频两个频率集成到个芯片中， 成为双频系统。 4 欧姆尼r f i d 凄与器串u 指令的类s o l 实现 4 根据标签的可读性分类 射频标签内部使用的存储器类型不一样，可以分为可读写卡( r w ) ，一次写入 多次读出卡( w o r m ) 和只读卡( r o ) ，只读卡标签内一般只有只读存储器( r o m ) 和随即存储器( r a m ) 和缓冲存储器，而可读写卡一般还有非活动可编程记忆 存储器。这种存储器除了存储数据功能外，还具有在适当条件下允许多次写入数 据的功能。通常来讲，可读写卡成本最高，其次是一次写入多次读出卡，最便宜 的是只读卡。 5 根据r f i d 系统标签和读头之间的通信工作时序分类 时序指的是读头和标签的工作次序问题，即是读头主动唤醒标签 ( r t f , r e a d e r t a l k f i r s t ) 还是标签首先自报家门( t t f ，t a g t a l k f i r s t ) 的方式。 一般来说，无源标签一般是t t f 方式，丌f 系统通信协议比较简单，防冲撞能 力更强，速度更快。 1 1 5r f i d 技术的典型应用 1 物流和供应管理 2 生产制造和装配 3 航空行李处理 4 邮件快运包裹处理 5 文档追踪图书馆管理 6 动物身份标识 7 运动计时 8 门禁控制电子门票 9 道路自动收费 1 2 本文的主要工作内容 本文通过对欧姆龙r f i d 技术的介绍，针对其v 7 2 0 系列读写器的串口指令， 提出了一种更人性化更易读易记的类s q l 读写命令用以替代晦涩难懂的欧姆龙 指令。然后参考一些编译技术，编写出f l e x 源程序和b i s o n 源程序分别编译生 成词法分析器和语法分析器，接着运用w i n d o w sd l l 封装技术将二者打包成为 欧蛳尼r f i d 读q 器串u 指令的类$ q l 实现 可供各类w i n d o w s 丌发人员调用的动念链接库，形成类s q l 命令转化为欧姆龙 指令的解释器。 1 3 论文的组织 本文的整体组织结构如下： 第二章介绍了欧姆龙公司的r f i d 技术。 第三章着重阐述了类s q l 命令的生成、解读方式。 第四章首先简单介绍了编译技术的基础知识，重点讲述了词法分析器生成器 f l e x 和语法分析器生成器b i s o n 的工作原理。 第五章给出了本编译器的f l e x 源程序和b i s o n 源程序以及主程序代码，并举 例验证了程序的j 下确性。 第六章将词法分析器、语法分析器等封装为d l l ，并经测试验证了其j 下确 性。 第七章作为结束语，对论文所作的工作进行了总结。 6 欧姆龙r f i d 读q 端串u 指令的类s q l 实现 2 欧姆龙的r f i d 技术 2 1 欧姆龙r f i d 主要组件 r a gi n l a y ( 嵌入式标签) 、i ct a g 、i d 控制器、读写天线、读写模块等是构 成实现系统整合及终端用户的整体解决方案的关键的各种r f i d 系统组件群。 系统梅成 | 玺l2 - 1 欧姆龙r f i d 组什 欧姆坨r f i d 读q 器串u 指令的类s q l 实现 2 2 欧姆龙w 2 0 系列电子标签o ct a g ) 幽2 - 2 欧姆龙v 7 2 0 系列电子标签 欧姆龙v 7 2 0 系列电子标签( 如图2 2 所示) 工作于1 3 5 6 m h z ，具有下列4 个特征： 1 丰富的功能：具有作为r f i d 系统基本功能的单独处理、多个同时处理、 选择性处理、先进先出( f i f 0 ) 功能。 2 柔软性：通过革新性技术进步，制成更具柔软性的t a g 。欧姆龙提供的 t a gi n l a y 非常薄，要根据客户的要求方便地加工成各种尺寸、用途。 3 国际标准化：v 7 2 0 系列采用符合i s 0 1 5 6 9 3 标准的i c 芯片p h i l i p s 公司的i c o d e ，从而满足了国际标准化的趋势。 4 低成本：使用最先进技术，提供寻求并实现彻底的低成本操作的生产工 艺和反映规模效益的低价格且最高品质的产品。 