一种超高频RFID编码电路制造技术

本发明专利技术公开了一种超高频RFID编码电路结构，该电路结构包括异步处理电路和同步编码电路，其中同步编码电路由异步/同步接口、时钟产生电路和编码电路组成，异步/同步接口用于接收异步处理电路产生的待编码位及其请求信号和编码控制及其请求信号，并反馈这些请求的应答信号；时钟产生电路用于产生编码时钟；编码电路由FM0编码电路和Miller编码电路组成，根据异步处理电路输出的待编码位及编码控制信号，在时钟产生电路生成的编码时钟控制下，对待编码位进行FM0编码或者Miller编码。本发明专利技术利用异步握手机制对待编码位进行控制，取代了纯同步编码电路中的缓存器和状态机，能够有效节省编码所需的面积和功耗。

An ultra high frequency RFID encoding circuit

The invention discloses a UHF RFID encoding circuit, the circuit structure includes asynchronous processing circuit and synchronous encoding circuit, the synchronous encoding circuit by asynchronous / synchronous interface, clock generating circuit and encoding circuit, asynchronous / synchronous interface for receiving asynchronous processing circuit to produce a signal encoding and encoding and the request and its control request signal, response signal and feedback the request; clock generating circuit for generating clock encoding; encoding circuit by FM0 encoding circuit and Miller encoding circuit, encoding and encoding according to a control signal processing circuit outputs the asynchronous clock generating circuit generates control, encoding the clock, with FM0 or Miller encoding bit encoding encoding. The invention adopts asynchronous holding handset to control the coding bits, replaces the buffer and state machine in the pure synchronous coding circuit, and can effectively save the area and power consumption required for coding.

