姜雅萍非接觸式IC卡讀卡器設計方案(終稿)

1、學生畢業(yè)論文非接觸式 IC 卡讀卡器設計學生姓名：姜雅萍入學時間：2008年9月專業(yè)名稱：計算機控制技班級：08 級計算機控制技術指導教師：李穎職稱：講師煙臺汽車工程職業(yè)學院二一一年五月非接觸式 IC 卡讀卡器設計煙臺汽車工程職業(yè)學院畢業(yè)論文（設計）非接觸式IC 卡讀卡器設計摘要 非接觸式 IC 卡是 IC 卡領域的一項新興的技術， 它是射頻識別技術和IC 卡技術相結(jié)合的產(chǎn)物。由于非接觸式 IC 卡具有操作快捷、抗干擾性強、工作距離遠、安全性高、便于一卡多用等優(yōu)點，在自動收費、身份識別和電子錢包等領域具有接觸式所無法比擬的優(yōu)越性，具有廣泛的市場前景。非接觸 IC 卡讀卡器是非接觸式 IC 卡應

2、用系統(tǒng)的關鍵設備之一。本文首先研究了基本的理論，包括射頻識別技術、 ARM處理器體系結(jié)構(gòu)和嵌入式系統(tǒng)，然后基于這些理論， 給出了非接觸式 IC 卡讀卡器的設計方案。 系統(tǒng)由三個部分組成：第一部分是讀卡器的收發(fā)模塊，選用 Philips 公司的高集成度非接觸式讀寫芯片 MFRC500設計射頻收發(fā)模塊，對射頻芯片接口電路設計做了詳細的論述；第二部分是核心控制模塊， 以 Philips 公司的 ARM7芯片 LPC2292為核心，對電源供應電路、 存儲器電路、通信接口電路、 LED 顯示電路等設計做了一定的描述，并給出了電路。第三部分是系統(tǒng)的程序設計，采用移植嵌入式系統(tǒng)并添加任務的模式來實現(xiàn)讀卡器的

3、各功能。通過對軟硬件的調(diào)試實現(xiàn)了非接觸式 IC 卡讀卡器的硬件與軟件平臺的構(gòu)建。關鍵詞非接觸式 IC 卡讀卡器嵌入式系統(tǒng)I非接觸式 IC 卡讀卡器設計煙臺汽車工程職業(yè)學院畢業(yè)論文（設計）Contactless IC card readerAbstract Contactless IC card is IC card field an emerging technology, it is rfid technology and IC card techniques. Because contactless IC card have operation quick, anti-jamming of

4、 strong, work, high security, distance etc card holders for a fee, in automatic identification and electronic purse which fields of the incomparable advantagesof contact, with wide prospect of market. Non-contact IC card reader is contact IC card is one of the key equipment application system.This p

5、aper first studied the basic theory, including the rfid technology, the ARM processor architecture and embedded systems, and then based on these theories, giving a contactless IC card reader design scheme. System consists of three parts: the first part is the card reader transceiver module, selects

6、the high level of integration Philips company RC500 non-contact literacy chip MF designing rf transceiver module, interface circuit design for rf chip to do a detailed elaboration; The second part is the core control module, Philips company in the LPC2292 ARM7 chip for the core, to power supply circ

7、uit, memory circuit, the communication interface circuit, LED display circuit design done some description, and gives the circuit. The third part is the system programming, adopt transplant embedded system and add tasks to realize the card reader mode of each function. Through the software and hardw

8、are debugging realized contactless IC card reader hardware and software platform building.Keywords Contactless integrated circuit card card reader embedded systemII非接觸式 IC 卡讀卡器設計煙臺汽車工程職業(yè)學院畢業(yè)論文（設計）目錄第一章 .11.1非接觸式 IC 卡發(fā)展歷程 .11.2非接觸式 IC 卡的主要特點 .21.3非接觸式 IC 卡讀寫器國內(nèi)外現(xiàn)狀 .31.4選題背景及課題任務 .31.5本文的機構(gòu)安排 .4第二章 RF