一般规格为 项目v 7 2 0 s d 1 3 p 3 0 4 0 型 对应芯片i c o d es l i 内存容量1 1 2 字节( 用户空间) 内存种类1 2 8 字节e e p r o m 工作频率 1 3 5 6 m h z 数掘保存时间 数据写入后1 0 年( 5 5 以下) 数据更换次数各地址1 0 万次 工作环境温度一1 0 。c + 7 0 ( 无结冰及无结露) 保存环境温度- - 3 0 + 7 0 ( 无结冰及无结露) 保护构造i e c 6 0 5 2 9 规格i p 6 7 欧埘尼r f i d 读q 器串u 指令的类s q l 实现 材料p e t 树脂 耐久：以5 0 0 m s 2 的冲击力从x 、y 、z 的方向各 耐冲击性 实施3 次，总计1 8 次撞击后而无异常发生。 耐久：以频率1 0 h z 2 ，0 0 0 h z ，复振宽度1 5 m m ， 耐振动性加速度1 0 0 m s 2 的可变振动在x 、y 、z 各方向进行 1 5 分钟的1 0 读写操作并无异常出现。 重量 v 7 2 0 s - d 1 3 p 4 0 型约4 9 v 7 2 0 s d 1 3 p 3 0 型约2 9 该芯片中的用户存储区按页( p a g e ) 划分：每页4 个字节( b y t e ) ，共2 8 页，读 写器最小一次可访问单元为1 页。数据的存放格式有两种：a s c i i 码和十六进制 ( h e x ) 。 格式类别格式编码说明 a s c i ia 数据中的一个字符占一个字节 h e xh 十六进制数据，数据中的两个字符占一个字节 a s c i i 示例：用a s c i i 格式将“v 7 2 0 ”写入标签p a g e0 0 h ( 第0 页) ，则标 签内存数据存储情况为： b v t e0b v t e lb y t e 2b y t e3 p a g e0 0 h 5 63 73 23 0 说明 “v “ ， “2 ”“o ” h e x 示例：用h e x 格式将“1 2 3 4 5 6 7 8 ”写入标签p a g e0 0 h ( 第0 页) ，则 标签内存数据存储情况为 b y t e 0b y t e lb v t e2b v t e3 p a g e0 0 h 1 23 45 67 8 欧姆尼r f i d 读q 器串l j 指令的类s q l 实现 2 3 欧姆龙v 7 2 0 系列读写天线 v t 2 0 - a 4 13 3 5 m 型 v 2 0 s - h s m 型 幽2 - 3 欧姆龙读写天线 该天线( 如图2 3 所示) 厚度为3 5 r a m ，与欧姆龙的读写器( v 7 2 0 ，b c 5 d 4 ) 连接，与欧姆龙的i c t a g t a g i n l a y 通讯能达到4 5 c m 的最远通讯距离 一般规格为： 项目 v 7 2 0 h s 0 4 型 工作频率 1 3 5 6 m h z 输入电阻5 0 q 工作环境温度一1 0 + 5 5 ( 无结冰) 工作环境湿度3 5 r h 8 5 r h ( 无结露) 外型尺寸3 3 4 ( w ) 3 5 ( h ) x4 0 7 ( d ) i n l 1 保护构造 i p 4 0 重量 约2 5 k g v 7 2 0 - h s 7 2 型 幽2 4 欧姆龙门式天线 欧姆龙的门式天线( 如图2 - 4 所示) 通过读写器( v 7 2 0 s b c 5 d 4 a 型) 与后 o 欧姆尼r f i d 读q _ ； ； 串u 指令的类s o l 实现 端设备连接。本公司的s m a r tt a g ( v 7 2 0 一d 1 3 p 0 1 v 7 2 0 s d 1 3 p ) 最大可在l m 的门之间实现通讯。该天线适用于物流系统，租赁产品管理系统，出入室系统等 的门式应用程序。能实现单与读写器相连接而不与计算机等后端机器连接的独立 e a s 模式及t a g 与天线l 对l 或1 对n 的多重连接模式等高性能的r f i d 系统。 