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1、摘要RFID(RadioFrequencyIdentification)射频识别是一种非接触式自动识别技术,它广泛应用于运输、仓储、包装、门禁、金融、图书管理、文件管理等领域。本论文所阐述的RFID标签芯片遵循ISO15693标准,标签芯片按功能可以分为模拟前端、数字控制和嵌入式EEPROM(电可擦除只读存储器)三个部分。其中EEPROM记录了标签芯片中的所有信息,对芯片的每个操作都是对EEPROM的操作。同时EEPROM的功耗在整个芯片中占了很大的比例,因此整个标签芯片的性能就直接体现在该嵌入式EEPROM的性能上。随着市场对低功耗和低成本无源标签芯片的迫切需求,如何设计出适用
2、于RFID标签芯片的高性能,低功耗的嵌入式EEPROM便成为设计者不断追求的目标。本文设计和实现了一款适用于RFID的2KBit超低功耗嵌入式EEPROMIP,成功流片。本文首先介绍了RFID技术的特点和应用,阐述了基于这一技术的电子标签芯片的设计,给出了整个电子标签系统的工作原理和总体结构,从中指出了存储器所占的关键地位和所要达到的技术指标。本文以大量文献为基础,通过对传统的EEPROM设计方案进行详细的分析,从供电方案,寻址方式到高压产生电路和灵敏放大器都提出了新的低功耗解决方案和具体的电路实现,并随文给出了仿真波形。整个嵌入式EEPROMIP的设计采用了SMIC公司的0.35
3、µm2P3M嵌入式EEPROM工艺,设计流程中使用Cadence和Synopsys公司的EDA软件进行模拟电路性能仿真,数字电路功能仿真、综合及布局布线,以及最后的版图设计与验证,最后通过流片验证,整个嵌入式EEPROM芯片满足既定的工作要求。关键词:射频识别,标签芯片,电可擦除只读存储器,低功耗设计IAbstractRFID(RadioFrequencyIdentification)isatechnologyofcontact-lessautomaticidentification,andmainlyusedintransportation,storage,package,gat
4、e-prohibition,finance,books-management,filesmanagementandsuchlikethat.TheRFIDtagICtobediscussedinthispaperisbasedonthestandardofISO15693.ItisdividedintoAFE,digitalblockandEEPROMaccordingtofunction.EEPROMinthissystemstoresalltheinformationofthechip,eachoperationonthechipistheoperationontheEEPRO
5、M.Atthesametime,theperformanceofEEPROMdecidestheperformanceofthewholechipbecauseofitsdominatingpowerdissipated.A2KBitUltra-lowpowerembeddedEEPROMIPhasbeendesignedandrealizedforpassiveRFIDtagICinthisthesis,andtapedoutsuccessfully.Firstofall,demonstratingRFIDtechnologymeritanditsapplicationarede
6、scribed,thentagICdesignprocedureandthewholeRFIDsystemworktheoremareexplained.Basedonplentifulpaperresources,thisthesisdescribesthelow-powersolutionandtherealisticcircuitforpowerstrategy,addressfinding,highvoltagegenerationandsenseamplifieraccordingtotheanalysesonthetraditionalsolutionofEEPROMw
7、ithsimulationwavesafterthat.ThewholedesignprocessisbasedontheSMIC0.35µm2P3MembeddedEEPROMprocessandtheCadenceandSynopsysEDAdesignenvironment,withwhichalltheanaloganddigitalsimulation,layoutandverificationaredone.Thetestshowsthatthechipa