9、ID 技術及理論 .52.1RFID 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) .52.2RFID 系統(tǒng)的電子標簽讀卡器間能量傳輸 .62.3RFID 系統(tǒng)的電子標簽讀卡器間信息傳輸 .72.3.1編碼類型 .82.3.2數(shù)字信號的調(diào)制與解調(diào) .112.3.3讀寫器電子標簽信息傳輸 .122.3.4電子標簽讀寫器信息傳輸 .1224 本章小結(jié) .12第三章 ARM 技術 .133.1 ARM 處理器概述 .133.2 ARM 處理器系列 .133.3ARM 的體系結(jié)構(gòu) .163.3.1ARM 處理器核的結(jié)構(gòu) .163.3.2馮諾依曼結(jié)構(gòu)及哈佛結(jié)構(gòu)在ARM 中的應用 .163.3.3ARM 的兩種工作狀態(tài) .163.3.4A

10、RM 的運行模式 .163.3.5ARM 處理器的寄存器 .173.4 ARM/Thumb 指令系統(tǒng) .173.5 ARM 處理器的選擇 .173.6 LPC2292 微處理器 .183.6.1概述 .183.6.2主要特性 .183.7本章小結(jié) .19第四章 讀卡器的硬件電路設計 .204.1功能模塊結(jié)構(gòu)圖 .204.2中央處理器 .204.3射頻芯片接口電路設計 .21III非接觸式 IC 卡讀卡器設計煙臺汽車工程職業(yè)學院畢業(yè)論文（設計）4.3.1射頻卡讀寫芯片 MF RC500 的使用概述 .214.3.2MF RC500 的管腳定義 .224.3.3與處理器的接口 .234.3.4 M

11、F RC500 的匹配電路設計 .234.4讀卡器核心電路板 .254.4.1電源電路和復位電路 .254.4.2系統(tǒng)時鐘電路 .254.4.3存儲器電路 .264.4.4通信接口電路 .264.4.5蜂鳴器控制電路 .264.5人機交接口模塊 .274.5.1 Led 模塊 .274.5.2鍵盤 .274.6系統(tǒng)實物圖 .274.7本章小結(jié) .28第五章 系統(tǒng)軟件的構(gòu)建 .295.1軟件結(jié)構(gòu)框架 .295.2嵌入式操作系統(tǒng) .295.3讀卡器讀寫模塊軟件設計 .305.3.1 MFRC500 的 PCD 指令集以及 PICC 指令集 .305.3.2讀卡模塊軟件 .325.4系統(tǒng)初始化及運行

12、 .335.5本章小結(jié) .33第六章 總結(jié)與展望 .346.1總結(jié) .346.2展望 .34致謝.35參考文獻 .36IV非接觸式IC 卡讀卡器設計煙臺汽車工程職業(yè)學院畢業(yè)論文（設計）第一章緒論1.1 非接觸式 IC 卡發(fā)展歷程非接觸式 IC（ CICC-Contactless Integrated Circuit Card）也稱為無觸點集成電路卡、射頻卡或非接觸式智能卡。 早在 1968 年，德國的 Jurgen Dethloff 和 Helmut Grotrupp 就提出將集成電路裝入身份識別卡中的想法， 并與同年獲得專利授權。 1969 年 12 月，日本的 Kunitaka Arimu

13、ra 提出一種制造安全可靠的信用卡方法， 并與 1970 年獲得專利授權，但是被稱為識別卡或 ID 卡（ Identification Card）。然而，在當時，他們僅僅是提出把集成電路芯片裝入卡中， 并沒有具體給出完整的應用方案。 直至 1974 年，法國的羅蘭 .莫雷諾（ Roland Moreno）的工程師提出了將一個集成電路芯片嵌裝于一塊塑料基片上構(gòu)成一張存儲卡的想法，并按此方法做出了一張卡片，這是世界上的第一張IC 卡。 1977 年 6 月，CII-Honeywell bull 公司將 4Kbit 的 MOS 存儲器引入芯片，形成了存儲型 IC 卡的雛形。 1978 年，第一張采用

