基于AT88RF256的RF射频研究

　　0 引言

　　射频(RF)是Radio Frequency的缩写，表示可以辐射到空间的电磁频率，频率范围从300 kHz～30 GHz之间。射频简称RF射频就是射频电流，它是一种高频交流变化电磁波的简称。每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流，大于10000 次的称为高频电流，而射频就是这样一种高频电流。在电磁波频率低于100 kHz时，电磁波会被地表吸收，不能形成有效的传输，但电磁波频率高于100 kHz时，电磁波可以在空气中传播，并经大气层外缘的电离层反射，形成远距离传输能力，我们把具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频。信息源经过二次调制，用线缆传输到对端，对端用反调制将信息源还原后再应用，不管频率多低，也是射频传输方式，如果没有调制反调制过程，只是将信息源用线缆传送到对端直接使用，不管频率有多高，都是一般的有线传输方式。

　　1 RF威廉希尔官方网站 核心

　　1.1射频卡的寄存器和命令

　　AT88RF256-12卡是美国ATMEL公司推出的一款基于125 kHz工作频率的感应卡，可以加密，数据量为256位，内部电路如图1所示，作为典型的低频、加密和可读写卡。用户对卡的操作包括读卡、写卡、核对密码、停止卡等，必须按以下7个命令格式来执行上述操作：

　　0A2A1A010：写第A2A1A0页32位的EEPROM;

　　0A2AJ A001：读第A2A1A0页32位的：EEPROM;

　　0000ll：数据固化命令(8位);

　　010011：写卡片控制位命令(24位)：

　　000111：写卡片密码命令：

　　011000：停止卡命令：

　　011100：核对密码命令：

　　当模块没有数字接口或不要求用到数字接口时，任一模块都可在出厂前被预设成相控振荡器(PL0)。只要有一个电源及外部参考源，通过加载工作频率已重新设定的PNP频率合成源，则该PLO就可工作在任一固定的、在50 MHz至5 GHz范围内的工作频率下。微型合成器可被用于许多场合，包括检测器件中的高精度源，数字微波无线器件中的本地晶振，或作为用于大型通信或军事频率合成器系统的紧凑的时钟源。

　　1.2 编码要求

　　AT88RF256卡在默认状态下读卡片用MILLLER(密勒)码，写命令数据用MANCHESTER(曼彻斯特)码。初始化下，密勒码元宽度是128μ8，曼彻斯*元宽度是256μs。读写器要对卡片发送命令，除了卡片要进入射频场内获取能量外，发送时间也受限制。卡片进入射频场后，按如下格式向读写卡器循环发送数据：起始位;32～152位 (长度可自行设定)的ID数据;停止位;8位收听窗(Listening Window)。图2示出基站模块的DATA OUT引脚的输出波形，在每个数据包之间都有一个持续8位密勒码元宽度的低电平状态的收听窗。只有在收听窗第2位至第7位，射频才可以接收读写卡器发送的读、写命令。所以本设计的一个关键是如何捕捉到收听窗，这属于读卡和解码操作的一部分，解码是建立在对基站模块DATA OUT引脚波形分析的基础上。

　　1.3 配置字描述

　　配置字的读取在CLKl的正边沿时，从MSB(最高位)开始。新的配置从CS的下降沿开始。假如nRF2401子系统需要配置为ShockBurst方式，两个接收频道，则在VDD(芯片电源)上电后，只需120位的配置字。在协议、工作方式和接收频道都配置好后，只需要1位(RXEN)来切换是接收或发射。在配置字被读取的过程中，MSB(最高位)最先被读到寄存器中。默认配置字为：h8E08.1C20.2000.0000.00E7.0000.E721.0F 04，共18字节，可根据需要进行取舍。Shock Burst数据包的总位数最多不能超过256位，DATAx_W(bits)=256-ADDR_W-CRC(1)其中：ADDR-W为配置字中B[32：18]所设置的接收地址的长度，8位～40位;CRC为配置字B[17]所设置的校验字，8位或16位，4位或8位前缀是自动加进去的，不占用数据包的位数。

　　1.4 实验仿真

　　用matlab进行实验仿真，如图3所示。

　　从实验数据中我们可以发现，不同的Marker对应不同的增益，但是偏离载波均为10 kHz。

　　同时数据分为 test data和rejeet data存储，test data为测试数据，rejeet data为不合格产品数据。文件格式如下：

　　Current Step descriptiON Code s1 s2 s3 hai Up Save test data：

　　RF-T436 222222222 2010-1-14 13：33：18 Pass 156.129 527.946。

　　其中：RF-T436测试文件名;222222222电路板条形码号;

　　2010-1-14日期;3：33：18时间;Pass测试结果;156.129 527.946测试数据。

　　reject data：

　　RF-T436 222222222 2006-6-14 14：45：21

　　Fail Send Start Transmit command 914.153。

　　其中：RF-T436测试文件名;222222222电路板条形码号;2006-6-14日期;04：45：21时间;Fail测试结果;Send Start Transmit command：测试步骤;

　　914.153测试数据。从测试文件中可以看出：测试结果。直观明了，便于不合格产品的检修。

　　2 射频识别威廉希尔官方网站 应用

　　射频识别威廉希尔官方网站 依其采用的频率不同可分为低频系统和高频系统两大类;根据电子标签内是否装有电池为其供电，又可将其分为有源系统和无源系统两大类;从电子标签内保存的信息注入的方式可将其分为集成电路固化式、现场有线改写式和现场无线改写式三大类;根据读取电子标签数据的威廉希尔官方网站 实现手段，可将其分为广播发射式、倍频式和反射调制式三大类。

　　(1)低频系统一般指其工作频率小于30 MHz，典型的工作频率有：125 kHz、225 kHz、13.56 MHz等，这些频点应用的射频识别系统一般都有相应的国际标准予以支持。其基本特点是电子标签的成本较低、标签内保存的数据量较少、阅读距离较短(无源情况，典型阅读距离为10 cm)电子标签外形多样(卡状、环状、钮扣状、笔状)、阅读天线方向性不强等。

　　(2)高频系统一般指其工作频率大于400 MHz，典型的工作频段有：915 MHz、2450 MHz、5800 MHz等。高频系统在这些频段上也有众多的国际标准予以支持。高频系统的基本特点是电子标签及阅读器成本均较高、标签内保存的数据量较大、阅读距离较远 (可达几米至十几米)，适应物体高速运动性能好、外形一般为卡状、阅读天线及电子标签天线均有较强的方向性。

　　(3)有源电子标签内装有电池，一般具有较远的阅读距离，不足之处是电池的寿命有限(3～10年);无源电子标签内无电池，它接收到阅读器(读出装置)发出的微波信号后，将部分微波能量转化为直流电供自己工作，一般可做到免维护。相比有源系统，无源系统在阅读距离及适应物体运动速度方面略有限制。

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