第8章13.56 MHz RFID技术

1、第8章 13.56 mhz rfid技术 物联网专业课程之射频识别相关课件。 rfid技术与应用 物联网专业课程之射频识别相关课件。 8 13.56 mhz rfid技术 13.56 mhz射频存储器应答器按存储器的类型分： rom、eeprom两大类。 h4006(em microelectronic-marin sa公 司产品)片内带有rom类存储器，是只读应答器； mcrf355/360芯片(microchip公司产品)集成的 存储器是eeprom,以接触式方式编程，在射频 工作时为只读方式。 这两个应答器都是在应答器进入阅读器工作距离 有效范围时即送出信息数据(ttf,tag talk

2、 first 方式)。 物联网专业课程之射频识别相关课件。 8 13.56 mhz rfid技术 h4006芯片 工作频率范围为1015 mhz,通常选用13.56 mhz工作频率； 片内有一个64位可编程存储器，可用于存储 相关信息； 信息传输方式采纳负载调制，编码为密勒码 (miller),数据传输速率为26484 bps(亦 可为其他速率，但需预先选定); 由于h4006芯片内含谐振回路的谐振电容和 滤波电路的滤波电容，因而使用更便利。 物联网专业课程之射频识别相关课件。 8 13.56 mhz rfid技术 内部电路框图时钟提取 分频链 序列电路 密勒码 编码器 c1 l1 c1 c2

3、 ac1 整流器 ac2 vdd 电源管理 c2 调 制 器 rom vss h4006芯片电路的原理框图 物联网专业课程之射频识别相关课件。 8 13.56 mhz rfid技术 电感参数的设置 集成于片内的谐振电容c1(约为94.5 pf) l1电感值为1.4 h q值选择在3040 信息数据输出的序列结构序列结构组成 长度 起始位 1b 数据 64b crc 16b 停止位 1b 空隙 9b 物联网专业课程之射频识别相关课件。 8 13.56 mhz rfid技术 crc校验 16位crc码的生成多项式为x16+x12+x5+1x5 x12 移位前反馈 15 14 13 12 11 ms

4、b 异或 数据输入 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 lsb x16 物联网专业课程之射频识别相关课件。 8 13.56 mhz rfid技术 mcrf355/360芯片microchip 具有防碰撞力量； 采纳接触式编程，编程后为只读器件； 数据传送采纳曼彻斯特编码，数据时钟频率 为70 khz; 采纳低功耗cmos电路设计； 封装为pdip或soic方式。 物联网专业课程之射频识别相关课件。 8 13.56 mhz rfid技术 工作原理射频前端 电 源 电源复位 调制器 vdd por 调制 脉冲 掌握规律 行列解码 时钟产生电路 调制规律 休眠定时 读写规律 测试规律 vp

5、rg 和 clk 地址 clk 数据 唤醒信号 设置/清除 154 位 存储器 存储电路 驱 动 mcrf355/360芯片的内部结构8 物联网专业课程之射频识别相关课件。 8 13.56 mhz rfid技术 编程 擦除方式的工作编码为01 1101 0100 写入方式的工作编码为01 1101 0010 读出方式的工作编码为01 1101 0110 物联网专业课程之射频识别相关课件。 8 13.56 mhz rfid技术 编程clk 号 clk vhh vprg vll vlh 0 1 2 5 1 1 0 1 0 1 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (a)擦除方式c

6、lk 号 clk vhh vprg vll vlh 高编程位为 0 位0 低编程位为 1 位 153 1 6 7 8 9 10 11 (b)写入方式clk 号 clk 1 2 5 6 7 8 9 10 11 vprg vll vlh 位0 位1 数据 位 153 (c)读出方式 物联网专业课程之射频识别相关课件。 8 13.56 mhz rfid技术 防碰撞技术数据 应答器 1 休眠 数据 t 应答器 2 t 应答器 3 t 应答器 n t t1 t2 t3 tn 从应答器 n 读数据 t 从应答器 3 读数据 从应答器 2 读数据 从应答器 1 读数据 读多个mcrf355/360芯片的示意

