[实用新型]一种超高频RFID读写器的基带SOC芯片及读写器

说明书

技术领域

本实用新型涉及超高频RFID技术，尤其涉及一种超高频RFID读写器的基带SOC芯片及读写器。

背景技术

被动式超高频识别UHF RFID系统（工作频段为860MHz-960MHz）采用反向散射调制模式，工作于远场辐射区，具有读写距离远（可以达到3-10米）、非可视、读写速度快、标签无源等特点，使其广泛用于仓储物流、停车场管理、资产管理、贵重物品防盗等领域。被动式超高频射频识别RFID系统由读写器、电子标签和后台应用系统构成，其中读写器和电子标签是整个系统的关键。电子标签内部无源而采用无源远端射频供电，内部资源有限，无法完成复杂的信号处理，因此，在RFID系统中读写器的设计性能便是整个系统性能的关键所在。

超高频读写器从结构上分为射频模块和基带模块两部分。如图1所示，其中射频模块主要是由调制解调电路和天线组成，主要完成高频信号的调制解调，发送和接收，是标签和读写器之间的空中无线接口。基带模块主要由数字信号处理模块和协议控制模块两部分构成，数字信号处理模块主要负责产生不同调制方式所需的基带信号，协议控制模块主要负责所发数据的编/解码、产生校验码或对数据进行校验、对数据进行组帧或解包、以及对射频端的控制等。具体来说射频模块的主要任务是：1）发射高频信号，激活电子标签，并且为电子标签提供能量；2）调制发射信号，将基带模块产生的基带信号搬移至高频，并通过天线发送至电子标签；（3）接收并解调来自电子标签的信号。基带模块的主要任务是：1）与应用系统软件进行通信，并执行系统软件发过来的动作指令；2）对接收的信号进行同步，对发送信号进行滤波成型；3）根据协议规定对接受到的数据进行编码和解吗；4）控制与标签的通信过程；5）实现多标签的防碰撞算法；6）实现CRC编码和解码对射频模块进控制；7）对传送数据的加密或解密处理等。

目前超高频RFID读写器常采用专用芯片+MCU或分立元件+MCU或分立元件+DSP（FPGA）等，但这些方案均具有缺陷：1）读写器体积大，不适合小型化应用；2）外围电路复杂；3）性能匹配受限，功耗大、成本高等，导致了上述方案应用局限性大。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题在于提出一种超高频RFID读写器的基带SOC芯片及读写器，具有高集成度、低功耗、高通用性、低成本、高性能、通用性强的优点。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种超高频RFID读写器的基带SOC芯片，包括微处理器模块、复位与时钟控制模块、调试接口、存储器接口、高速通信接口、低速通信接口、片内总线、定时器模块、外部中断控制模块、A/D转换模块和D/A转换模块，

所述芯片还包括多协议处理模块、总线控制模块和总线转换模块；

其中，所述片内总线包括高速系统总线AHB和低速外设总线APB，所述高速系统总线AHB和低速外设总线APB通过桥接器进行总线转换，每条总线都设有地址译码器和总线仲裁器；微处理器模块、调试接口、存储器接口、高速通信接口、多协议处理模块、总线控制模块及总线转换模块与所述高速系统总线AHB连接；

定时器模块、外部中断控制模块及低速通信接口与低速外设总线连接；A/D转换模块和D/A转换模块分别与多协议处理模块连接，复位与时钟控制模块与微处理器模块连接；

所述多协议处理模块包括AHB总线接口、RAM、控制寄存器、下采样单元、可变带宽滤波器、相位恢复单元、匹配滤波器、采样判决单元、解码单元、第一CRC校验单元、串并转换单元、接收控制状态机、并串转换单元、发送控制状态机、第二CRC校验单元、编码单元、功率缩放单元、希尔伯特滤波器、预失真单元、延迟线、跳频控制单元和上采样单元。

进一步地，所述下采样单元包括第一级下采样单元和第二级下采样单元，所述第二级下采样单元采样倍数可调；所述解码单元包括FM0解码单元和miller解码单元；所述编码单元包括PIE编码单元和Manchester编码单元。

进一步地，所述PIE编码单元具有PR-ASK功能。

进一步地，所述多协议处理模块支持PR-ASK、DSB-ASK和SSB-ASK三种调制方式，其中，PR-ASK调制的基带信号由PIE编码单元产生，SSB-ASK调制的基带信号由希尔波特滤波器与延迟线产生，DSB-ASK通过屏蔽希尔伯特滤波器输出产生。

进一步地，所述预失真单元仅在采用SSB-ASK方式调制的情况下工作。

进一步地，所述芯片还包含一组专用I/O口，用于接收射频前端的反馈信息或者发送射频前端的控制信息。