基于ARM的嵌入式RIFD读写器设计

1、基于arm的嵌入式rifd读写器设计 利用了电磁波空间耦合、传扬举行通信，以达到自动识别被标识对象，猎取对象信息的目的。同其他一些识别技术相比，识别技术具有高效快捷、非接触、无污染、识别率高等突出优点。识别过程无需人工干预，可在恶劣环境下工作，能够应用到无数行业。 1.rifd 读写器的硬件总体设计图 1 读写器的硬件总体设计rfid 系统主要由射频卡、读写器以及计算机系统组成。系统的工作原理如下：读写器通过天线发送出 13.56mhz 的射频信号，当射频卡进入读写器工作场时，天线产生感应，从而射频卡获得能量被激活并向读写器发送出自身编码等信息，读写器接收到来自射频卡的载波信号，对接收的信号举

2、行解调和解码后发送至 pc 机举行处理，pc 机按照规律运算推断该射频卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出命令信号，射频卡的数据解调部分从接收到的射频脉冲中解调出数据并送到控制规律，控制规律接受命令完成存储、发送数据或其他操作。2. 硬件选型在囫囵系统中，rfid 收发模块的功能是当接收到来自射频卡的载波信号时，对该信号举行解调和解码，并且将信息举行编码和调制后发送到射频卡中，要实现上述功能就需要一款内部封装有发送调制器和接收调制器的射频芯片，选用了射频芯片 s6700。s6700 芯片的时序是通过控制产生的，因此选用了p89c58，利用它的 i/o 口举行控制。由于系统中用法

3、的射频卡是疏耦合 ic卡，所以它与 s6700 芯片之间的协议标准采纳了 iso 15693，c 语言举行编程。3.rfid 收发模块硬件设计rfid 收发模块的主芯片是 ti 公司的射频芯片 s6700，该芯片的通信接口主要用法三条线：sclock、din 和 dout。除了通信线外，还有一条 m_err 线，用来表征通信是否正常；应用电路2 所示：图 2 rfid 收发模块硬件电路s6700 的 sclock、din、dout 分离由 p89c58 的 p1.3、p1.5 和 p1.6 举行控制，因为单片机 p89c52 应用比较广泛。r2 为调制深度挑选，当 r2 为 12 欧姆时，调制

4、深度为 10%；当 r2 为 18 欧姆时，调制深度为 20%。sclock 为双向时钟线，分离由单片机 p89c58 和 s6700芯片在不同的状况下举行控制：发送数据时由 p89c58 控制，接收数据时由 s6700 控制。在收发数据时，每个数据位在 sclock 的升高沿被锁存，当 sclock 为高时，数据位必需固定且保持不变，惟独当 sclock 为低时，传送的数据才干被转变；din 为数据输入线，s6700 芯片通过该线接收来自 p89c58 的指令和数据；dout 为数据输出线，s6700 芯片通过该线将回应数据发送给p89c58，同时该线还可用于监测s6700 芯片内部数据缓冲

5、区的状况。m_err 线用来表征在同时读多张卡时数据的矛盾状况。该线因为内部下拉，平常为低电平，一旦发生多卡矛盾，此线会升为高电平。在每一次通信过程中，远端控制器必需通过发送指令来实现任务，典型指令格式为：起始位 s1、8 位指令字、传输数据和结束位es1。4控制模块硬件电路设计s3c44b0x 微处理器是低功耗的，采纳了应用于实时环境的 7tdmi 32 位核，所以选为控制模块的主芯片，负责完成 pc 机和 rfid 读写器之间数据的传送和控制。4.1 晶振电路晶振电路用于向 cpu 及其他电路提供工作时钟。s3c44b0x 芯片通过管脚om3：2确定挑选何种时钟源，在本系统中，将两个管脚下

6、拉，挑选晶体时钟模式，选用该模式时，外部采纳 10mhz的晶振，可以利用公式设计出各种所需的输出频率，也就是说时钟频率可以通过软件举行设定，公式如下：fpllo=( mfin ) / ( p2s)其中设置 m=0x48，p=0x03，s=0x02，这样就可以得到 40mhz 的输出频率，满足系统的要求。4.2 电源电路在该系统中，需要用法 2.5v 和 3.3v 的直流，其中 s3c44b0x 的内核需 2.5v 电源，s3c44b0x 的 i/o 口和其它部分电路需要 3.3v 电源。为简化系统电源电路的设计，要求囫囵系统的输入为高质量的 5v 的直流稳压电源，这样就需要用 dc-dc 转换

7、器来完成 5v2.5v 、5v3.3v 的转换，在该系统电路中选用了 bay 公司的 b1117 电压转换芯片系列：b1117-2.5和b1117-3.3，器件输出电流为 1.0a。系统电源电路4 所示。图 3 系统电源4.3 sdram 接口电路在本系统中，采纳了 hy57v641620 sdram 芯片，存储容量为 4 组16m 位（8m 字节），工作电压为 3.3v，支持自动刷新和自刷新，16 位数据宽度。该芯片是通过行、列地址来定义存储器地址空间的，a11-a0 是列地址，a7-a0 是行地址，芯片管脚 ba0、ba1 用于片内 4 个存储器组的挑选，将它与 addr21 和addr2

8、2 相连，利用地址高端举行相应的挑选。在本系统中，采纳该 jtag 接口对程序举行调试和下载。标准的 jtag 接口是 4 线：tms、tck、tdi、tdo，分离为测试模式挑选、测试时钟、测试数据输入和测试数据输出。5 读写器的软件设计按照 rfid 读写器的需要，移植了uc/os-。嵌入式系统通信程序循环发送指令，检测是否有卡待读，假如接收到从 rfid 模块传来的卡号信息，则将卡号从信息中提取出来发送至 pc 机上的应用程序，由应用程序对它举行辨识。无论是与 rfid 模块的通信还是与 pc 机的通信，都采纳了串口通信方式，所以首先应对串口举行设置。当嵌入式控制程序向 rfid 模块发送

9、完读卡的相关指令后，就需要等待接收传回的卡号数据信息，因为系统串口采纳的是查询方式，一旦发送端存在数据遗失，向来未能有数据传送回归，则程序将进入死循环，所以在程序中设计了自动终止功能。在系统设计中该部分子内容只接收来自 rfid模块的数据，故只考虑串口2。读卡程序如下：char recv_rfid()char lm;int m,l;if(whichuart=1) / 串口 2，接收从 rfid 模块传来的数据wh: for(;(!(rutrstat1 )m=m+1; / 等待的同时对变量 m 计数if(m=500) / 推断 m 是否已累计到 500 还未接收到有效数据err_flag=1; / 若是，则将标记 err_flag 置 1goto wh1; / 跳转到标志为 wh1 的程序处lm=rdurxh1(); / 若接收到有效数据，则将串口数据赋给变量 lmreturn(lm); / 返回 lm 的值wh1: l=0; / 标志 wh1 处程序，实为跳出子程序写卡的过程只需要将从应用程序处猎取持卡人的相关信息然后发送至rfid 收发模块，由 rfid模块写入射频卡中，由于要验证写入信息是否正确，所以该程序还需要实现读取射频卡中的信息并返回给应用程序，由应用程序来推断写入信息的正误。持卡人的相关信息包括姓名、性别、年龄、工作单位、身份证号、发卡日期和发卡时光。6