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无源RFID芯片H4006及其应用

2010-12-30 14:42
木中君
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  1 H4006芯片介绍

  H4006的工作频率范围为10~15MHz,通常选用13.56MHz来进行身份识别。片内有一个64位可编程存储器,可用于存储相关信息。 H4006的信息传输方式采用负载调制,编码为密勒码(Miller),数据传输速率为 26484波特(亦可为其它速率,但需预先选定)。由于H4006内含谐振电路和电源滤波电容,因而使用更方便。H4006在无线方式下为只读存贮卡,其编程采用在线编程方式。

  2工作原理

  2.1内部电路框图

  H4006由谐振电路、时钟提取、分频链、整流电路、电源管理、存储器、Miller码产生、负载调制电路等组成,其电路框图如图1所示。

  

  当整流电路将耦合的射频(13.56MHz)信号进行整流并经滤波电容C2平滑后,电源管理电路将在电源电压达到内部电路工作电压时激活卡内电路, 13.56MHz信号被分频链电路分频(分频系数为512),可产生26.484kHz的时钟,此时钟即是数据传送的波特率。如果希望将分频系数定为 128、256、1024、2048、4096或8192,则需预先选定。存储在LASERROM中的信息(64位)经读出后,可通过Miller码产生器产生Miller码,同时可用该Miller码进行负载调制,并将存储信息送出。

  2.2电感的参数设置

  电感L1是该卡上唯一的外接元件,由于谐振电容C1已集成于片内,因此,在13.56MHz时L1的电感值应为1.4μH。为保证载波传送和负载调制的效果,其Q值选择在30~40之间为宜。

  2.3输出序列

  卡信息的输出通常以表1所列的序列循环重复。该输出序列为一个82位的标准信息结构(STDMS)加9位空隙(Pause)。STDMS结构位采用密勒码,而9位空隙不用密勒码。在空隙位,负载调制器开关处于关断状态(OFF),空隙位电平为低。

  表1中,64位数据的构成如下:

  

  1~5位为晶片号组合设置位,每一晶片有一号码,它们可在1~25之间设置。

  6~9位是制造厂保留位。

  10~19位为IC名称位,共10位。

  20~32位为用户标识(ID)位,共13位,它们可由厂家定义。

  33~50位为扩展号位,共18位,这是唯一的系统号码。

  51~64位为IC位置号设置位,共14位,可用于指示被加工晶片的精确位置。

  表1中的CRC码生成的多项式为x16+x12+x5+1,它符合CCITT/ISO3309-1984标准。CRC码由64位数据计算生成,并可用移位寄存器实现。该寄存器在每个停止位时复零。

  另外,输出序列中的起始位通常为逻辑1,停止位为逻辑0。

  2.4密勒码

  在数据传送中,采用密勒码调制的优点是Miller码中带有时钟信息,且具有较好的抗干扰能力。

  

  密勒码的编码方法见表2,其波形时序如图2所示。

  

  虽然密勒码的编码规则是停止位为逻辑0,但其电平随其前一STMDS位编码电平的不同而不同。利用9位空隙(Pause)位可将电平拉低,以使起始位具有相同的形式。图3对此作了清晰的描述。

  

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