14、 Siemens SIKART 集成電路芯片的 IC 卡身份識別及交易卡（ identification and transaction card）誕生了。1980 年 11 月，第一張裝有 CPU 的 IC 卡（cardiac pacemaker user identity card）誕生，卡中裝有 CP8 微處理器，由 CII-Honeywell Bull 公司制造。 1984 年法國的 PPT(Posts,Telegrath and Telephones)將 IC 卡用于電話卡，由于 IC 卡具有良好的安全性和可靠性，獲得了 意想 不到 的成 功 。 隨后 ，國 際標 準化組織 (ISO

15、,International Organization for standardization) 與 國 際 電 工 技 術 委 員 會 （ IEC,International Electro-technical commission）的聯(lián)合技術委員會為 IC 卡及相關技術指定了一系列的國際標準和規(guī)范，極大地推動了 IC 卡的發(fā)展歷程。早期的 IC 卡為接觸式（ Contact Card）,即：卡片與讀卡器間的信息和能量傳遞只能通過機械式電觸點進行。隨著應用規(guī)模的擴大和范圍的拓展，卡片與讀卡器雙方這些裸露且存在相互位移的機械式電觸點的易受污染、腐蝕和磨損等不良因素既影響工作可靠性、又增大維護難

16、度的缺陷日益明顯；而卡片餓插拔的方向性要求和耗時，更大的制約了其使用的方便快捷性，尤其對于老人、小孩和殘疾人，甚至限制阻礙了其在環(huán)境惡劣、流動性大，但對使用的快捷便利性要求較高的公共交通和通道控制等諸多領域的應用。而另一方面，這些深入人類生活各個方面的非金融應用市場，卻呈現(xiàn)出來越來越誘人的燦爛前景，于是，尋求解決上述難題的途徑和方法，成為世界各大電子公司競相追逐的目標。以致從 20 世紀 90 年代中期開始，建立于現(xiàn)代微電子技術和 80 年代已經(jīng)蓬勃發(fā)展的射頻識別 （Padio Frequency Identification,RFID）技術至上的各種非接觸式 IC 卡（ CICC Conta

17、ctless Integrated Circuit Card）應運而生。當前，世界上生產(chǎn) IC 卡的企業(yè)主要有 Siemens、Atmel 、Motorola 、Bull( 法國布爾公司 )、schlumberger(法國斯倫貝謝公司 )、ISSI、 STMicoroelectronics(意法半導體有限1非接觸式IC 卡讀卡器設計煙臺汽車工程職業(yè)學院畢業(yè)論文（設計）公司 )Samsung、Philips、Toshiba、Hitachi 等公司。國內(nèi)IC 卡及相關產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)主要有上海復旦微電子股份有限公司、深圳市明華澳漢科技有限公司、北京握奇智能科技有限公司、北京航天金卡電子工程公司、北京

18、大唐微電子有限公司、上海貝嶺股份有限公司、上海華虹集團有限公司等。中國IC 卡產(chǎn)業(yè)起步雖晚，但發(fā)展迅猛，通過引進先進的 IC 卡封裝生產(chǎn)線， 在短短的幾年間， 整體生產(chǎn)能力達到2 億張左右。全國IC 卡應用裝置的開發(fā)和系統(tǒng)集成廠商也達到500 多家左右。金卡工程作為中國信息化建設的起步工程之一，于 1993 年啟動實施。隨著金卡工程建設的不斷深入發(fā)展，IC 卡的應用領域不斷擴展，目前已經(jīng)建立起一條完整的IC卡產(chǎn)業(yè)鏈，各類 IC 卡， IC 卡讀寫器等產(chǎn)品已將占據(jù)了國內(nèi)市場 80%以上的份額，新興的 IC 卡產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟新的持續(xù)增長點。1.2 非接觸式 IC 卡的主要特點由于非接觸式 I

19、C 卡與讀寫器之間的通信時借助 “空間媒介” 電磁波進行，不存在機械運動機構(gòu)和電觸點。 因此，在保留接觸式 IC 卡原有的有點的同時， 又具備如下諸多有點。（ 1）操作便利快捷無需拔插卡，將卡片靠近或者掠過讀寫器表面，即完成操作，操作極其方便。（ 2）可靠性高，壽命長卡片與讀寫器間無機械接觸和位移，故不存在接觸式讀寫器可能出現(xiàn)的各種機械故障；卡與讀寫器均無裸電觸點，無需擔心出點破損和脫落所導致的卡片失效；卡與讀寫器均為全封閉防水、防塵結(jié)構(gòu)，既避免了靜電、塵污和水汽等對卡和讀寫器的影響，可以防止粗暴插卡，異物插入讀寫器插槽以及因讀寫器“吃卡”而導致使用者惱怒之極對其報以拳腳等認為破壞現(xiàn)象。這些都

