4.3微處理器的設計

根據系統要求，微處理器應滿(mǎn)足如下條件：①完成與閱讀器的實(shí)時(shí)快速通信。②完成對閱讀器指令的應答。③完成對數字基帶信號的編解碼操作。④實(shí)現對發(fā)射電路的可靠控制。⑤完成對EEPROM存儲器的存取操作。⑥超低功耗。

本文微處理器采用廣東周立功公司的型號為P89C51X2的單片機，完成系統的信號處理及通信控制功能。P89C51X2單片機核心處理單元為80C51，帶有64K字節的ROM，可供寫(xiě)入引導程序以及廠(chǎng)商信息使用；64K字節的RAM，可用做緩沖器，提高處理速度；4K字節的FLASHEEPROM內部程序存儲器，可用來(lái)存儲代碼和數據[4]，支持每字節最少10000次擦除或編程周期；提供內部振蕩器，為基帶數字信號處理單元提供可靠的時(shí)鐘信號；內含計數器，可供防沖突處理部分計數使用；FLASH存儲器中內含3個(gè)可編程保密位，可為片內的代碼和數據提供不同級別的保護；支持掉電模式，可進(jìn)一步降低功耗[5]。

單片機的工作流程如圖4所示，①當標簽進(jìn)入閱讀器的射頻場(chǎng)后，芯片上電復位；②單片機完成初始化；③啟動(dòng)二進(jìn)制樹(shù)防沖突單元，讀取“Select”標志位，如果等待一定時(shí)間后未被選中，則返回①狀態(tài)，繼續等待，如果收到“選中”指令，則繼續下一步；④接收檢波電路送來(lái)的數字基帶信號；⑤啟動(dòng)CRC糾錯電路；⑥對基帶信號進(jìn)行Manchester解碼；⑦對信號中的指令進(jìn)行識別，如果發(fā)現滿(mǎn)足指令執行的條件，就執行閱讀器指定的操作，并根據通信協(xié)議，決定是否返回應答信號，反之，則向閱讀器發(fā)出出錯信息，并將工作狀態(tài)返回至初始狀態(tài)；⑧對應答信號進(jìn)行FM0編碼；⑨控制射頻端的ASK調制和發(fā)射；⑩保持一定時(shí)間的靜默后，進(jìn)入下電復位狀態(tài)。

5．總結

本文設計的超高頻RFID標簽基于80C51單片機微控制器，能夠實(shí)現ISO18000-6B要求的特性和功能，成本較低，易于開(kāi)發(fā)，具有識別距離遠、通信速度快、尺寸較小等特點(diǎn)，可廣泛應用于集裝箱跟蹤、物流管理等活動(dòng)。