7、图11 物联网专业课程之射频识别相关课件。 8 13.56 mhz rfid技术 mifare技术 非接触式与双接口ic智能射频卡主流技术为 mifare技术 philips推出的产品包含六个系列：mifare classic,mifare prox,mifare ultralight, mifare双接口，mifare desfire8,mif are阅读器芯片。 非接触式接口符合iso/iec14443 type a标 准，接触式接口符合iso/iec 7816标准 物联网专业课程之射频识别相关课件。 8 13.56 mhz rfid技术 mifare classic 分为1 k字节 ee

8、prom 的 mifare standa rd及4 k字节 eeprom的mifare standard 4k 以mifare1 ic s50系列芯片为核心 牢靠性高、防碰撞力量强 一卡多用、平安性能好 卡与阅读器之间采纳双向验证机制(采纳三 次认证技术)13 物联网专业课程之射频识别相关课件。 8 13.56 mhz rfid技术mifare1 ic s50 射频接口电路 波形转换 正弦=方波 clock data 对恳求的应答 防碰撞 调制/解调 选择应用 电压调整 复位 认证及存取掌握 数字电路部分 掌握及算 术运算 eeprom eeprom 整 流 ram rom 数据加密 接 口

9、存 储 器 mifare1 ic s50芯片的电路组成框图14 物联网专业课程之射频识别相关课件。 8 13.56 mhz rfid技术典型交互时间 命令 request 防碰撞循环 得到序列号 选择卡 halt 认证 认证 2ms 选择卡过程 无碰撞 3ms 1 次碰撞+1ms 命令 read write decrement increment restore halt 存储器操作 transfer pcd和m1卡之间的交互过程15 物联网专业课程之射频识别相关课件。 8 13.56 mhz rfid技术 m1卡存储区构成区编号 0 分组编号 0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 2 3

10、1 制造商代码 数据块 块3 2 15 0 1 2 3 扇区0的块0是 一个特别的块， 该块存储了卡的 制造商代码 m1卡各扇区 块3中，存取控 制码有4个字节 物联网专业课程之射频识别相关课件。 8 13.56 mhz rfid技术 mifare proxla mifare 线圈 lb rf接口 平安检测器 ciu iso 14443 用户rom eeprom 测试rom ram porio2 io3 crc 稳压电路 时钟输入 滤波器 中断系统 cpu 80c51 mmu iso 接触 式 reset generator uart iso 7816 编程io 1,2,3 定时器 16位 1

11、6位 t0 t1 随机数 产生器 3重des 协处理器 物联网专业课程之射频识别相关课件。 8 13.56 mhz rfid技术 pcd基站芯片 iso/iec 14443标准制定了非接触式射频卡 (picc)和阅读器(pcd)之间进行数据交 换的接口标准type a和type b 比较常用的支持type a的阅读器芯片是mf rc500(philips semiconductors产品) 物联网专业课程之射频识别相关课件。 8 13.56 mhz rfid技术 mf rc500芯片 载波频率为13.56 mhz; 集成了编码调制和解调解码的收发电路； 天线驱动电路仅需很少的外围元件，有效距离可达 10 cm; 内部集成有并行接口掌握电路，可自动检测外部微 掌握器(mcu)的接口类型； 具有内部地址锁存和irq线，可以很便利地与mcu 接口； 集成有64字节的收发fifo缓存器； 内部寄存器、命令集、加密 算法可支持type a标 准的各项功能19 物联网专业课程之射频识别相关课件。 8 13.56 mhz rfid技术 电路组成(参见教科书图8.3.1) 并行接口及掌握电路 fifo(先进先出)缓存器 密钥存储及加密算法(cypto1) 状态机与寄存器 数据处理电路 模拟电路(调制、解调及输出驱动电路) 电源管理 中断掌握等部分组成。20 物