中心議題：

• 射頻識別原理
• 射頻識別係統設計

解決方案：

• 采用對數據進行CRC校驗
• 通過RS232串行通訊將數據交給PC機處理
• 采用CCITT推薦的16位的循環冗餘校驗碼（CRC－CCITT）

射頻識別(即RadioFrequencyIdentification，以下簡稱RFID)技術是從九十年代興起的一項自動識別技術。它利用無線射頻方式進行非接觸雙向通信
，以達到識別目的並交換數據。與磁卡、IC卡等接觸式識別技術不同，RFID係統的電子標簽和讀寫器之間無須物理接觸就可完成識別
，因此它可實現多目標識別、運動目標識別，可在更廣泛的場合中應用。本文研製的射頻識別係統和相應的數據校驗算法是對射頻識別技術的一次成功嚐試。
　　
射頻識別原理

典型的RFID係統由電子標簽(Tag)，讀寫器(Read/WriteDevice)以及數據交換、管理係統等組成。電子標簽也稱射頻卡，它具有智能讀寫及加密通信的能力。讀寫器由無線收發模塊
、天線
、控kong製zhi模mo塊kuai及ji接jie口kou電dian路lu等deng組zu成cheng。射she頻pin識shi別bie是shi無wu源yuan係xi統tong，即ji電dian子zi標biao簽qian內nei不bu含han電dian池chi，電dian子zi標biao簽qian工gong作zuo的de能neng量liang是shi由you讀du寫xie器qi發fa出chu的de射she頻pin脈mai衝chong提ti供gong。電dian子zi標biao簽qian接jie收shou射she頻pin脈mai衝chong
，整zheng流liu並bing給gei電dian容rong充chong電dian。電dian容rong電dian壓ya經jing過guo穩wen壓ya後hou作zuo為wei工gong作zuo電dian壓ya。數shu據ju解jie調tiao部bu分fen從cong接jie收shou到dao的de射she頻pin脈mai衝chong中zhong解jie調tiao出chu數shu據ju並bing送song到dao控kong製zhi邏luo輯ji。控kong製zhi邏luo輯ji接jie受shou指zhi令ling完wan成cheng存cun儲chu

、發送數據或其它操作。EEPROM用來存儲電子標簽的ID號及其它用戶數據。
　　
射頻識別係統設計
　　
目前各大芯片廠商都開發了用於射頻識別的ASIC（數字模擬邏輯混合型專用電路），本文研製的射頻識別係統是基於德州儀器公司的TMS3705基站芯片，由基站芯片設計基站發射和接收電路，同時設計基站天線。基於TMS3705基站芯片搭建射頻基站,台灣聯陽電子提供了基於TMS3705的射頻基站模塊RFM001.

                   
                                                        圖1基站芯片及射頻基站模塊
　　
射she頻pin卡ka發fa射she數shu據ju後hou由you射she頻pin基ji站zhan天tian線xian接jie收shou，由you基ji站zhan處chu理li後hou經jing基ji站zhan的de輸shu出chu腳jiao把ba得de到dao的de數shu據ju流liu發fa給gei微wei處chu理li器qi的de輸shu入ru口kou。基ji站zhan隻zhi完wan成cheng信xin號hao的de接jie收shou和he整zheng流liu工gong作zuo，而er信xin號hao的de解jie調tiao解jie碼ma的de工gong作zuo由you微wei處chu理li器qi來lai完wan成cheng。微wei處chu理li器qi要yao根gen據ju輸shu入ru信xin號hao在zai高gao電dian平ping、低電平的持續時間來模擬時序進行解碼操作。現在比較流行的編碼方法有Mancheester編碼，Biphase編碼。
　　
本係統是基於TMS3705基站芯片的射頻識別係統，所采用的射頻卡是RFM001讀寫卡，要想正確的完成射頻識別係統的開發，必須了解所使用的射頻卡的讀寫特性。這些特性包括：EEPROM的存儲分配、卡的同步信號、發射頻率、卡控製邏輯、寫卡以及其他卡操作的命令格式等。
　　
1數據在RFM001射頻卡中的存儲格式
　　
包含Startbyte共有14bytes數據
                   

用戶數據區共有10個字節，建議采用對數據進行CRC校驗，故建議第2-9byte為用戶數據區，第10、11byte為CRC校驗碼。
　　
以下給出基站讀取數據的時序(如圖2)
，由射頻卡發出的數據采用FSK調製。

                      


                                                               圖3 1個字節的傳輸格式
　　
每個Byte的格式如圖3，由10bits組成，第一個bit是STARTbit固定為HI，最後一個bit是Stopbit固定為LOW
，第2-9bit實際發送的數據(最先收到的bit為LSB)
，由於是負邏輯數據需要反相處理(LOW=1、HI=0).

2RFM001射頻卡寫入格式
　　
要將用戶數據寫入RFM001射頻卡
，必須遵循下列格式。
                      

用戶數據區的數據可由用戶完全決定，但建議采用2byte校驗碼的CRC校驗來校驗數據。所以對於10個byte的用戶數據
，前麵8個字節作為用戶數據，後麵2個字節作為用戶數據的CRC校驗碼。
　　
對於一位的寫入采用的是脈寬調製，根據占空比的不同來確定是寫入1還是寫入0，具體占空比見圖4.
           