20、將大大提高卡片乃至機具的可靠性和使用壽命。（ 3）防偽性好卡上擁有一由制造商在產(chǎn)品出廠前固化于芯片的32152 位字長序列號，一旦寫入即永遠不可以更改，且世界唯一。（ 4）安全性好卡與讀寫器可采用 3 次相互確認的雙向驗證機制，在讀寫器驗證卡的合法性的同時，卡耶對讀寫器的合法性進行驗證。通信數(shù)據(jù)可加密，以防止型號截取?？▋?nèi)各存儲區(qū)可擁有自己的操作密碼和訪問條件，以防止未授權非法訪問，并實現(xiàn)芯片傳輸密碼保護。（ 5）抗干擾能力強可建立防沖突（反碰撞， Anti-collision ）機制，同一時間“同時”處理多張卡，且不出現(xiàn)相互間的數(shù)據(jù)干擾。（ 6）一卡多用2非接觸式IC 卡讀卡器設計煙臺汽車工

21、程職業(yè)學院畢業(yè)論文（設計）用戶根據(jù)自己自身需求、靈活定義個數(shù)據(jù)區(qū)的密碼和訪問條件，以便互不影響地分別滿足不同場合、不同用途的需求。（ 7）隱蔽性必要時刻將讀寫器安裝于非金屬的建筑物體內(nèi)，以防止人為攻擊和環(huán)境破壞，又可以兼?zhèn)浒踩佬l(wèi)和管理控制等所需要的隱蔽性。1.3 非接觸式 IC 卡讀寫器國內(nèi)外現(xiàn)狀日前國內(nèi)非接觸式IC 卡讀卡器按照應用的場合不同出現(xiàn)全面發(fā)展的趨勢，有讀寫器模塊、便攜式讀寫器、高頻讀寫器、雙頻標簽讀寫器、微波讀寫器、低頻讀寫器等各種各樣的產(chǎn)品供應。這些產(chǎn)品有適合近距離讀寫、有適合遠距離讀寫的。他們都有一個共同的特點，同質(zhì)化嚴重，各種產(chǎn)品之間的差別不大，性能也相似，基本上都采用讀

22、卡器芯片加單片機的結(jié)構(gòu)，而核心技術并不在自己手上，缺乏成套系統(tǒng)的自主產(chǎn)權。讀卡器的核心部件讀卡器芯片的控制權掌握在國外公司手中，整個讀卡器市場的利潤的最大一塊也被國外公司如TI 、NXP 等芯片廠商拿走。 而且隨著市場的發(fā)展， 這些國外公司在加強對整個非接觸式IC 卡系統(tǒng)的控制，而且不斷的有新的實力雄厚的公司加入這一行，如ST（意法半導體）等覬覦這一發(fā)展迅速的市場。TI 公司提供從讀卡芯片、讀卡模塊、讀卡器、電子標簽，系統(tǒng)應用等一整套設備及服務。NXP 提供讀卡芯片、電子標簽等核心部分給下游廠商， 牢牢控制著市場的主動權。 不過欣慰的是，我國在非接觸式 IC 卡技術的研究方面發(fā)展很快，在非接觸

23、式 IC 卡技術研究及產(chǎn)品開發(fā)方面國內(nèi)已具有了自主開發(fā)低頻、高頻與微波的電子標簽與讀寫器的技術能力及系統(tǒng)集成能力。目前國產(chǎn)核心芯片， 電子標簽芯片業(yè)出現(xiàn)了市場上與國外巨頭爭奪市場。復旦微電子研制的 FM17XX 系列讀卡器專用芯片可以喝 NXP 公司的 MFRC500、MFRC531、MFRC632 管腳兼容，F(xiàn)M11RF 系列非接觸式 IC 卡芯片容量從 512 位到 32K位，適合大部分應用場合。隨著技術的進步，讀卡器會隨著多功能如條碼識別、無線數(shù)據(jù)傳輸、以太網(wǎng)傳輸?shù)确较虬l(fā)展，讀卡器的成本也會越來越低，同時閱讀器將實現(xiàn)多制式多頻段兼容、多功能、多制式小型化、模塊化、嵌入式方向是讀卡器發(fā)展的

