RFID技术基础LFRFID解读课件

1、RFID技术基础低频RFID读卡原理及应用 第1页，共28页。1. 125 KHz读卡器工作原理2. 125 KHz识别卡EM4001 主要内容3. 编码4. 调制与解调第2页，共28页。学习目标学习目标 ：了解电子标签卡号的编码方式了解EM4001卡的存储结构熟悉调制解调技术在RFID中的应用深入理解低频RFID读卡的实现第3页，共28页。EM卡125khz-rfid-em4001-card-for-hotel-access125khz-rfid-em4001-card第4页，共28页。第5页，共28页。第6页，共28页。读卡器实验 卡号0009454328第7页，共28页。卡号：00094

2、54328卡号（十六进制）：0 x9042F8卡号（十六进制）实际：0 x00 0 x90 0 x42 0 xF8卡号怎么读出来的？卡号以什么形式保存在识别卡中的？第8页，共28页。读卡器工作原理1、识别卡靠近读卡器时，读卡器发出的磁场被识别卡线圈捕获到，并在识别卡的线圈中产生磁感应电流。2、当识别卡与读卡器足够近时，即识别卡线圈中的磁感应电流足够大时就可以给识别卡的芯片供电使其工作。3、识别卡的芯片获取到识别卡内存储的卡号数据后，并同样将卡号以无线的方式发射出来。4、读卡器感应带到识别卡发出的信号后，并将无线信号转换成卡号，从串口打印出来。第9页，共28页。EM4001卡数据存储格式第10页

3、，共28页。EM4001共有64位数据数据分为6部分： 9个数据引导位 8位版本号或ID标识 32位卡号数据 4位列校验 10位行校验 1位结束符数据输出方式为以上页图中所示逐行输出。第11页，共28页。读卡器读出的卡数据从上图中可以看到卡号数据为 0000 0000 0 x001001 0000 0 x900100 0010 0 x421111 1000 0 xF8第12页，共28页。编码RFID系统的二进制编码方式有很多种，二进制编码是用不同的代码来表示二进制的1和0。常见的编码方式有：反向不归零(NRZ)编码曼彻斯特(Manchester)编码单极性归零(Unipolar RZ)编码米勒

4、(Miller)编码第13页，共28页。反向不归零（NRZ）编码用高电平表示二进制1，用低电平表示二进制0仅适合近距离传输信息在FSK或PSK调制中，几乎只使用NRZ编码。 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0第14页，共28页。曼彻斯特（Manchester）编码用电压跳变的相位不同来区分1和0从高到低的跳变表示1（半比特周期的负边沿）从低到高的跳变表示0 （半比特周期的正边沿） 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0第15页，共28页。曼彻斯特（Manchester）编码特点由于跳变都发生在每个码元的中间，接收端可以方便的利用它作为同步时钟，因此这种编码也称为自同步编码。在采用副

5、载波的负载调制或反向散射调制时，通常用于从电子标签到读写器的数据传输，因为这有利于发现数据传输的错误。曼彻斯特编码是一种归零码。第16页，共28页。单极性归零（Unipolar RZ）编码在第一个半比特周期中的“高”信号表示1而持续整个比特周期的“低信号”表示0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0第17页，共28页。米勒（Miller）编码一连串的0在比特周期开始时产生电平交变，在半比特周期中的任意边沿表示二进制1，而经过下一个比特周期中不变的1电平表示二进制0。 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0第18页，共28页。卡片数据曼彻斯特编码示波器探测到的信号测试点波形第19页，共

6、28页。卡片数据曼彻斯特编码示波器探测到的信号测试点波形第20页，共28页。解调RFID读卡的实现回顾EM4001芯片包含64位数据数据排列方式数据输出是按位串行输出第21页，共28页。EM4001时钟波形EM4001芯片的线圈频率（125K识别卡上的线圈频率）同曼彻斯特编码的数据输出频率比为64：1，即线圈上产生64个周期，EM4001输出1位。第22页，共28页。EM4001曼彻斯特码输出EM4001芯片的曼彻斯特编码同串行数据位输出的关系第23页，共28页。调制在信号的传输过程中，并不是将信号直接进行传输，而是将信号与一个固定频率的波形进行相互作用，这个过程称为加载，这样一个固定频率的波称为载波。将数字信号加载到载波信号的过程就是信号的调制。根据ISO18000-2标准规定，RFID信号通过幅移键控（ASK）模式进行载波调制。第24页，共28页。幅移键控（ASK）曼彻斯特编码的数字基带信号幅移键控调制后的波形125KHz的载波频率第25页，共28页。解调 这个曼彻斯特编码信号被读卡器的单片机捕获到，读卡器再根据编码原理将这个信号去掉数据头、版本号、校验位、和结束符最后将卡号提取从串口输出，