一种低成本低功耗uhf rfid标签芯片设计-design of uhf rfid tag chip with low cost and low power consumption.docxVIP

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2018-06-03 发布于上海
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一种低成本低功耗uhf rfid标签芯片设计-design of uhf rfid tag chip with low cost and low power consumption.docx

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一种低成本低功耗uhf rfid标签芯片设计-design of uhf rfid tag chip with low cost and low power consumption

摘要始于20世纪90年代的射频识别技术RFID（RadioFrequencyIdentification）是一种自动进行识别的技术，即通过无线射频方式识别特定的目标并进行读写相关的数据，而不需要在识别系统和特定目标之间建立机械或者光学接触，来达到识别目标并交换相关数据的目的。随着科学技术的发展，RFID逐渐向着快速识别化，体积小型化，形状多样化方向发展。本文主要介绍一种在闭环系统单标签的识别技术，基于ISO/IEC18000-6C的通信协议，说明该识别技术在面积和功耗方面的优势。针对闭环系统单标签的应用环境，本文提出了一种以ISO/IEC18000-6C的通信协议为基础的闭环系统单标签识别设计，该设计包含了新的命令集、命令格式、响应格式以及新的标签状态机设计和存储器的划分。本文对该设计芯片的面积进行了分析，利用PrimePower功耗分析工具分别针对标签进行读取一个字，写入一个字，将标签存储区锁定，将标签灭活等过程进行了功耗分析，并针对每个盘存过程中各个模块的功耗进行了分析。最后，将上述结果同ISO/IEC18000-6C多标签识别进行对比，发现闭环系统单标签识别同在面积和功耗方面具有明显优势。对闭环系统单标签的设计进行DC综合和PT静态时序分析之后，在Astro工具中完成了数字基带处理器的物理综合和版图设计。通过前仿真验证设计功能的正确性，后仿验证了约束的合理性，并通过FPGA验证了设计的可实现性。通过仿真和FPGA验证，本文设计完成的闭环系统单标签识别能够在其应用的环境中满足对标签信息的识别和获取，具有较高的可实现性。由于其面积和功耗得到大幅度的降低，这使得该设计在应用方面具有优越性。关键词：闭环系统单标签UHFRFID低成本低功耗FPGA验证AbstractBeganinthe1990s,Radiofrequencyidentification(RFID)technologyisakindofautomaticidentificationtechnology.Thatmeansbythewayofradiofrequencyidentificationwecanidentifyspecificgoalsandreading,writingorexchangingdatawithoutestablishingmechanicaloropticalcontactbetweenthem.Withthedevelopmentofscienceandtechnology,RFIDwillbecomemorequicklyidentify,smallsize,andshapediversification.Thispapermainlyintroducesadesignofasinglelabelidentificationtechnologyinaclosed-loopsystem.BasedontheISO/IEC18000-6Ccommunicationprotocol,welearntheadvantageintheareaandpowerconsumption.Inviewofthesupplicationenvironmentofsinglelabelintheclosed-loopsystem,thispaperpresentsanewdesignwithanewsetofcommand,newcommandformatandnewresponseonthebaseofISO/IEC18000-6C.Weanalyzedthechipareaofthedesign.AndwiththehelpofPrimePowerconsumptionanalysistoolwesummarizeasummaryaboutthedifferentoperationssuchasreadadatafromthelabel,writeadataintothelabel,lockthemembanksofthelabelandkillthelabel.Wealsoanalyzeeverymoduleinoneoperation.Atlast,wemakeacomparisontoISO/IEC18000-6Cmultilabelsintheopensystemandcometotheconclusionthatsinglelabelinaclosed-loopsystemhasobviousadvantagesinsizeandpowerconsumption.AfterDCsynthesisandPTstatictiminganalysis,wecompletedadigitalbasebandphysicallayoutinAstro