4.3微處理器的設(shè)計

根據(jù)系統(tǒng)要求，微處理器應(yīng)滿足如下條件：①完成與閱讀器的實時快速通信。②完成對閱讀器指令的應(yīng)答。③完成對數(shù)字基帶信號的編解碼操作。④實現(xiàn)對發(fā)射電路的可靠控制。⑤完成對EEPROM存儲器的存取操作。⑥超低功耗。

本文微處理器采用廣東周立功公司的型號為P89C51X2的單片機(jī)，完成系統(tǒng)的信號處理及通信控制功能。P89C51X2單片機(jī)核心處理單元為80C51，帶有64K字節(jié)的ROM，可供寫入引導(dǎo)程序以及廠商信息使用；64K字節(jié)的RAM，可用做緩沖器，提高處理速度；4K字節(jié)的FLASHEEPROM內(nèi)部程序存儲器，可用來存儲代碼和數(shù)據(jù)[4]，支持每字節(jié)最少10000次擦除或編程周期；提供內(nèi)部振蕩器，為基帶數(shù)字信號處理單元提供可靠的時鐘信號；內(nèi)含計數(shù)器，可供防沖突處理部分計數(shù)使用；FLASH存儲器中內(nèi)含3個可編程保密位，可為片內(nèi)的代碼和數(shù)據(jù)提供不同級別的保護(hù)；支持掉電模式，可進(jìn)一步降低功耗[5]。

單片機(jī)的工作流程如圖4所示，①當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入閱讀器的射頻場后，芯片上電復(fù)位；②單片機(jī)完成初始化；③啟動二進(jìn)制樹防沖突單元，讀取“Select”標(biāo)志位，如果等待一定時間后未被選中，則返回①狀態(tài)，繼續(xù)等待，如果收到“選中”指令，則繼續(xù)下一步；④接收檢波電路送來的數(shù)字基帶信號；⑤啟動CRC糾錯電路；⑥對基帶信號進(jìn)行Manchester解碼；⑦對信號中的指令進(jìn)行識別，如果發(fā)現(xiàn)滿足指令執(zhí)行的條件，就執(zhí)行閱讀器指定的操作，并根據(jù)通信協(xié)議，決定是否返回應(yīng)答信號，反之，則向閱讀器發(fā)出出錯信息，并將工作狀態(tài)返回至初始狀態(tài)；⑧對應(yīng)答信號進(jìn)行FM0編碼；⑨控制射頻端的ASK調(diào)制和發(fā)射；⑩保持一定時間的靜默后，進(jìn)入下電復(fù)位狀態(tài)。

5．總結(jié)

本文設(shè)計的超高頻RFID標(biāo)簽基于80C51單片機(jī)微控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)ISO18000-6B要求的特性和功能，成本較低，易于開發(fā)，具有識別距離遠(yuǎn)、通信速度快、尺寸較小等特點，可廣泛應(yīng)用于集裝箱跟蹤、物流管理等活動。