基于ARM和Linux的RFID阅读器设计

论文摘要

随着信息技术的不断发展，物联网具有广阔的应用前景。RFID技术作为物联网核心技术之一，也得到了很广泛的应用和发展。阅读器作为RFID系统重要组成部分，在系统中起着重要作用，具有很大的研究价值。本文通过对当前RFID阅读器的分析比较，提出了一种嵌入式阅读器设计方案。研究和实现基于ARM和Linux的RFID阅读器设计，旨在促进RFID阅读器功能的完善，提高RFID技术的发展水平，促进物联网的推广。本论文研究主要包括两大技术，一是ARM嵌入式技术，二是RFID技术。主要要解决的问题是引导加载程序和嵌入式操纵系统的移植，RFID通信协议的研究及通信的实现，主要研究内容包括：1．首先进行了大量的基础研究，为设计做好准备。研究了嵌入式系统概念、特点、硬件与软件分析、比较以及选取等。通过比较当前RFID阅读器的特点，分析了选用ARM芯片作为控制器的优点。通过对常用的几种嵌入式系统的分析和比较，选择uClinux作为本设计所用嵌入式操作系统。研究了RFID技术发展现状，RFID系统的组成、标准等。2．通过比较，选用价格低廉、功能丰富、可扩展性强的ARM7系列芯片S3C44B0X，RFID模块使用CY14443A-C，该模块性能优良、接口简单、使用方便。通过对控制器与RFID模块之间接口的研究，完成硬件的设计和实现。3．研究了RFID模块的通信协议，包括发送、接收指令的研究，研究了电子标签的读取。运用嵌入式C语言和汇编语言混合编程，实现了RFID阅读器读取电子标签应用程序的编写。利用S3C44B0X的JTAG功能，实现应用程序的在线仿真和调试。4．研究了U-Boot和uClinux源代码，然后根据实际硬件对其进行修改，编译，移植。完成uClinux添加应用程序和移植，最终完成整个系统的移植工作。上述研究内容和成果，对于RFID阅读器前端数据采集提供了一种很好的指导方案，对于RFID技术的发展和进步具有重要意义。本论文研究的RFID阅读器使用简单、价格低廉、可扩展性强、通用性强，为用户继续研究和开发提供了极大的便利。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 RFID 技术国外研究现状
• 1.2.2 RFID 技术国内研究现状
• 1.3 研究意义
• 1.4 研究内容
• 第2章 嵌入式系统介绍
• 2.1 嵌入式系统概念
• 2.2 嵌入式系统特点
• 2.3 嵌入式硬件选取
• 2.3.1 硬件选取考虑因素
• 2.3.2 ARM 简介
• 2.3.3 ARM 应用领域
• 2.3.4 ARM 微处理器的特点
• 2.3.5 ARM7 系列处理器简介
• 2.4 嵌入式软件选择
• 2.5 嵌入式设计一般方法
• 2.6 本章小结
• 第3章 RFID 技术介绍
• 3.1 电子标签
• 3.2 阅读器
• 3.3 天线
• 3.4 RFID 标准
• 3.5 本章小结
• 第4章 系统硬件设计
• 4.1 控制器设计
• 4.2 电源设计
• 4.3 存储器设计
• 4.3.1 SDRAM 设计
• 4.3.2 Flash ROM 设计
• 4.4 串口通信设计
• 4.5 LCD 显示设计
• 4.5.1 LCD 工作原理
• 4.5.2 LCD 分类
• 4.5.3 S3C44B0X LCD 控制器
• 4.5.4 LCD 显示设计
• 4.6 JTAG 调试接口设计
• 4.7 RFID 通信设计
• 4.8 本章小结
• 第5章 系统软件设计
• 5.1 应用程序实现
• 5.1.1 ADS 简介
• 5.1.2 应用程序编写
• 5.2 引导加载程序
• 5.2.1 U-Boot 简介
• 5.2.2 U-Boot 移植
• 5.3 嵌入式操作系统
• 5.3.1 uClinux 简介
• 5.3.2 uClinux 移植
• 5.4 本章小结
• 第6章 设计测试
• 6.1 VB 测试界面设计
• 6.2 本章小结
• 总结
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间取得学术成果