基于 FPGA 的超高频 RFID 读写器设计
[日期：2008-10-9 17:48:00]
射频识别技术(RFID)是利用射频方式进行远距离通信以达到物品识别目的，可用来追踪和管理几
乎所有物理对象 在工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理、防伪等众多领域，甚至军事用途都
具有广泛的应用前景，并且引起了广泛的关注
1 引 言
RFID 系统 一般包括读写器和电子标签(或称应答器)2 个部分 RFID 电子标签(Tag)由芯片与天线
(Antenna)组成，每个标签具有惟一的电子编码 标签附在物体上以标识目标对象 RFID 读写器(Reader)
的主要任务是控制射频模块向标签发射读写信号，并接收标签的应答 对标签信息进行解码，并将信息 传
输到主机以供处理 根据应用的不同，阅读器可以是手持式或固定式 本文重点介绍的就是读写器的开发
EPC 规范已经颁布第一代规 范 规范把标签细分为 Class 0，Class 1，Class 2 三种 其中 Class 0
和 Class 1 标签都是一次写入多次读取标签， Class 0 标签只能由厂商写入信息，用户无法修改，因而又
称为只读标签，主要用于供应链管理)Class 1 则提供了更多的灵活性，信息可由用户写入 一次
Class 0 和 Class 1 标签采用不同的空中接口标准进行通信，因此两类标签不能互操作 Class 2 标
签具备多次写入能力，并增加了部分 存储空间用于存储用户的附加数据 Class 2 标签允许加入安全与访
问控制、感知网络和 Ad Hoc 网络等功能支持 目前 EPCglobal 正在制定第 二代标签标准，即 UHF Class
l Generation 2(C1G2) C1G2 具有随时更新标签内容的能力，保证标签始终保存最新信息 EPC 规范
l_0 版本包括 EPC Tag 数据规范、Class 0(900 MHz)标签规范、C1ass 1(13．56 MHz)标签接口规范、
Class l(860～930 MHz)标签射频与逻辑通讯接口规范、物理标识语言(PhysicalMarkup Language，
PML)
本文重点介绍 EPC Class 1读写器系统设计、数字部分设计及 FPGA 在数字实现上的应用 由于 U
频段 RFID 技术的应用还处在早期的发展阶段，符合 EPCClass 1 协议的读写器在国内还没有相关产品面
世 本文对相关开发有一定的参考价值
2 EPC Class lb 系统设计
一个完整的 RFID 系统包括：读写器、天线、标签和 PC 机 读写器完成对标签(Tag)的读写操作 通
过 RS 232或 RS 485总线完成 PC 机的命令接 收和 EPC 卡号的上传 图 l 是读写器的系统组成框图 读
写器组成包括与 PC 机的串口通信部分、单片机和 FPGA 组成的数字部分、射频部分 RF 单元实现和 标
签的通信，数字部分完成对射频部分的控制、回波命令解析 PC 机接收卡号实现上位机的控制 下面对
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