RFID板级电子标签验证平台的设计及测试[2]

  数字基带部分的设计在Altera公司的EP1C6Q240FPGA上实现。经过对协议内容的深入研究，实现标签数字部分采用Top-down的设计方法，首先对电路功能进行详细描述，按照功能对整个系统进行模块划分；再用Vexilog硬件描述语言进行RTL代码设计。数字基带结构它包括译码模块、循环冗余校验（CyclicRedundancyCheck，CRC）校验模块、状态机模块、CRC产生模块、存储器、编码模块和时钟分频模块。译码模块接收模拟部分解调出的命令信号，根据协议中规定的命令格式将信号译码成标签数字部分可识别的二进制数据，并发送到CRC校验模块和状态机模块。CRC校验模块对收到的命令进行完整性校验，若确认为有效命令，则触发状态机模块，控制标签执行相应操作，如读写存储器、防冲突控制等。处理完成后，则将要发送的数据送至CRC：产生模块产生相应的CRC校验码，然后将要发送的数据和校验码一起送至编码模块，最后由编码模块以特定的脉冲形式发送给模拟部分进行处理后，再采用射频技术发送给读写器。

  4 测试结果

  QuartusⅡ6.0是AlteraFPGA/CPLD的综合性集成设计平台。该平台集成了设计输入、仿真、逻辑综合、布局布线与实现、时序分析、芯片下载与配置、功率分析等几乎所有设计流程所需的工具。VerilogHDL程序在QuartusⅡ6.O环境下编译、仿真和下载，板级标签经过总体设计、PCB板设计与实现、代码设计、仿真与下载，以及系统调试后，能够与支持ISO18000-6C标准的读写器（Cetc7RlidReaderV1.O）进行通信，快速准确地收发信息，并实现防冲突功能。图3显示板级标签能够解码来自阅读器的命令信息，在状态机的控制下，正确地输出FM0编码信号。图4显示板级标签能够支持ISO18000-6C标准的阅读器正确读取（读取到的EPC码与标签一致），读取效果良好（73次/10s），读取性能稳定。测试表明，板级标签能够实现ISO18000-6C标准中的读写功能，标签工作性能稳定，可靠性都能达到预期的效果。

  5 结语

  根据ISO18000-6C标准，采用EP1C6Q240FPGA以及模拟射频分立元件，经过总体设计、PCB板设计与实现、代码设计、仿真与下载，以及系统调试后，完成了基于FPGA的板级标签的软、硬件设计与实现。该系统通过测试，已能够正常工作，读写性能优异，并实现了防冲突功能。在此基础上可以进一步提高其安全性和可靠性，所设计的标签数字电路RTL代码能够直接应用到标签芯片开发中，为下一步设计出符合该标准的电子标签芯片提供了有力的保证。

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