24、趨勢。本文中的讀卡器是符合這一發(fā)展方向的嘗試，具有多樓口，可擴展的特點。1.4 選題背景及課題任務本課題的背景是校園一卡通系統(tǒng)收費終端的應用，隨著科學技術的飛速發(fā)展，社會的日益信息化， 技術的不斷革新， 要求的不斷提高， 需要設計出一個擴展功能豐富，性能更加穩(wěn)定的，具有友好人機界面的嵌入式智能終端，來取代現(xiàn)在市場上的基于51單片機的收費終端。本讀卡器必須簡單易用，為了實現(xiàn)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的傳輸，必須具有相應的接口。因此對本讀卡器的要求是人機交流界面友好，具有擴展接口可實現(xiàn)網(wǎng)絡接3非接觸式IC 卡讀卡器設計煙臺汽車工程職業(yè)學院畢業(yè)論文（設計）口功能。1.5 本文的機構(gòu)安排本文研究和設計的主要對象是基于A

25、RM 的非接觸式 IC 卡讀卡器。第1章緒論主要是介紹課題的意義，非接觸式IC 卡及非接觸式 IC 卡讀卡器在國內(nèi)外應用與發(fā)展的一些情況。第 2 章 射頻識別技術及理論主要對射頻識別技術的發(fā)展情況和系統(tǒng)的組成分類作了進一步的闡述，較全面地概括了射頻識別系統(tǒng)的基本情況。第 3 章 ARM 處理器體系結(jié)構(gòu)主要對 ARM 處理器作了簡要概述， 從 ARM 技術的發(fā)展歷程來對 ARM 處理器做了闡述，然后簡要敘述了下 ARM 的體系結(jié)構(gòu)，指令系統(tǒng)，最后從實際的應用選型角度考慮，分析如何選擇基于 ARM 核的芯片組件嵌入式硬件系統(tǒng)。第 4 章 讀卡器硬件電路設計這一章是本文的核心章節(jié)， 重點介紹了讀卡器

26、的硬件電路設計。 包括 MCU 模塊、射頻芯片模塊、天線、通信模塊、電源模塊等硬件電腦設計。第 5 章 讀卡器系統(tǒng)軟件設計在讀卡器硬件基礎上，對系統(tǒng)的軟件框架作了分析。然后對讀卡器所使用的uC/OS-II 操作系統(tǒng)作了簡單的介紹，并詳細敘述了 uC/OS-II 的移植。重點介紹了射頻芯片 RC500 的指令系統(tǒng)，部分程序設計以及軟件流程。第6章總結(jié)總結(jié)全文并進行展望，對那里課題研究中的成果與不足。4非接觸式IC 卡讀卡器設計煙臺汽車工程職業(yè)學院畢業(yè)論文（設計）第二章 RFID 技術及理論RFID 的全文是“ Radio Frequency Identification ”，直譯成中文是“無限射

27、頻識別系統(tǒng)”，還有其他很多的稱呼像是 “無線 IC 標簽”、“射頻識別標簽技術” 、“電子標簽”、“感應卡”等等，是一種透過無線電波來做到非接觸的資料存取的技術，通過無線通訊（ Wireless Communication）結(jié)合資料存取技術 (Information Technology), 再連結(jié)背后的資料庫系統(tǒng)，形成一個龐大且串連在一起的系統(tǒng)。正是射頻識別技術的大力發(fā)展， 使之能夠與 IC 芯片的發(fā)展相結(jié)合， 將很多技術應用到 IC 芯片中，促進了非接觸式 IC 卡的產(chǎn)生及迅猛發(fā)展。 正是非接觸式 IC 卡的大量運用，因此有時射頻識別結(jié)束就是指非接觸式 IC 卡的應用系統(tǒng)，因此本章將簡略介

