XRA00 射频识别(RFID)芯片的原理及应用.pdf

《XRA00 射频识别(RFID)芯片的原理及应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、XRA00射频识别（RFID）芯片的原理及应用来源：国外电子元器件作者：冯起摘要：XRA00是意法半导体公司推出的一个甚高频（UHF）RFID存储器芯片，可用于设计感应式射频识别系统。文中介绍了XRA00射频识别芯片的基本工作原理，给出了它作为电子标签在消费品零售和行李搬运领域的典型应用。关键词：射频识别（RFID）；甚高频（UHF）；XRA00；EPCglobal1类规范RFID（RadioFrequencyIDentification）常被称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡等。一套完整的ＲＦＩＤ系统通常由Ｒｅａｄｅｒ（读卡器）和Ｔｒａｎｓｐｏｎｄｅｒ（

2、应答器）两部分组成。正常工作时，由Ｒｅａｄｅｒ发射一特定频率的无线电能量波给Ｔｒａｎｓｐｏｎｄｅｒ，以驱动Ｔｒａｎｓｐｏｎｄｅｒ电路并将内部的ＩＤＣｏｄｅ送出，同时Ｒｅａｄ-ｅｒ接收此ＩＤＣｏｄｅ。Ｔｒａｎｓｐｏｎｄｅｒ的特殊之处在于无需电池、免接触、免刷卡故不怕脏污，其晶片密码为世界唯一，无法复制，安全性高，寿命长。文中以意法半导体（ＳＴ）公司推出的甚高频ＲＦＩＤ存储器芯片ＸＲＡ００为例来介绍射频识别芯片的工作原理及应用。１XRA00的主要特点ＸＲＡ００是一个工作在甚高频的用于射频识别的应答器或标签集成电路。该芯片具有以下特点：●完全符合ＥＰＣｇｌｏｂａｌ１．０规

3、范；●采用８６８ＭＨｚＩＳＭ频带和１５ＭＨｚＩＳＭ频带甚高频载波频率；●接收信号是异步脉宽调制(ＰＷＭ）脉冲编码的５０％到１００％幅度键控（ＡＳＫ）调制信号，应答为双相空间编码信号；●内含带锁存的１２８位ＥＥＰＲＯＭ和９６位ｅＰＣ；●具有库存、读取、编程和擦除功能；●提供删除命令；●采用标准３０ｍｓ编程时间；●可循环擦写１００００次以上；●数据可保存４０年以上。２性能概述ＸＲＡ００的逻辑框图如图１所示，其中ＡＣ０和ＡＣ１为天线连接点。和天线连接之后，ＸＲＡ００便可以从读卡器辐射的射频能量中获得工作所需的电源。如果需要，用户可通过ＸＲＡ００中的非易失性存储器为标签编程

4、，ＸＲＡ００只有在接收到读卡器有效的正确命令之后才会对读卡器做出应答。此外，ＡＲＸ００内部还有一个针对ＲＦＩＤ应用的噪声应用环境的快速防冲突协议，该协议完全符合自动识别中心１类甚高频规范。３工作过程当ｅＰＣ信息写入之后，对ＥＥＰＲＯＭ中的锁存位进行编程可保护芯片中的数据。此时ＸＲＡ００即进入用户模式。在用户模式下，ＥＲＡＳＥＩＤ、ＰＲＯＧＲＡＭ-ＭＥＩＤ和ＶＥＲＩＦＹＩＤ等命令通常未被激活，ＸＲＡ００只对防冲突命令做出响应。此时，ＸＲＡ００芯片支持ＳＣＲＯＬＬＩＤ、ＳＣＲＯＬＬＡＬＬＩＤ、ＰＩＮＧＩＤ、ＱＵＩＥＴ、ＴＡＬＫ、ＫＩＬＬ、ＥＲＡＳＥＩＤ、ＰＲＯＧＲＡＭＭ

5、ＥＩＤ和ＶＥＲＩＦＹＩＤ等命令，每个命令的含义如表１所列。表1XRA00支持的命令SCROLLIDXRA00匹配数据，返回整个ID代码作为应答SCROLLALLIDXRA00不进行辨别，返回整个ID代码作为应答用于多XRA00时防冲突的情况，XRA00匹配数据并在特定的PINGID时间段做出响应XRA00匹配数据，进入休眠状态，不再响应读卡器的命令，直QUIET到接收到Talk命令或失去电源能量TALKXRA00匹配数据，进入工作状态，响应读卡器的命令KILLXRA00永久删除存储器内ID代码和所有数据ERASEID擦除XRA00内部存储器内容PROGRAMMEID

6、在没有锁存的状态下对XRA00内部存储器编程（一次16位）VERIFYID校验XRA00存储器中的所有数据位，确保正确编程在进行射频识别时，读卡器和ＸＲＡ００之间一般按照如下步骤进行对话：首先，读卡器辐射的甚高频工作场使ＸＲＡ００获得应答所需的电源能量，并使其进入激活状态，准备接收读卡器的命令；然后，读卡器发射包含命令的信号并等待ＸＲＡ００的应答；最后由ＸＲＡ００根据接收到的命令发射应答信号。这种工作方式被称为ＲＴＦ（ＲｅａｄｅｒＴａｌｋＦｉｒｓｔ）。４存储器映射ＸＲＡ００内部的１２８位存储器共分八个块，每块１６位。ＸＲＡ００的内部存储器映射如图２所示。读取时每一位

7、可以单独读取，写入则可按照每块１６位的方式写入。其中第一个存储器块用来存储ｅＰＣ规范定义的ＣＲＣ（循环冗余校验码），接下来六个块全都用来存储库存序列号中用到的９６位产品代码，最后一块由８位删除代码和８个锁存位公用，其中８个锁存位用于保护存储器里的数据。５典型应用ＲＦＩＤ可广泛应用于动物晶片、汽车晶片防盗器、门禁管制、停车场管制、生产线自动化、物料管理等。ＸＲＡ００功能齐全、成本低廉，特别适用于消费品零售和行李搬运领域的物品跟踪。过去一直采用条形码的方式监控这些应用，而ｅＰＣ标签则可实现自动化的非视线阅读和唯一识别。ＸＲＡ００为超长射程器件类芯片，从阅读器到芯片的