一般规格为： 项目 v 7 2 0 一h s 7 2 型 工作频率1 3 5 6 m h z 工作环境温度一1 0 + 5 0 ( 但无结冰) 工作环境湿度3 5 8 5 r h ( 但无结露) 保护构造1 1 7 4 0 ( i e c 6 0 5 9 2 规格) 重量 大约1 6 5 k g 外型尺寸6 2 2 ( w ) 1 5 9 7 ( h ) 1 2 0 ( d ) 1 1 1 1 1 1 颜色 侧板：象牙白 框体侧框：铝制盖：p c a b s 树脂底座：不锈钢 电缆线长度天线与读写器之f 日j ：3 ，5 m 天线之间： 2 4 m 安装方法m 1 2 地钉固定2 2 4 欧姆龙v 7 2 0 系列读写器 v 7 2 0 s b c s d 4 a 盘 幽2 - 5 欧姆龙v 7 2 0 系列读写器 欧姆龙的远距离用读写器( 如图2 5 所示) 是与天线( v 7 2 0 h s 0 4 型) 或门 式天线( v 7 2 0 一h s 7 2 型) 等连接，达到与i ct a g i n l a y 之闯业界最高标准的通 讯距离。采用r s 一2 3 2 c 与r s 。4 8 5 的高级端口，最多可3 2 台多重连接。 欧蚶此r f i d 读弓 串l i 指令的类s q l 实现 一般规格为： 项目v 7 2 0 s b c 5 d 4 a 型 工作频率 1 3 5 6m h z 工作环境温度 一1 0 。c + 5 0 ( 无结冰) 保护构造 i p 6 0 电源电压 d c 2 4 v 士l o 工作功率2 5 w 以下 外型尺寸2 4 7 ( w ) 8 4 ( h ) 1 2 8 ( d ) n l l n 天线输出电阻 i o 端口 输入：4 s i g n a l s ( i n i ，i n 2 ，i n 3 ，r e s e t ) ， 输出：4 s i g n a l s ( o u t l ，o u t 2 ，o u t 3 ，o u t 4 ) 高级端口 c o m l ( r s 一2 3 2 c r s - 4 8 5 ) ，c o m 2 ( r s - 2 3 2 c ) 9 6 0 0t o1 1 5 ，2 0 0b p s 适用规格( 预计)r & t t e 指令，电波法 重量 约2 3 k g 该系列读写器有几种工作模式，不同的工作模式下，与标签通讯的顺序、返 回结果的时间各不相同，需要依照具体情况选择合适的模式。主要模式种类如下： 1 单一触发模式( s i n g l et r i g g e rm o d e ，记为s t ) ； 2 单一自动模式( s i n g l e a u t o m o d e ，记为s a ) ； 3 单一重复模式( s i n g l er e p e a tm o d e ，记为s r ) ； 4 先进先出触发模式( f i f ot 垂g g e rm o d e ，记为f t ) ； 5 先进先出自动模式( f i f o a u t om o d e ，记为f a ) ； 6 先进先出重复模式( f i f or e p e a tm o d e ，记为f r ) ： 7 复合触发模式( m u l t i p l et r i g g e rm o d e ，记为m t ) ； 8 复合自动模式( m u l t i p l e a u t om o d e ，记为m a ) ； 9 单一重复模式( m u l t i p l er e p e a tm o d e ，记为m r ) 。 1 0 i d 选择模式( u i ds e l e c t ，记为s l ) 2 欧姆尼r f i d 读丐器串l j 指令的娄s o l 实现 其中单一重复模式( s i n g l er e p e a tm o d e ) 一次只能读写一个标签，在此模 式下：读写器收到计算机指令进入该工作模式，然后等待标签进入读写天线的通 讯区域。当标签进入通讯范围后，读写器与之通讯后向计算机返回结果，读写器 会一直与此标签通讯直到它离- 丌通讯范围，然后读写器继续等待下一标签进入。 当读写器收到s t o p 或r e s t 指令后，才结束此工作模式( 如图2 - 6 所示) 。其他的 工作模式不再赘述，请参考欧姆龙v 7 2 0 系列读写器手册。 