无源超高频射频识别标签芯片数字电路设计

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1、摘要射频识别(1强D)作为一种无线识别技术，因具有体积小、可擦写、读写效率高、穿透力强、识别距离远、安全性强及使用寿命长等特点，从其20世纪90年代问世开始，就受到很大的关注。2003年开始，RFID技术被看作未来科技发展的热点之一。近年来，随着物联网的发展，对作为其应用基石的RFID的性能以及多样化也提出了更高的要求。目前，ISO／IECl8000．6TypeC是国际上普遍采用的无源超高频(UHF)RFID技术标准，规定载波频率为860MHz一960MHz，读写距离为3～10m，由于其读写距离远的特点而成为了研究热点。本文基于ISO／IECl8000．6TypeC标准，对无源UHFRFI

2、D标签芯片数字电路部分进行了设计，并采用了一些低功耗的设计方法。首先，介绍了RFID系统的组成结构和工作原理：其次，介绍了目前RFID技术的相关标准，重点分析了ISO／IECl8000．6TypeC协议，并介绍了数字电路的低功耗设计方法；再次，根据标准要实现的功能，采用Top-Down的设计方法，在对数字电路部分的系统架构设计基础之上，对其中的各个子模块电路进行了RTL设计，功能模块电路主要包括时钟产生电路、随机数产生电路、命令处理模块、状态转换模块、CRC校验模块、EEPROM接口模块、系统计数模块，解码电路、编码模块；再次，采用ModelsimSE6．If,对所设计的总体电路进行了功能

3、仿真，结果表明能够完成标准所要求的功能；然后，采用SMICO．1811mZ艺库，以及Synopsys公司的DC和PT工具，对电路进行了综合和静态时序分析，时序能够满足要求；使用Astro进行版图设计，版图面积为350×3201am2；最后，使用PowerCompiler毛ERTL级对电路进行功耗分析，在系统时钟频率为2．56MHz、电源电压为1．8V时，所设计电路的整体功耗为19．61xW。关键词：ISO／IECl8000．6TypeC，无源，超高频，射频识别，数字电路，低功耗AbstractRadioFrequencyIdentification(RFID)asallwirelessid

4、entificationtechnologyhasthecharacteristicsofsmallsize，rapididentification,penetrability,long-rangeread—write，highsecurity,longevityand80on,andisstressedonfromitsappearanceinthe1990s．RFIDisconsideredfitSoneofthetechnologicalhotspotsfrom2003．AsthedevelopmentoftheIntemetofThingsrecently,RFIDwhichisi

5、tsfootstoneshouldsatisfyitsrequirementsintheperformanceanddiversification．Presently,ISO／IEC18000—6TypeCisthecommonstandardforpassiveUltraHigllFrequency(UHF)RFIDworldwide，andrequiresthatthecarrierwavefrequencyis860MHz～960MHz．Itsread-writedistanceCanreachto3～10m．Itisbecomingthehotpointofresearchbeca

6、useofitsloIlgdistance．BasedontheISO／IEC18000-6TypeC，thedigitalcircuitsofthepassiveUHFRFIDtagwasdesignedandsomelow-powerdesigntechnologieswereadoptedinthethesis．Firstly,thecompositionandworkingprincipleoftheRFIDsystemwereintroduced；secondly,someRFIDstandardswereintroduced，thestudyoftheISO／IEC18000·

7、6TypeCwasstressedon,andsomelow-powerdesignmethodsinthedi西talcircuitswereintroduced；thirdly,thesystemstructureofthedigitalcircuitswasdesignedinthewayofTop-DownaccordingtotheISO／IEC18000-6TypeC，thesubblocksofthedig