                                                                              圖4位寫入方式
　[page]　
3射頻識別係統硬件設計
　　
射頻識別係統主要硬件組成是由單片微處理器構成射頻信號的解碼模塊
，其主要構成如下框圖，其中通過RS232串行通訊將數據交給PC機進行處理。
                                
                                                      圖5射頻識別係統硬件框圖
　　
射頻識別係統軟件設計
　　
射頻識別係統的軟件設計，其核心部分是射頻卡發出的射頻信號的讀取和用戶數據的寫入射頻卡。
　　
1射頻信號的讀取
　　
將TXCT置為Low，Delay50ms後，再將TXCT恢複成High.
　　
此時約過3ms
，SCIO開始輸出數據
，第一個Byte即為STARTByte，總共輸出14Bytes數據。見圖6.
                  
                                                        圖6射頻信號讀取控製

2射頻信號的寫入
　　
根據射頻信號的寫入格式，按照如下的寫入時序，即可將數據寫入射頻卡內。見圖7.
                   
                                                           圖7射頻卡寫入控製
3CRC數據校驗算法
　　
CRC校驗是為了檢查信息字段是否傳送正確而設置的，它是信息字段的函數。建議采用CCITT推薦的16位的循環冗餘校驗碼（CRC－CCITT），其生成多項式為：G(x)=X16＋X12＋X5＋1.CRC校驗碼由於其實現簡單
，驗錯率高，因而在許多通訊場合廣泛采用。

本文采用的CRC－CCITT，能檢測出所有的雙錯、奇數位錯、突發長度不大於16的突發錯以及99.997%的突發長度為17的突發錯和99.998%的突發長度大於或等於18的突發錯。CRC校驗碼的數學原理本文在此不作介紹。本文在這裏說明怎樣實現CRC校驗。CRC校驗碼的運算可以用移位寄存器和半加器來實現。如附圖8所示。

                      
                                                                 圖8CRC校驗實現原理
　　
發送端的校驗過程：
　　
1）先設定CRC校驗碼(2個bytes)的初始值為00H，00H(000000000000000).(圖8中0-15表示CRC的bit0-15).
　　
2）CRC校驗碼全部右移一位，由A處與要進行CRC校驗的數據的第1個Bit作XOR運算。
　　
3）步驟2運算後A處的結果為1時，反相MSB(Bit15)，檢查MSB是否為1，是為1時則反相Bit13和Bit10，不是則轉到步驟4.A處的結果為0時
，檢查MSB是否為1，是為1時則反相Bit3和Bit10，不是則轉到步驟4.
　　
4）檢查A處是否已做64次
，不是


，重複步驟2到4.
　　
5）重複2-4，做CRC運算，所得最後數值就是CRC校驗碼。
　　
接收端校驗的過程，其實就是所有信息碼加上CRC校驗碼作為一個整體
，再求一次CRC校驗的過程，如果最後結果是全零，則表示CRC校驗正確，否則表示錯誤。由於和發送端實現原理相同
，這裏就不再重複。
　　
雖(sui)然(ran)上(shang)麵(mian)是(shi)以(yi)一(yi)種(zhong)硬(ying)件(jian)實(shi)現(xian)的(de)方(fang)法(fa)為(wei)例(li)說(shuo)明(ming)，但(dan)按(an)照(zhao)其(qi)中(zhong)描(miao)述(shu)的(de)數(shu)據(ju)流(liu)向(xiang)卻(que)可(ke)以(yi)輕(qing)鬆(song)的(de)由(you)軟(ruan)件(jian)實(shi)現(xian)。由(you)於(yu)所(suo)討(tao)論(lun)的(de)射(she)頻(pin)識(shi)別(bie)係(xi)統(tong)的(de)傳(chuan)輸(shu)速(su)率(lv)不(bu)大(da)，建(jian)議(yi)在(zai)這(zhe)裏(li)不(bu)用(yong)專(zhuan)門(men)硬(ying)件(jian)而(er)用(yong)軟(ruan)件(jian)方(fang)式(shi)實(shi)現(xian)CRC校驗，其計算量是很小的。限於篇幅
，未列出源程序。
　　
本ben文wen研yan製zhi的de射she頻pin識shi別bie係xi統tong已yi成cheng功gong應ying用yong於yu投tou幣bi式shi洗xi衣yi機ji的de替ti代dai產chan品pin，具ju有you較jiao好hao的de實shi際ji使shi用yong效xiao果guo。射she頻pin卡ka中zhong存cun有you使shi用yong洗xi衣yi機ji的de次ci數shu，射she頻pin識shi別bie係xi統tong識shi別bie到dao合he法fa卡ka後hou，洗xi衣yi機ji開kai始shi運yun轉zhuan，同tong時shi
，射she頻pin卡ka中zhong的de使shi用yong次ci數shu相xiang應ying減jian少shao，從cong而er替ti代dai了le投tou幣bi。