基于ISO/IEC 18000-6 Type C的UHF RFID标签芯片数字处理单元设计

论文摘要

RFID（Radio Frequency Identification）,即无线射频识别,是一种利用射频信号自动识别目标对象并获取相关信息的技术。RFID系统一般由读卡器和射频标签组成。在实际应用中,射频标签附着在待识别物体上,当带有射频标签的被识别物品通过读卡器的可识读范围时,读卡器与标签之间建立起无线方式的通信链路,自动以无接触的方式将标签中的约定识别信息读出来,从而实现自动识别物品或自动收集物品标志信息的功能。RFID标签具有非接触、快速扫描、读取距离远、抗污染、安全性强、存储容量大和可重复使用的特点,逐渐被广泛应用在供应链管理、门禁控制、公共运输、身份识别和物体跟踪等多个领域。论文介绍了RFID技术的发展与应用,阐述了RFID系统的相关技术原理,并详细分析了设计所依据的ISO/IEC 18000-6 Type C协议。按照该协议,以低功耗为目标,提出了标签数字基带处理电路的架构,完成了符合应用要求的数字处理电路设计。最终采用Chartered 0.35μm 3.3V CMOS工艺流片。数字处理电路的版图面积为660.5×648.5μm2;使用Power Compiler对布局布线后提取的门级网表进行功耗分析表明,在系统时钟为3MHz、电源电压为3.3V的工作条件下,电路的功耗为187μw。对芯片进行测试的结果表明该数字处理电路可以正确执行九条指令,完成既定功能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 RFID 技术概述
• 1.2 RFID 发展与应用
• 1.3 本文章节安排
• 第二章 RFID 技术原理
• 2.1 RFID 协议
• 2.1.1 常用RFID 标准介绍
• 2.1.2 ISO/IEC 18000-6 Type C 标准
• 2.2 RFID 标签系统
• 2.2.1 RFID 标签分类及特点
• 2.2.2 RFID 基本工作原理
• 2.2.3 RFID 标签系统架构
• 2.3 RFID 标签防冲突
• 第三章 UHF RFID 标签的数字处理电路设计
• 3.1 数字处理电路架构设计
• 3.2 模块电路设计
• 3.2.1 时钟管理/同步模块
• 3.2.2 解码模块
• 3.2.3 循环冗余校验（CRC）模块
• 3.2.4 时隙计数器（Slot Counter）模块
• 3.2.5 随机数生成（Random Number Generator，RNG）模块
• 3.2.6 接收控制模块
• 3.2.7 主状态控制与中央处理模块
• 3.2.8 EEPROM 读写控制模块
• 3.2.9 编码模块
• 3.3 数字处理电路的仿真
• 3.4 数字处理电路的逻辑综合
• 3.5 数字处理电路的后端设计
• 3.6 数字处理电路的功耗分析
• 3.7 芯片测试
• 第四章 数字处理电路设计中采用的关键技术
• 4.1 数字处理电路的低功耗设计
• 4.1.1 CMOS 集成电路功耗分析
• 4.1.2 门控时钟
• 4.1.3 流水线操作
• 4.1.4 优化状态编码
• 4.1.5 并行处理
• 4.2 数字处理电路的资源复用
• 4.3 本章小结
• 第五章 总结
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