计剿i 读写嚣 标签 l s i n g l ee e p e a t 命 l等待标签进入i 与标签通讯 卜 j返回结晃 l i i l收到结果仃”i 与标签通讯n卜+ 返回结果 i收到结果仃w 1 ) | 等待标签进九 与标签通讯k t 丑景2 j 返回结果 i l收到结果 h # _ l 等待标笺进入 豳2 - 6 单一重复模式工作情况图 欧姆尼r f i d 读写器串u 指令的类s q l 实现 圈2 7 欧姆龙r f i d 设备连接结构幽 此系列的读写器通过串口与计算机系统相连( 如图所示) ，所以欧姆龙公司 提供了一系列的读写指令供计算机与读写器通讯。读写器的工作出相连的计算机 发送指令控制，指令的执行结果返回给计算机。由图2 7 可以看出，多个读写器 可以通过串口串联起来，然后连接到台计算机的一个串口上。这样，计算机就 可以通过一个串口管理多个放置在不同位置上的读写器。 2 4 本章小结 本章主要介绍了欧姆龙v 7 2 0 系列r f i d 组件( 电子标签、读写天线、读写 器) 的类别、特征、规格和性能以及多个组件如何搭建环境、相互通讯协同工作。 欧姆龙提供的读写指令功能强大，种类繁多，所以指令集的设计以简洁为目 的。例如读指令：0 0 r d s r a 0 0 0 5 ，这样一个简单的指令包含的信息却并不少。 然而对于r f i d 应用系统的开发人员来说，经常需要面对大量的这种指令，就是 件非常令人头疼的事了。所以，设计一种更人性化更易读易记的指令能够代替 欧姆龙的某些常用指令十分必要。 4 欧姆尼r f i d 读与器串u 指令的娄s q l 实脱 3 类s q l 命令 世界上的语言种类繁多，究竟选用哪种语言作为替代才能满足我们的要求? 考虑到大多数的开发人员对于数据库丌发较为了解，所以我们选择丌发人员更为 熟知的结构化查询语言s q l 作为参照，提出了类s q l 命令。因为欧姆龙指令集 中最为常用的是读指令和写指令，所以我们就以这两类指令作为研究对象：设计 出相应的类s q l 命令作为替换。 3 1 读指令 根据欧姆龙的v 7 2 0 s 型读写器的通讯协议，读指令为： 以指令0 0 r d s r a 0 0 0 5 为例，按各位功能划分为：0 0 r ds r a 0 0 0 5 。 其中，0 0 代表读取的读写器号； r d 代表读命令； s r 代表( m u l t ir e p e a t ) 读写器工作模式； a 代表数掘格式为a s c i i 码； o o 代表读取的丌始页号： 0 5 代表读取的总页数。 由此我们提出类s q l 读命令，如： s e l e c tp a g e0 0t o0 5f r o mt a gw h e r er e a d e r = 0 0a n dm o d e = s ra n dc o d e = a ； 读指令由下列几个部分构成 默埘尼r f i d 读q ： 串u 指令的类s q l 实现 s e l e c t ，p a g e ，t 0 ，f r o m ， t a g w h e r e ，r e a d e r ，关键字 a n d ，m o d e ，c o d e = ，( 空格，制表符)分隔符 p a g e f r o m n o读取的开始页号( 0 2 7 ) p a g e n u m 读取的总页数( 1 2 8 ) r e a d e r n o 读取的读写器号( 0 3 1 ) w o r k m o d e读写器工作模式 ( s t , s a ，s r ，m t ，m a ，m r ，f t , f a ，f r ，s l ) c o d e t y p e 数掘格式( a s c i i h e x ) 命令结束标志 当编号为r e a d e r n o 的读写器收到读指令后，将进入w o r d m o d e 工作模式下， 发现标签后，读取标签的用户内存区从p a g e f r o m n o 开始的p a g e n u m 页内容，然 后以c o d e t y p e 格式传回计算机。 3 2 写指令 根掘欧姆龙的v 7 2 0 s 型读写器的通讯协议，写指令为： 以指令0 0 w t s r a 0 0 0 5 h e l l o 为例， 按各位功能划分为：0 0r ds r a 0 00 5h e l l o 。 