[发明专利]一种超高频RFID编码电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种超高频RFID编码电路，属于通讯技术领域。

背景技术

由于在诸多领域的低功耗需求，异步电路已经受到了更多的重视。异步电路使用内部和外部事件来获取系统状态，并且使用无时钟的握手信号作为通信机制。

RFID是一种非接触式的自动识别技术，它利用射频信号及其空间耦合、传输的特性，实现对静止或移动物品的自动识别。RFID可以用来追踪和管理很多领域的管理对象，具有准确率高、读取距离远、存储数据量大、耐用性强等特点，广泛应用于产品生产、物流、销售等环节中。RFID无源工作的特性使之更受外部影响，并且来源于单位空间电磁波的能量有限，因此低功耗RFID可以提高单芯片的工作距离和多芯片的群读响应效率。

RFID数字逻辑具有明显的解码、处理和编码三个阶段，其各阶段顺序执行的特性非常适合基于事件驱动的异步电路实现。

如果超高频RFID数字逻辑的设计完全采用异步的方式实现，存在以下问题：因为RFID的编码阶段需要进行时钟分频，而异步电路采用基于事件驱动的握手机制而剔除了具有恒定周期的全局时钟，所以异步电路不适于用作时钟分频。

发明内容

本发明提出一种带有异步/同步接口的超高频RFID编码电路结构，利用异步握手机制、门控时钟和异步计数器等设计方法，降低超高频RFID编码电路的面积和功耗。

本发明提出的超高频RFID编码电路结构，包括异步处理电路和同步编码电路，异步处理电路，用于输出待编码位和编码控制信号，并发出相应的请求信号；同步编码电路，用于完成编码后返回应答信号；同步编码电路由异步/同步接口、时钟产生电路和编码(FM0/Miller)电路三部分组成。其中：异步/同步接口接收异步处理电路产生的待编码位及其请求信号和编码控制及其请求信号，并反馈这些请求的应答信号，根据同步计时电路输出的分频系数，时钟产生电路对1.28MHz的源时钟进行2～32分频生成用于编码的时钟。通过采用异步计数器技术，并且通过使用异步处理电路输出的使能信号门控编码时钟，能够有效降低同步编码电路的功耗。编码(FM0/Miller)电路由FM0编码电路和Miller编码电路组成。根据异步处理电路输出的待编码位及编码控制信号，在时钟产生电路生成的编码时钟控制下，对待编码位进行FM0编码或者Miller编码。FM0编码和Miller编码都由上升沿和下降沿触发的两个信号进行异或操作实现。

本发明提供了一种带有异步/同步接口的超高频RFID编码电路，该异步/同步接口只有在对待编码位进行FM0编码或者Miller编码后，才应答待编码位的请求；而且只需经过简单的延时处理，即可响应编码控制信号的请求。与一般的异步/同步接口实现相比，本发明基于异步握手机制，可以通过异步/同步接口实现待编码位的逐位输出，从而取代了纯同步编码电路中的缓存器和状态机，无需使用复杂的有限状态机或者时序控制部件生成应答信号，能够有效降低异步/同步接口电路的面积和功耗。本发明具有结构简单、面积小和功耗低的特点。

附图说明

图1本发明超高频RFID编码电路结构框图；

图2last_dat_ack和tx_dat_ack产生电路；

图3fm0_v_ack、tx_m_ack、tx_trext_ack和tx_en_ack产生电路；

图4异步/同步接口电路时序图；

图5时钟产生电路时序图；

图6编码(FM0/Miller)电路时序图。

具体实施方式

采用四相握手协议，以FM0编码为例，下面结合附图对提出的符合超高频RFID协议的编码电路实现结构，给出具体实施步骤。

超高频RFID数字逻辑采用异步与同步相结合的设计方法实现，带有异步/同步接口的编码电路结构如图1所示。异步处理电路输出待编码位和编码控制信号(图中统一使用dat表示)，并发出相应的请求信号(图中统一使用req表示)，同步编码电路完成编码后返回应答信号(图中统一使用ack表示)，相应的接口时序如图4所示。