RFID技术中的基于ARM的双频RFID读写系统设计
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2020-11-04
19:57:11
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RFID技术中的基于技术中的基于ARM的双频的双频RFID读写系统设计读写系统设计
摘要：本文设计了能对低频和高频RFID 卡进行操作的双频RFID 读写系统。系统基于ARM微处理器
S3C44B0X，利用S3C44B0X 的内部接口实现与RFID 模块和其它外设的连接，简化了硬件。软件设计中，通过
对ARM 嵌入式系统的编程实现对RFID 卡的读写、显示以及数据的存储、查询等功能。系统还可通过USB 接口
与上位机(PC)连接，使用方便灵活。 1 引言 RFID（Radio Frequency Identification Technology，无线
射频识别技术）由于具有高速移动物体识别、多目标识别和非接触识别等特点，显示出巨大的发展潜力和应用
空间，被认为是21 世纪
摘要：本文设计了能对低频和高频RFID 卡进行操作的双频RFID 读写系统。系统基于ARM微处理器S3C44B0X，利用
S3C44B0X 的内部接口实现与RFID 模块和其它外设的连接，简化了硬件。软件设计中，通过对ARM 嵌入式系统的编程实现
对RFID 卡的读写、显示以及数据的存储、查询等功能。系统还可通过USB 接口与上位机(PC)连接，使用方便灵活。
1 引言引言
RFID（Radio Frequency Identification Technology，无线射频识别技术）由于具有高速移动物体识别、多目标识别和非
接触识别等特点，显示出巨大的发展潜力和应用空间，被认为是21 世纪最有发展前途的信息技术之一。射频识别技术虽然有
很多优点，但其技术本身也有局限性。对RFID 系统而言，低频系统具有良好的对水、肉体等可导媒介的穿透力，而速度、距
离、抗冲突性较差；而高频系统则正好相反。如能结合各种频率系统，用其所长，则可以使RFID 适应多种场合，拓展其应用
范围。本文设计的系统正是基于这一出发点，将低频和高频二种频率的RFID 模块组合在一起，构成双频系统，使系统兼具低
频可穿透性和高频良好的距离、速度、抗冲突性等方面的优势。鉴于目前国内市场上应用最为广泛的射频卡和读写器实现方
法，本文采用ARM 嵌入式系统作为微控制器，设计了能对低频125KHz 和高频13.56MHz 的二种频率RFID 卡操作的读写模
块，实现了的双频RFID 读写系统。
2 系统设计系统设计
由于ARM 微处理器具有运行速度快，接口功能丰富，其应用越来越广泛。本文采用三星公司的S3C44B0X，它是ARM7
系列的低功耗的32 位RISC 处理器，具有ARM7TDMI内核，有丰富的内置部件，包括8K 字节Cache 和内部SRAM，带自动握
手联络的2 通道UART，定时器，通用 I/O 口，ADC 和I2C-BUS 控制器等。尤其是它的内置液晶显示器接口，可直接连接LCD
显示器，无需专用LCD 显示器接口芯片，可使成本降低，很适合在本系统中使用。读写系统的结构如图1 所示。
图1 系统结构框图
整个系统由ARM 嵌入式系统(包括S3C44B0X,SDRAM 存储器和FLASH 存储器)，低频RFID 卡读写模块，高频RFID 卡读
写模块，USB 接口，LCD 显示器以及蜂鸣器、状态指示灯等组成。RFID 模块是北京华闰得公司开发的具有串行数据通信接
口的模块，低频读写模块是CR001，为工作于125kHz 的EM4001 卡；高频模块是CR013，为工作于13.56MHz的MF 卡。由
于RFID 模块具有TTL 电平的串行通信接口，这样ARM 微处理器可直接通过片上的二个UART 接口与其连接，不需要电平转
换即可轻松实现与RFID 模块的通信。嵌入式系统与PC 机的连接则通过USB 接口实现。
因为低频 RFID 卡一般都是只读卡，进入读卡器磁场范围后，就自动发出信号。ARM微处理器通过不断检测端口捕捉信
号，一旦读到卡，就读取信息，并在LCD 上显示。对于高频卡，可根据需要进行读或写操作。
LCD 显示器采用320*240 点阵的STN 型彩色液晶模块，可直接与S3C44B0X 连接，成本也较低。对LCD 的显示控制直接
使用S3C44B0X 内部的LCD 驱动控制器实现，它能自动产生LCD 驱动控制所需的信号。在这种接口方式下，LCD 显示缓冲区
映射在系统的存储器空间上，程序只需将像素点内容写入存储器对应地址就可以实现对应LCD 屏上像素点颜色的显示刷新，
控制十分方便。
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