28、紹一些射頻識別技術的相關知識， 以利用進一步了解非接觸式 IC 卡的原理和應用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。2.1 RFID 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)RFID 技術是指一種非接觸式的自動識別技術，基本原理是利用無線射頻識別信號的空間耦合（電磁感應或者是電磁傳播）的傳輸特性，實現(xiàn)對被識別對象的自動識別。RFID 系統(tǒng)通常由電子標簽、 讀寫器、計算機通信網(wǎng)絡三部分組成， 圖 2.1 是 RFID系統(tǒng)（射頻識別系統(tǒng)）的結(jié)構(gòu)框圖。射頻讀卡器射頻識別標簽能量電源時鐘數(shù)據(jù)輸入時鐘數(shù)據(jù)輸能量出射控射存天頻制頻天儲線模模模線器讀塊塊塊寫模塊計算機通信網(wǎng)絡圖 2.1 RFID 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖電子標簽存儲著需要被識別物品的信息，通常被放置在需要識

29、別的物品上，它所5非接觸式IC 卡讀卡器設計煙臺汽車工程職業(yè)學院畢業(yè)論文（設計）存儲的信息通?？蓜e射頻讀寫器通過非接觸方式讀/寫獲取。（ 1）讀寫器讀寫器是可以利用射頻技術讀/寫電子標簽信息的設備。 讀寫器讀出的電子標簽信息可以通過計算機以及網(wǎng)絡系統(tǒng)進行管理和信息傳輸。（ 2）計算機通信網(wǎng)絡在射頻識別系統(tǒng)中，計算機通信網(wǎng)絡通常用于對數(shù)據(jù)進行管理，完成通信傳輸功能。讀寫器可以通過標準的接口與計算機通信網(wǎng)絡連接，以便實現(xiàn)通信和數(shù)據(jù)傳輸功能。2.2 RFID 系統(tǒng)的電子標簽讀卡器間能量傳輸載頻 13.56MHz 的標準 RFID 系統(tǒng)屬于近場識別范疇，此時之電子標簽 讀卡器通信可簡單的歸納為兩種類型

30、信號傳輸：能量傳輸和信息（即數(shù)據(jù)）傳輸。前者是單向的，傳輸方向只能是“讀寫器 -電子標簽”；后者是雙向的，存在由讀卡器至電子標簽的“寫”和由電子標簽到讀卡器的“讀”兩個方向的操作。此節(jié)先介紹前者。鑒于非接觸式 IC 卡系統(tǒng)選取 13.56MHz 載波的波長為 22m，較電子標簽與讀寫器天線間的距離大許多倍，則可將電子標簽和讀卡器間的內(nèi)磁場視為簡單交變磁場，電子標簽和讀卡器間的的耦合關系理解為以讀寫器天線為初級線圈、電子標簽天線為次級線圈的變壓器耦合。 正式這種耦合，確定了電子標簽和讀卡器雙方特有的結(jié)構(gòu)形式，因此，對耦合方式的了解是理解 PFID 系統(tǒng)原理和結(jié)構(gòu)的前提，該部分的內(nèi)容實際上也是相關

31、國際標準的主要內(nèi)涵。ISO7810 國際標準的 ID-1 規(guī)范對于電子標簽的厚度的限制和超薄電池的實用化還有待時日的現(xiàn)狀， 使得當今所有保準非接觸式IC 卡都只能是無源式電子數(shù)據(jù)載體，芯片所需要能量必須經(jīng)天線耦合，有讀卡器的交變磁場即射頻（RF）能量場“感應”獲取，讀寫器的天線線圈 L1 與電容 Ci 組成的 LC 并聯(lián)諧振賄賂，其諧振頻率與工作（發(fā)射）頻率相符，以增大讀寫器天線電流，提高磁場強度，改善電子標簽和讀卡器間耦合效果。電子標簽的天線線圈 L2 與電容 C1 組成具有相同諧振的振蕩回路， 此諧振也有利于改善耦合效果即能量傳輸效率。從理論上講，電子標簽諧振頻率與讀寫器諧振頻率的精確一致

