[发明专利]一种利用CPLD与单片机的跳跃式二进制搜索反碰撞的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用CPLD与单片机的跳跃式二进制搜索反碰撞的方法。

背景技术

射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)是自动识别技术的一种，近几年发展非常迅速。射频识别技术的工作方式是利用射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目标对象并交换数据。同其它自动识别技术相比，射频识别技术有许多特点，如：无需光学可视、非接触、数据存储容量大、并能同时识别大量数据等，因此它可广泛应用到门禁控制、物流跟踪、仓储管理等领域。

RFID系统一般由电子标签、读写器以及天线组成。射频识别系统交换的数据存储在电子标签中。电子标签工作的能量供应及与读写器之间的数据交换，都是通过电磁波的无线传输实现的。

RFID系统的基本工作流程是：读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当电子标签进入发射天线工作区域时产生感应电流，标签获得能量被激活；标签将自身携带的数据编码等信息通过标签内置天线发送出去；读写器接收天线接收到从标签发送来的载波信号，读写器对接收到的信号进行解调和解码，然后送到后台主系统进行相关处理。

RFID系统工作时，经常有一个以上电子标签同时处于阅读器的作用范围内。当这些电子标签同时将自身携带数据传送给读写器时，读写器读取数据就会出现冲突即数据碰撞，这将导致读写器的接收器不能读出数据，降低RFID系统工作效率。在RFID无源标签系统中，目前广泛使用的防冲突算法大都是TDMA(Time Division Multiple Ac-cess)，主要分为2大类：基于Aloha的算法和基于树的算法，这两种算法信息的最佳利用率分别为18.4％、36.8％，且随标签数量的扩大，性能效率将急剧降低。因此，要在应用领域解决这样的冲突就成了一个技术难题。

发明内容

为克服现有技术的不足，提供一种能解决多标签时反碰撞效率低，识别速度慢特点，且在只有一位发生碰撞时可直接识别，大大提高读卡速率的解决CPLD与单片机的跳跃式二进制搜索反碰撞的方法。

为实现上所述目的，本发明通过如下技术方案加以实现：

一种利用CPLD与单片机的跳跃式二进制搜索反碰撞的方法，所述方法包括利用CPLD进行数据的编解码，根据曼彻斯特编码的特点，当有冲突发生时，能够准确定位冲突的位置，再把此信息传给单片机，单片机根据冲空位，进行防碰撞数据处理后发送防冲突命令，快速识别所有标签信息；所述具体步骤为：

A、读取射频卡的信息数据，根据不同的卡上的信息判断碰撞位置；

B、确定碰撞位置；

C、读写器选中具体的卡号进行数据交换，读/写完毕后进行“休眠”；

D、重复步骤A，按序读写其他卡的信息。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：成本低，利用低价的单片机与小规模CPLD完成信息编解码与反碰撞，而不需高价的DSP或ARM；电路设计简单、性能稳定；多标签时效率高，读卡速度快。

具体实施方式

为便于理解本发明，特结合具体实施例加以详细说明，但本实施例不应看作是对本发明的任何限制。

利用CPLD进行数据的编解码，根据曼彻斯特编码的特点，当有冲突发生时，能够准确定位冲突的位置，再把此信息传给单片机，单片机根据冲空位，发送防冲突命令，快速识别所有标签。

跳跃式二进制搜索反碰撞算法与工作步骤相对应的示例：

假设射频卡有3张，序列号分别是：卡1：11010111；卡2：11010101；卡3：11111101。

①例如N＝8，传送数据为11111111b。最高位为第8，最低位为1位。根据响应可判断第6位、第4位、第2位有碰撞。

②X＝6，即第6位有碰撞，则传送数据变为11011111b。传送时，只传送前面3位数110b。这时卡1和卡2响应，其序列号的前3位与射频卡相同，不回传，只回传各自的后5位数据。卡1为10111b，卡2为10101b。可判断第2位有碰撞。

③X’＝2，根据要求第4位也要补零，则传送数据变为11010101b，传送时只传送1101010b。这时只有卡2响应，并返回1b，表明无碰撞。读写器选中卡2进行数据交换，读/写完毕后卡2进行“休眠”。

④重复步骤①，按序可读/写卡1、卡3。

本发明可应用于图书馆，仓库，超市等一次需要读多卡的场合。