基于isoiec 15693协议的无源电子标签数字电路设计

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1、分类号密级注1UDC学位论文基于ISO/IEC15693协议的无源电子标签数字电路设计（题名和副题名）李耀合（作者姓名）指导教师荣丽梅副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称集成电路工程提交论文日期2016.03.18论文答辩日期2016.05学位授予单位和日期电子科技大学2016年06月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。DIGITALCIRCUITDESIGNFORPASSIVETAGCOMPATIBLETOISO/IEC15693PROTOCOLAMasterThesisSubmittedtoU

2、niversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:LiYaoheSupervisor:AssociateProf.RongLimeiSchool:SchoolofMicroelectronicsandSolid-StateElectronics摘要摘要射频识别（RadioFrequencyIdentification，RFID）是一项基于无线通信的自动信息采集和传输技术，通过把记录有物品信息的电子芯片嵌入或附着于物体表面，然后使用专门的读写设备，就可以以一定的距离对物品的

3、信息进行识别和修改。相比传统条码识别有明显的优势，比如可以多目标、非可视识别，信息容量大等。虽然很长时间以来，成本是制约RFID技术应用的障碍，但近年来物联网(InternetofThings,IoT)的快速发展，推动了射频识别的发展，其技术已经渗入到各个领域，比如零售，物流，交通，食品安全等领域，产生了良好的效率。本论文基于疏耦合RFIDISO/IEC15693国际标准，采用自顶向下的设计方法，完成了13.56MHz无源标签的数字控制部分从逻辑功能到物理版图设计，并最终成功流片。文章对射频识别系统的基本原理进行了介绍，包括系统的组成、标签的能量传输、负载调制等，然后对ISO/I

4、EC15693标准的内容进行了介绍分析。在对协议深入研究的基础上，把整个标签的数字系统划分为解码、CRC、命令寄存、读写控制、编码、时钟和命令处理等功能单元，并详细给出了每个单元的功能描述、输入输出端口信号描述、基本工作流程、基本设计要点、具体设计实现和相应的仿真结果。标签的数字系统由可综合的VerilogHDL实现，在通过了ModelSim工具的功能验证以及Altera的DE2-115FPGA验证之后，采用180nmCOMS工艺库，实施逻辑综合（使用DesignCompiler）,静态时序分析（使用PrimeTime），功能等价性检查（使用Formality），自动布局布线（使

5、用Encounter），版图验证（使用Calibre）等一系列流程，并最终成功流片，芯片核心电路面积为350μm×350μm，并且芯片测试结果和设计仿真结果一致，达到了设计目标。关键词：射频识别，无源标签，ISO/IEC15693，数字芯片IABSTRACTABSTRACTRadiofrequencyidentification(RFID)isanautomaticdatacollectionandtransmissiontechnologythatbasedonwirelesscommunication.Usingthistechnology,thereaderreadside

6、ntityofthetargetobjectviaachipattachingtoitfromadistanceTheRFIDhasadvantagesovertraditionalbar-codesuchasmulti-objectrecognition,invisibleidentificationandlargerstoragecapacity.EventhoughcosthaslongbeentheobstacletotheRFIDapplication,itnowgainsitsopportunityagainunderthepushbyInternetofthings

7、(IoT).Thankstothenewtechnology,themanagementefficiencyofmanyfieldssuchasretail,logistics,transportationandfoodsecurityisimprovedgreatly.ThispaperismainlyaboutthedesignandimplementationofthedigitalcontrolsystemforpassivetagscompatibletotheISO/