32、，是提高耦合效果的最佳選擇，他們之間的任何差異都將降低系統(tǒng)性能， 嚴重時甚至可能發(fā)生 “零調(diào)制”（電子標簽和讀卡器間諧振頻率的失配將導致讀寫器載波信號與電子標簽返回的調(diào)制信號間的相移，當此相移達到 90 度是，兩信號將相互抵消，調(diào)制信號丟失） ，導致電子標簽電源電壓減小，信號丟失；但實踐中并非總是如此，原因如下所述；（ 1） LC 原件制造和安裝精度的有限性將導致實際 LC 參數(shù)乃至二諧振頻率的偏差和差異。為此，部分芯片制造商在電子標簽芯片中附加了微調(diào)電容器，以便在生產(chǎn)6非接觸式IC 卡讀卡器設計煙臺汽車工程職業(yè)學院畢業(yè)論文（設計）時通過對這些電容器的針對性接通和斷開，調(diào)整電子標簽諧振頻率，減

33、小次偏差，實現(xiàn)電子標簽和讀卡器間的諧振頻率的匹配。該手段也可用于讀寫器的LC 振蕩回路，通過增加或減少福建電容的方法，實現(xiàn)讀寫器諧振頻率的最佳化。而另一些電子標簽芯片（如 Atmel 公司的 Temic 系列 RFID 中的 e5560/5561加密讀寫應答器）則具備自適應調(diào)諧功能；芯片每次進入 RF 場（即上電復位） 時，均可自動轉(zhuǎn)接與其 LC 振蕩電路并聯(lián)的片上電容，將自己的諧振頻率調(diào)整至讀寫器的諧振頻率，則即便讀寫器諧振頻率稍有便或或者同一電子標簽用于諧振頻率有異的多個讀寫器，電子標簽芯片也能自動選取最佳的諧振頻率。（ 2）技術的原因要求人為使電子標簽諧振頻率稍高于讀寫器諧振頻率。譬如，

34、鑒于同時出現(xiàn)在同一磁場且相互靠近的兩個電子標簽的共同諧振頻率，總是低于單個電子標簽的諧振頻率。因此，在具備反碰撞功能要求的13.56MHz 系統(tǒng)，常常將電子標簽諧振頻率提高幾個百分點為1518MHz，以減小這類影響。電子標簽和讀卡器間的能量傳輸效果不僅與讀寫器的場頻、天線線圈匝數(shù)和環(huán)繞面積，且與線圈電流有關（與調(diào)制方式等也有關）。因此，在降低天線驅(qū)動級功耗的同時，適當提升其電源電壓和輸出功率，常常是增加場強，擴大能量和數(shù)據(jù)傳輸距離的有效途徑。2.3 RFID 系統(tǒng)的電子標簽讀卡器間信息傳輸讀寫器與電子標簽間的信息傳輸是一種建立在已有數(shù)字通信理論和技術機床之上的電感耦合式半雙工數(shù)字通信。圖 2.

35、2 即為數(shù)字通信的系統(tǒng)模型，其中：發(fā)送端接收端信源信信調(diào)信道解源道制調(diào)編編噪聲源碼碼圖 2.2 數(shù)字通信系統(tǒng)模型信信道源解解碼碼信宿信源是擬傳輸?shù)脑夹畔ⅲ〝?shù)據(jù)） ，即基帶信號；信宿為信息傳輸?shù)慕K點，與信源對應。在非接觸式IC 卡應用系統(tǒng)，他們即為電子標簽和讀卡器雙方的存儲區(qū)。信道是信息傳輸?shù)穆窂胶涂臻g，對標準非接觸 IC 卡系統(tǒng)，只能是以電磁波為媒介的無線信道。信源編碼又稱壓縮編碼，其作用是使模擬信號數(shù)字化和以相應形式編碼表示二進制數(shù)“ 1”和“0”。對其基本要求是：在保證一定傳輸質(zhì)量的前提下，用盡可能少的數(shù)字脈沖表示信源的基帶信號，以提高信號傳輸有效性。7非接觸式IC 卡讀卡器設計煙臺汽車工程職業(yè)學院畢業(yè)論文（設計）信道編碼又稱糾錯編碼，其作用是在信源編碼輸出信號中，按相應的規(guī)則增添若干位糾減錯信息，形成對應至信息編碼輸出，以便接收端可按此發(fā)