其中，0 0 代表写入的读写器号； w t 代表写命令； s r 代表( m u l t ir e p e a t ) 读写器工作模式； a 代表数据格式为a s c i i ； o o 代表读取的开始页号； 0 5 代表读取的总页数； h e l l o 为写入的数据。 由此我们提出类s q l 写命令，如： u p d a t et a gs e t0 0t o0 5 = ( h e l l o ) w h e r er e a d e r = 0 0a n dm o d e = s ra n dc o d e = a ； 1 6 欧姆尼r f l d 读q 器串u 指令的类s q l 实现 写指令语法定义： u p d a t ep a g e p a g e f r o m n ot op a g e n u m = ( w r i t e d a t a ) p a g ef r o mt a g w h e r er e a d e r = r e a d e r n oa n dm o d e = w o r k m o d ea n d c o d e = c o d e t y p e ； 写指令由下列几个部分构成： 部分说明 u p d a t e ，p a g e ，t o ，f r o m ，关键字 t a g , w h e r e ，r e a d e r ， a n d ，m o d e ，c o d e ( ，) ，= ，( 空格，制表符)分隔符 w r i t e d a t a 要写入数掘 p a g e f r o m n o读取的开始页号( 0 - 2 7 ) p a g e n u m读取的总页数( 1 2 8 ) r e a d e r n o 读取的读写器号( o 3 1 ) w o r k m o d e 读写器工作模式 ( s t , s a ，s r ，m t m a ，m r ，f t , f a ，f r ，s l ) c o d e t y p e 数据格式( a s c i i h e x ) 命令结束标志 当编号为r e a d e r n o 的读写器收到写指令后，将进入w o r d m o d e 工作模式下， 发现标签后，从标签的用户内存r z p a g e f r o m n o 开始以c o d e t y p e 格式 写x w r i t e d a t a , 一共写p a g e n u m 页，然后把结果返回计算机。 3 , 3 类s q l 命令的作用 我们设计的类s q l 读写命令是面向开发人员的，这样其实就是用更人性化 类s q l 命令把晦涩难懂的欧姆龙指令封装起来，开发人员在开发时不需要再去 使用后者，而是使用前者了。如图3 1 所示： 欧姆尼r f i d 读弓 | | 串l j 指令的类$ q l 实现 3 4 本章小结 幽3 - 1 类s q l 命令的作j 本章设计了类s q l 读写命令， 义及其说明。 类s q l 读写命令设计完成后， 龙的读写指令。 4 解释器构造工具 介绍了该指令的语法以及各个组成部分的含 我们需要进行下一步的工作：用其替换欧姆 将一种指令对一的转换为另一种指令，我们称之为解释。所以我们的目标 是设计个解释器：它以前面设计的类s q l 命令作为输入，然后分析整条命令， 按照指定规则，取出其中的关键词，最后生成读写器所认识的欧姆龙读写指令。 本文所要设计的解释器，涉及到词法分析、语法分析等一些编译技术，所以我们 从研究编译器的生成方法入手，先来了解一下需要用到的一些编译技术。 4 1 编译技术简介 编译器是将种语言翻译成另一种语言的计算机程序。编译器的工作从输入 源程序丌始到输出目标程序为止。 就其过程而言，它与人类韵自然语言之间的翻译有很多的相似之处。当我们 把一种文字翻译成另外一种文字时。通常需要以下步骤： 1 识别出句子中的一个个单词： 2 分析句子的语法结构； 3 根据句子的含义进行初次翻译： 4 对译文进行修饰； 5 写出译文。 欧埘龙r f i d 读与器串u 指令的类s q l 实现 类似的，编译程序工作的过程一般也可以划分成5 个阶段：词法分析、语法 分析、语义分析、中间代码生成优化、目标代码生成。 编译器内部包括了许多步骤或称为阶段，它们执行不同的逻辑操作。一个完 整的编译程序至少需