【技术实现步骤摘要】
一种超高频RFID编码电路
本专利技术涉及一种超高频RFID编码电路，属于通讯

技术介绍
由于在诸多领域的低功耗需求，异步电路已经受到了更多的重视。异步电路使用内部和外部事件来获取系统状态，并且使用无时钟的握手信号作为通信机制。RFID是一种非接触式的自动识别技术，它利用射频信号及其空间耦合、传输的特性，实现对静止或移动物品的自动识别。RFID可以用来追踪和管理很多领域的管理对象，具有准确率高、读取距离远、存储数据量大、耐用性强等特点，广泛应用于产品生产、物流、销售等环节中。RFID无源工作的特性使之更受外部影响，并且来源于单位空间电磁波的能量有限，因此低功耗RFID可以提高单芯片的工作距离和多芯片的群读响应效率。RFID数字逻辑具有明显的解码、处理和编码三个阶段，其各阶段顺序执行的特性非常适合基于事件驱动的异步电路实现。如果超高频RFID数字逻辑的设计完全采用异步的方式实现，存在以下问题：因为RFID的编码阶段需要进行时钟分频，而异步电路采用基于事件驱动的握手机制而剔除了具有恒定周期的全局时钟，所以异步电路不适于用作时钟分频。
技术实现思路
本专利技术提出一种带有异步/同步接口的超高频RFID编码电路结构，利用异步握手机制、门控时钟和异步计数器等设计方法，降低超高频RFID编码电路的面积和功耗。本专利技术提出的超高频RFID编码电路结构，包括异步处理电路和同步编码电路，异步处理电路，用于输出待编码位和编码控制信号，并发出相应的请求信号；同步编码电路，用于完成编码后返回应答信号；同步编码电路由异步/同步接口、时钟产生电路和编码(FM0/Miller)电路三部分组成。其中：异步/同步接口接收异步处理电路产生的待编码位及其请求信号和编码控制及其请求信号，并反馈这些请求的应答信号，根据同步计时电路输出的分频系数，时钟产生电路对1.28MHz的源时钟进行2～32分频生成用于编码的时钟。通过采用异步计数器技术，并且通过使用异步处理电路输出的使能信号门控编码时钟，能够有效降低同步编码电路的功耗。编码(FM0/Miller)电路由FM0编码电路和Miller编码电路组成。根据异步处理电路输出的待编码位及编码控制信号，在时钟产生电路生成的编码时钟控制下，对待编码位进行FM0编码或者Miller编码。FM0编码和Miller编码都由上升沿和下降沿触发的两个信号进行异或操作实现。本专利技术提供了一种带有异步/同步接口的超高频RFID编码电路，该异步/同步接口只有在对待编码位进行FM0编码或者Miller编码后，才应答待编码位的请求；而且只需经过简单的延时处理，即可响应编码控制信号的请求。与一般的异步/同步接口实现相比，本专利技术基于异步握手机制，可以通过异步/同步接口实现待编码位的逐位输出，从而取代了纯同步编码电路中的缓存器和状态机，无需使用复杂的有限状态机或者时序控制部件生成应答信号，能够有效降低异步/同步接口电路的面积和功耗。本专利技术具有结构简单、面积小和功耗低的特点。附图说明图1本专利技术超高频RFID编码电路结构框图；图2last_dat_ack和tx_dat_ack产生电路；图3fm0_v_ack、tx_m_ack、tx_trext_ack和tx_en_ack产生电路；图4异步/同步接口电路时序图；图5时钟产生电路时序图；图6编码(FM0/Miller)电路时序图。具体实施方式采用四相握手协议，以FM0编码为例，下面结合附图对提出的符合超高频RFID协议的编码电路实现结构，给出具体实施步骤。超高频RFID数字逻辑采用异步与同步相结合的设计方法实现，带有异步/同步接口的编码电路结构如图1所示。异步处理电路输出待编码位和编码控制信号(图中统一使用dat表示)，并发出相应的请求信号(图中统一使用req表示)，同步编码电路完成编码后返回应答信号(图中统一使用ack表示)，相应的接口时序如图4所示。last_dat_req和last_dat_ack为一对同步握手信号(只有请求和应答，而无数据的传递)，标识异步处理电路解码出的最后一个待编码位。last_dat_req在“DUMMY1”之前的待编码位(tx_dat)有效后由低变为高，last_dat_ack由编码电路输出的编码完成信号(tx_dat_done)经过选通并与其请求信号相与后生成(如图2所示)，last_dat_ack的由低到高促使其请求信号last_dat_req由高变为低，最终导致last_dat_ack由高变为低，而完成四相握手通信。在编码使能信号(tx_en)为高的阶段，tx_dat有效后发出相应的请求，由编码电路完成FM0编码或者Miller编码后响应其请求，由此控制待编码位逐位输出。由于tx_dat需要逐位连续输出，所以其应答信号(tx_dat_ack)由编码时钟或者计数完成信号生成。对于FM0编码，直接使用编码时钟(clk_enc)经过选通并与其请求信号相与后生成(如图2所示)。fm0_v代表FM0编码前缀中v的指示信号,其请求信号(fm0_v_req)在fm0_v有效后由低变为高，fm0_v的应答信号(fm0_v_ack)只需经过简单的延时(缓存)处理即可(如图3所示)。tx_m决定使用的编码模式，tx_trext指示编码前缀的格式。对于tx_m、tx_trext和tx_en信号，其请求和应答只需在初始化时变化一次，之后可以直接使用这些编码控制信号的值，其应答信号只需经过简单的延时(缓存)处理即可(如图3所示)。tx_m和tx_trext只有在解码结束时刻(T1)才有效，而tx_en需在初始化阶段进行赋值(初值为0)。时钟产生电路的时序如图5所示。1.28MHz源时钟(clk_osc)在外部定时电路的控制下进行分频(由分频系数div_fac控制，图示为16分频)，采用异步计数器进行分频，并且分频产生的clk_enc由tx_en进行门控，从而有效降低同步编码电路的功耗。编码电路的时序如图6所示。在异步处理电路解码出的fm0_v、tx_m和tx_trext的控制下，使用时钟产生电路分频后的clk_enc对待编码位tx_dat进行FM0编码或者Miller编码(图示为FM0编码)，编码输出为mo_dat。FM0编码和Miller编码都由上升沿和下降沿触发的两个信号进行异或操作实现。在最后一个待编码位和计数完成信号的共同作用下，产生编码完成信号(tx_dat_done)。由于同步编码电路利用了异步握手机制对于待编码位的控制，取代了纯同步编码电路中的缓存器和状态机，能够有效降低同步编码电路的面积和功耗。虽然本专利技术已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本专利技术。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本专利技术技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和
技术实现思路
对本专利技术技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本专利技术技术方案的内容，依据本专利技术的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本专利技术技术方案保护的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超高频RFID编码电路结构，其特征在于，包括异步处理电路和同步编码电路，异步处理电路，用于输出待编码位和编码控制信号，并发出相应的请求信号；同步编码电路，用于完成编码后返回应答信号；同步编码电路由异步/同步接口、时钟产生电路和编码电路组成，其中，异步/同步接口接收异步处理电路产生的待编码位及其请求信号和编码控制及其请求信号，并反馈这些请求的应答信号；时钟产生电路用于产生编码时钟；编码电路由FM0编码电路和Miller编码电路组成，根据异步处理电路输出的待编码位及编码控制信号，在时钟产生电路生成的编码时钟控制下，对待编码位进行FM0编码或者Miller编码。

【技术特征摘要】
1.一种超高频RFID编码电路结构，其特征在于，包括异步处理电路和同步编码电路，异步处理电路，用于输出待编码位和编码控制信号，并发出相应的请求信号；同步编码电路，用于完成编码后返回应答信号；同步编码电路由异步/同步接口、时钟产生电路和编码电路组成，其中，异步/同步接口接收异步处理电路产生的待编码位及其请求信号和编码控制及其请求信号，并反馈这些请求的应答信号；时钟产生电路用于产生编码时钟；编码电路由FM0编码电路和Miller编码电路组成，根据异步处理电路输出的待编码位及编码控制信号，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张奇惠，曹健，曹喜信，于敦山，张兴，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京,11