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华中科技大学
硕士学位论文
嵌入式RFID识读器设计
姓名:张剑波
申请学位级别:硕士
专业:计算机系统结构
指导教师:鲁宏伟
20070101
华中科技大学硕士学位论文
摘要
射频识别技术采用大规模集成电路技术、识别技术、计算机及通讯技术等先进技
术,已经在物流、制造、公共信息服务等众多领域开始应用并大幅提高管理与运作效
率。同其它的识别技术相比,射频识别技术具有高速移动物体识别、多目标识别和非
接触识别等突出优点。因此,对射频识别技术的研究、开发和应用具有深远的实际和
理论意义。
在对射频识别技术的相关理论和协议深入研究的基础上,设计出基于数字信号处
理芯片集成设计射频识别识读器的整体方案,实现了对射频模块的控制与通讯、标签
信号的识读、信息的上传等功能,并对射频识别技术中的防冲突算法进行了改进,提
高了识读器的识读效率。
设计的射频识别识读器,以DSP芯片为核心处理单元,通过构建DSP/CPLD的主
控模块、射频发射/接收模块等,实现了系统模块化设计;采用交流过零信号作为系统
外部同步时钟,同步系统运行;通过配置DSP串行外部存储器,实现了对系统存储器
的扩充;通过DSP串行通讯接口,实现了识读器和上位计算机之间的交互,识读器可
以把标签信息和识读状态实时传递给上位计算机系统,同时也可以接收上位计的控制
命令;遵循ISO15693协议并按照协议要求设计出数据传输、循环冗余校验等功能函数
模块;针对射频识别系统的标签冲突问题,在协议防冲突算法基础上给出其改进算法,
理论计算和实验分析表明,改进算法能够提高系统识读效率。

关键词:射频识别,识读器,数字信号处理,防冲突算法
I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
The RFID (Radio Frequency Identification) technology introduces the LSI,
identification munication technology. It has been used in logistics,
manufacturing, public information services and many other fields and greatly enhances the
efficiency of management and operation. The RFID technology is in the advantages of
fast-mobile identification, multi-target identification and pared with other
identification technologies.
Based on the in-depth study of the RFID theory and protocol, the RFID reader with the
core digital signal processor is designed, achieves functions of the control and
communication of RF module, reading signals tags and uploading information, improves
the efficiency by ameliorating the anti-collision algorithm.
The RFID reader uses the DSP chip as its kernel processing constructing the
DSP/CPLD control module and RF transmitter/receiver module, implements the system
modular design, adopts the AC zero signal as the system synchronization clock, extends the
system memory by configuring the DSP serial external memory, implements the mutual
communication between the reader and puter application on
ISO15693 protocol, designs data transmission function