RFID芯片T5557及其FSK读写器电路设计.

1、RFID 芯片 T5557 及其 FSK 读写器电路设计*EEPRO 中的配置存储器可能设置芯片工作参数；*数据速率可在 RF/2 和 RF/128 之间的以 2 的幕次可选；*编码方式：NRZ 曼彻斯特及 Biphase 码；*调制方式：FSK PSK 直接；*具有请求应答（AOR、密码、常规 读、直接访问等多种工作模式；*具有写保护特性；*OTP（ 次可编程）功能。2 T5557 的应用系统构成T5557 的典型应用系统构成图如图 1 所 示。图中，读写器向 T5557（亦称之为 tag ）传送射频能量和读写命令，同时接 收 T5557 芯片以负载调制方式送来的数 据信号。3 内部组成及工

2、作原理3. 1 内部组成电路实际上，T5557 芯片的内部电路组成框图也示于图 1,从图中可以看出，它由模拟前端、写解码、比特率产生器、调 制器、模式寄存器、控制器、存储器、编程用高压产生器、测试逻辑等电路构 成。其中：模拟前端电路主要完成芯片模拟信号的处理和变换，包括电流产 生、时钟提取、载波中断（空隙 gap）检测、负载调制、ESD 呆护等电路；写解 码电路主要在读写器向芯片写数据时，用来解读有关写操作码，并对写数据流 进行校验；HV 产生器可产生对 EEPRO 进行编程写入所需的高电压；控制器主 要完成四种功能，一是在上电（POR 有效后及读期间，用配置存储器数据（在 EEPRO 的块

3、0 中，见后述）装载模式寄存器，以保证芯片按设置方式工作。二 是控制对存储器的访问。三是处理写命令和数据写入。四是在密码模式中，将 接收操作码后的 32 位值与存贮的密码进行比较和判别；调制器用于实现 FSK、PSK 调制；T5557 具有 330 位 EEPRO 存储器，其结构如图 2 所示，分为页 0 和 页 1 两页。页 0 的块 0 是配置存储器。每块的位 0是块锁存位，一旦锁存置 位，本块（包括锁存位）不能通过射频再次编程。 T5557中 EEPRO 的可追踪数 据是指 Atmel 在生产制造测试过程所保留的众多识别数据，可供查询，这是 e555x 系列没有的。此外，T5557 中配

4、置存储器的功能结构位图如图 3 所示32 T5557 的初始化及读写器通信 电源上电后（POR 有效），T5557 将对存储在EEPRO 块 0 中的数据进行初始 化，此时若图 3 中的 POR 位为 0,则在约 3ms 后按块 0 的调制参数设置进行调 制。若需置位 POR 则其初始化时间约为 67ms在卡（tag ）与读写器进行通信时：通常由卡将存贮在EEPRO 中的数据以负载调制方式循环送至读写器。根据传送数据循环组织方式的不同又可分为常规（ regular ）读模式、块读模式和序列终止符模式。具体如下：（ 1）常规读模式：传送数据序列从块 1 的第一位开始至最后一块（最大为块 7）的第

5、 32 位。最后一块的块号由配置存储器的参数 MAXBL 值确定。若 MAXBL 为 0或 1,则不断传送块 0 或块 1 的数据。工作于此模式时，在传送循 环结构数据之前其发送的第一位为逻辑 0。图 3（ 2）块读模式：在直接访问命令下工作时，仅有被寻址的块被读。在配置存储 器PW 位置 1 时的密码模式下， 对 32 位块的直接访问需要 32 位密码， 若密码 不匹配，则 T5557 会返回常规读模式。在块读模式下的第一位也为逻辑0。（3）序列终止符模式（ST）：这是与 e5550 兼容的一种方式，在数据传送开始 和循环数据开始时插入一个序列 ST（4 位 1 组成），来实现与读写器的同步

6、。 但序列仅用于 FSK 和曼彻特码调制方式。ST 序列第 2 和第 4 位时段负载调制在 FSK 模式时一直关断，在曼彻斯特码时一直接通。该方式通常由EEPRO 块 0 的ST 位置 1 实现。33 读写器至卡的通信 读写器发出的命令和写数据可由中断载波形式空隙（gap）的方法来实现，并以 两个 gap 之间的持续时间来编码 0 和 1。当 gap 时间在 50T50卩 s 时，两 gap 之间的 24Tc（Tc 为载波周期）时间长为 0, 54Tc 时间长为 1,当大于 64Tc 时间 长而无 gap 再出现时，T5557 退出写模式。若命令正确，T5557 将正常执行；若 出现错误，则 T5557 转至常规读模式。序列中的第一个 gap 被称为起始 gap。为了便于 T5557