XRA00_射频识别(RFID)芯片的原理及应用

XRA00 射频识别（射频识别（RFID）芯片的原理及应用）芯片的原理及应用 来源：国外电子元器件 作者：冯 起 摘要：摘要：XRA00 是意法半导体公司推出的一个甚高频（UHF）RFID 存储器芯片， 可用于设计感应式射频识别系统。文中介绍了 XRA00射频识别芯片的基本工作原 理，给出了它作为电子标签在消费品零售和行李搬运领域的典型应用。 关键词：关键词：射频识别（RFID）；甚高频（UHF）；XRA00；EPCglobal 1 类规范 RFID（Radio Frequency IDentification）常被称为感应式电子晶片或近接卡、感 应卡、非接触卡等。一套完整的系统通常由（读卡器）和 （应答器）两部分组成。正常工作时，由发射 一特定频率的无线电能量波给，以驱动 电路并将内部的 送出，同时-接收此 。的特殊之处在于无需电池、免接触、免刷卡 故不怕 脏污，其晶片密码为世界唯一，无法复制，安全性高，寿命长。文中以意法半导体 （）公司推出的甚高频存储器芯片为例来介绍射频识别芯 片的工作原理及应用。 XRA00 的主要特点的主要特点 是一个工作在甚高频的用于射 频识别的应答器或标签集成电路。该芯片具有 以下特点： 完全符合 规 范； 采用 频带和 频带甚高频载波频率； 接收信号是异步脉宽调制(）脉冲 编码的到幅度键控（） 调制信号，应答为双相空间编码信号； 内含带锁存的位和位； 具有库存、读取、编程和擦除功能； 提供删除命令； 采用标准编程时间； 可循环擦写次以上； 数据可保存年以上。 性能概述 性能概述 的逻辑框图如图所示，其中和为天线连接点。和天 线连接之后，便可以从读卡器辐射的射频能量中获得工作所需的电源。 如果需要，用户可通过中的非易失性存储器为标签编程，只 有在接收到读卡器有效的正确命令之后才会对读卡器做出应答。 此外，内部还有一个针对应用的噪声应用环境的快速防冲 突协议，该协议完全符合自动识别中心类甚高频规范。 工作过程工作过程 当信息写入之后，对中的锁存位进行编程可保护芯片中的 数据。此时即进入用户模式。在用户模式下，、 -和等命令通常未被激活，只对 防冲突命令做出响应。此时，芯片支持、 、 、 和等命令，每个命令的含义如表 所列。 表表 1 XRA00 支持的命令支持的命令 SCROLLID XRA00匹配数据，返回整个 ID代码作为应答 SCROLLALLID XRA00不进行辨别，返回整个 ID 代码作为应答 PINGID 用于多 XRA00 时防冲突的情况，XRA00匹配数据并在特定的 时间段做出响应 QUIET XRA00匹配数据，进入休眠状态，不再响应读卡器的命令，直 到接收到 Talk命令或失去电源能量 TALK XRA00匹配数据，进入工作状态，响应读卡器的命令 KILL XRA00永久删除存储器内 ID代码和所有数据 ERASEID 擦除 XRA00内部存储器内容 PROGRAMMEID 在没有锁存的状态下对 XRA00 内部存储器编程（一次 16 位） VERIFYID 校验 XRA00存储器中的所有数据位，确保正确编程 在进行射频识别时，读卡器和之间一般按照如下步骤进行对话：首 先，读卡器辐射的甚高频工作场使获得应答所需的电源能量，并使其进 入激活状态，准备接收读卡器的命令；然后，读卡器发射包含命令的信号并等待 的应答；最后由根据接收到的命令发射应答信号。这种工作方 式被称为（ ）。 存储器映射 存储器映射 内部的位存储器共分八个块，每块位。的内 部存储器映射如图所示。读取时每一位可以单独读取，写入则可按照每块位 的方式写入。其中第一个存储器块用来 存储规范定义的（循环冗 余校验码），接下来六个块全都用来存 储库存序列号中用到的位产品代 码，最后一块由位删除代码和个锁 存位公用，其中个锁存位用于保护存 储器里的数据。 典型应用 典型应用 可广泛应用于动物晶片、汽 车晶片防盗器、门禁管制、停车场管 制、生产线自动化、物料管理等。 功能齐全、成本低廉，特 别适用于消费品零售和行李搬运领域的物品跟踪。过去一直采用条形码的方式监控 这些应用，而标签则可实现自动化的非视线阅读和唯一识别。 为超长射程器件类芯片，从阅读器到芯片的操作距离长达米。 的这种甚高频技术十分适合美国市场的频带和欧 洲市场的频带。此外，这款器件内的非易失性存储器还可以 使用户能够在供应链的应用点来为标签进行编程，同时允许给一个特殊的物品分配 一个专用代码，或者在标签通过系统时更改标签内的数据，其典型编程时间为 。 全面支持 防冲突协议，由于 多个标签常处于同一个阅读器射程范围内（如零售商业环境），因而在这种情况下 就需要防冲突机制。芯片提供的删除命令（通常