RFID芯片T5557及其FSK讀寫器電路設(shè)計(jì).

1、RFID 芯片 T5557 及其 FSK 讀寫器電路設(shè)計(jì)*EEPRO 中的配置存儲器可能設(shè)置芯片工作參數(shù)；*數(shù)據(jù)速率可在 RF/2 和 RF/128 之間的以 2 的幕次可選；*編碼方式：NRZ 曼徹斯特及 Biphase 碼；*調(diào)制方式：FSK PSK 直接；*具有請求應(yīng)答（AOR、密碼、常規(guī) 讀、直接訪問等多種工作模式；*具有寫保護(hù)特性；*OTP（ 次可編程）功能。2 T5557 的應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成T5557 的典型應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成圖如圖 1 所 示。圖中，讀寫器向 T5557（亦稱之為 tag ）傳送射頻能量和讀寫命令，同時(shí)接 收 T5557 芯片以負(fù)載調(diào)制方式送來的數(shù) 據(jù)信號。3 內(nèi)部組成及工

2、作原理3. 1 內(nèi)部組成電路實(shí)際上，T5557 芯片的內(nèi)部電路組成框圖也示于圖 1,從圖中可以看出，它由模擬前端、寫解碼、比特率產(chǎn)生器、調(diào) 制器、模式寄存器、控制器、存儲器、編程用高壓產(chǎn)生器、測試邏輯等電路構(gòu) 成。其中：模擬前端電路主要完成芯片模擬信號的處理和變換，包括電流產(chǎn) 生、時(shí)鐘提取、載波中斷（空隙 gap）檢測、負(fù)載調(diào)制、ESD 呆護(hù)等電路；寫解 碼電路主要在讀寫器向芯片寫數(shù)據(jù)時(shí)，用來解讀有關(guān)寫操作碼，并對寫數(shù)據(jù)流 進(jìn)行校驗(yàn)；HV 產(chǎn)生器可產(chǎn)生對 EEPRO 進(jìn)行編程寫入所需的高電壓；控制器主 要完成四種功能，一是在上電（POR 有效后及讀期間，用配置存儲器數(shù)據(jù)（在 EEPRO 的塊

3、0 中，見后述）裝載模式寄存器，以保證芯片按設(shè)置方式工作。二 是控制對存儲器的訪問。三是處理寫命令和數(shù)據(jù)寫入。四是在密碼模式中，將 接收操作碼后的 32 位值與存貯的密碼進(jìn)行比較和判別；調(diào)制器用于實(shí)現(xiàn) FSK、PSK 調(diào)制；T5557 具有 330 位 EEPRO 存儲器，其結(jié)構(gòu)如圖 2 所示，分為頁 0 和 頁 1 兩頁。頁 0 的塊 0 是配置存儲器。每塊的位 0是塊鎖存位，一旦鎖存置 位，本塊（包括鎖存位）不能通過射頻再次編程。 T5557中 EEPRO 的可追蹤數(shù) 據(jù)是指 Atmel 在生產(chǎn)制造測試過程所保留的眾多識別數(shù)據(jù)，可供查詢，這是 e555x 系列沒有的。此外，T5557 中配

4、置存儲器的功能結(jié)構(gòu)位圖如圖 3 所示32 T5557 的初始化及讀寫器通信 電源上電后（POR 有效），T5557 將對存儲在EEPRO 塊 0 中的數(shù)據(jù)進(jìn)行初始 化，此時(shí)若圖 3 中的 POR 位為 0,則在約 3ms 后按塊 0 的調(diào)制參數(shù)設(shè)置進(jìn)行調(diào) 制。若需置位 POR 則其初始化時(shí)間約為 67ms在卡（tag ）與讀寫器進(jìn)行通信時(shí)：通常由卡將存貯在EEPRO 中的數(shù)據(jù)以負(fù)載調(diào)制方式循環(huán)送至讀寫器。根據(jù)傳送數(shù)據(jù)循環(huán)組織方式的不同又可分為常規(guī)（ regular ）讀模式、塊讀模式和序列終止符模式。具體如下：（ 1）常規(guī)讀模式：傳送數(shù)據(jù)序列從塊 1 的第一位開始至最后一塊（最大為塊 7）的第

5、 32 位。最后一塊的塊號由配置存儲器的參數(shù) MAXBL 值確定。若 MAXBL 為 0或 1,則不斷傳送塊 0 或塊 1 的數(shù)據(jù)。工作于此模式時(shí)，在傳送循 環(huán)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)之前其發(fā)送的第一位為邏輯 0。圖 3（ 2）塊讀模式：在直接訪問命令下工作時(shí)，僅有被尋址的塊被讀。在配置存儲 器PW 位置 1 時(shí)的密碼模式下， 對 32 位塊的直接訪問需要 32 位密碼， 若密碼 不匹配，則 T5557 會返回常規(guī)讀模式。在塊讀模式下的第一位也為邏輯0。（3）序列終止符模式（ST）：這是與 e5550 兼容的一種方式，在數(shù)據(jù)傳送開始 和循環(huán)數(shù)據(jù)開始時(shí)插入一個序列 ST（4 位 1 組成），來實(shí)現(xiàn)與讀寫器的同步

6、。 但序列僅用于 FSK 和曼徹特碼調(diào)制方式。ST 序列第 2 和第 4 位時(shí)段負(fù)載調(diào)制在 FSK 模式時(shí)一直關(guān)斷，在曼徹斯特碼時(shí)一直接通。該方式通常由EEPRO 塊 0 的ST 位置 1 實(shí)現(xiàn)。33 讀寫器至卡的通信 讀寫器發(fā)出的命令和寫數(shù)據(jù)可由中斷載波形式空隙（gap）的方法來實(shí)現(xiàn)，并以 兩個 gap 之間的持續(xù)時(shí)間來編碼 0 和 1。當(dāng) gap 時(shí)間在 50T50卩 s 時(shí)，兩 gap 之間的 24Tc（Tc 為載波周期）時(shí)間長為 0, 54Tc 時(shí)間長為 1,當(dāng)大于 64Tc 時(shí)間 長而無 gap 再出現(xiàn)時(shí)，T5557 退出寫模式。若命令正確，T5557 將正常執(zhí)行；若 出現(xiàn)錯誤，則 T5557 轉(zhuǎn)至常規(guī)讀模式。序列中的第一個 gap 被稱為起始 gap。為了便于 T5557