一种基于FPGA的RFID无线通信系统的实现

2010-11-03 19:21:16来源: 现代电子技术

  随着计算机技术的迅速发展,电子信息技术越来越快地普及到各行各业的应用中去。传统的物流信息采集工作方式是通过工作人员将票物进行核对,然后将票上的数据输入到计算机中。这一过程费时费力,并且可能由于各种人为过失造成各种各样错误数据的存在,影响所采集信息的可靠性。而自动识别技术利用计算机进行自动识别,增加了输入的灵活性与准确性,使人们摆脱繁杂的统计识别工作,并且大大提高了物流信息采集的工作效率。目前,由沃尔玛、麦德隆等大超市一手推动的RFID应用,为零售业带来包括降低劳动力成本、商品的可视度提高,降低因商品断货造成的损失,减少商品偷窃现象等好处。其可应用的过程包括:商品的销售数据实时统计,补货,防盗等。本文利用RFID技术,用FPGA芯片与NRF905搭建了无线通信系统,成功的实现了无线收发数据。

  1 系统设计

  1.1 RFID简介

  RFID(Radio Frequency Identification,射频识别技术)是利用无线电波对记录媒体进行读/写。射频识别的距离可达几十厘米至几米,且根据读/写的方式,可以输入数千字节的信息,同时,还具有极高的保密性。射频识别技术适用的领域:物料跟踪、运载工具和货架识别等要求非接触数据采集和交换的场合,要求频繁改变数据内容的场合尤为适用。如香港的车辆自动识别系统驾易通,采用的主要技术就是射频技术。射频技术在其他物品的识别自动化管理方面也得到了较广泛的应用。

  如图1所示即为本无线系统的整个构架,由控制模块,SPI模块以及天线模块构成。其中对SPI模块的配置由控制模块通过Wishbone总线来完成,并且对天线模块的配置,模式转换,收发数据等操作均由控制模块通过SPI总线来完成。下面将就各个部分进行说明。

本无线系统的整个构架

  1.2 天线模块(NRF905收发模块)

  1.2.1 NRF905介绍

  NRF905是挪威Nordic公司推出的单片射频发射器芯片,工作电压为1.9~3.6 V,32引脚QFN封装,工作于433/868/915MHz三个ISM频道。可以自动完成处理字头和CRC(循环冗余码校验)的工作,可由片内硬件自动完成曼彻斯特编码/解码,使用SPI接口与微控制器通信,配置方便,功耗低,以-10 dBm的输出功率发射时电流只有11 mA,在接收模式时电流为12.5 mA。

  NRF905有ShockBurst接收与ShockBurst发送两种工作模式;掉电和SPI编程与Standby和SPI编程两种节电模式。其ShoekBurst工作模式的特点是自动产生前导码和CRC,可以通过SPI接口进行编程配置。NRF905的工作模式由对TRX_CE,TX_EN,PWR_UP的设置来设置,见表1。

NRF905的工作模式

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关键字:RFID  无线通信  FPGA

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/2010/1103/article_1409.html
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北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

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