XRA00射频识别(RFID)芯片的原理及应用

 摘  要：XRA00是意法半导体公司推出的一个甚高频（UHF）RFID存储器芯片，可用于设计感应式射频识别系统。文中介绍了XRA00射频识别芯片的基本工作原理，给出了它作为电子标签在消费品零售和行李搬运领域的典型应用。

    关键词：射频识别（RFID）；甚高频（UHF）；XRA00；EPCglobal 1类规范

    RFID（Radio Frequency IDentification）常被称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡等。一套完整的ＲＦＩＤ系统通常由Ｒｅａｄｅｒ（读卡器）和Ｔｒａｎｓｐｏｎｄｅｒ（应答器）两部分组成。正常工作时，由Ｒｅａｄｅｒ发射一特定频率的无线电能量波给Ｔｒａｎｓｐｏｎｄｅｒ，以驱动Ｔｒａｎｓｐｏｎｄｅｒ电路并将内部的ＩＤ Ｃｏｄｅ送出，同时Ｒｅａｄ-ｅｒ接收此ＩＤ Ｃｏｄｅ。Ｔｒａｎｓｐｏｎｄｅｒ的特殊之处在于无需电池、免接触、免刷卡故不怕脏污，其晶片密码为世界唯一，无法复制，安全性高，寿命长。文中以意法半导体（ＳＴ）公司推出的甚高频ＲＦＩＤ存储器芯片XRA00为例来介绍射频识别芯片的工作原理及应用。

    １　XRA00的主要特点

    XRA00是一个工作在甚高频的用于射频识别的应答器或标签集成电路。该芯片具有以下特点：

    ●完全符合ＥＰＣｇｌｏｂａｌ １．０规范；

    ●采用８６８ＭＨｚ ＩＳＭ 频带和１５ＭＨｚ ＩＳＭ 频带甚高频载波频率；

  ●接收信号是异步脉宽调制(ＰＷＭ）脉冲编码的５０％到１００％幅度键控（ＡＳＫ）调制信号，应答为双相空间编码信号；

    ●内含带锁存的１２８位ＥＥＰＲＯＭ和９６位ｅＰＣ；

    ●具有库存、读取、编程和擦除功能；

    ●提供删除命令；

    ●采用标准３０ｍｓ编程时间；

    ●可循环擦写１００００次以上；

    ●数据可保存４０年以上。

    ２　性能概述

    XRA00的逻辑框图如图１所示，其中ＡＣ０和ＡＣ１为天线连接点。和天线连接之后，XRA00便可以从读卡器辐射的射频能量中获得工作所需的电源。如果需要，用户可通过ＸＲＡ００中的非易失性存储器为标签编程，XRA00只有在接收到读卡器有效的正确命令之后才会对读卡器做出应答。

    此外，XRA00内部还有一个针对ＲＦＩＤ应用的噪声应用环境的快速防冲突协议，该协议完全符合自动识别中心１类甚高频规范。

    ３ 工作过程

    当ｅＰＣ信息写入之后，对ＥＥＰＲＯＭ中的锁存位进行编程可保护芯片中的数据。此时XRA00即进入用户模式。在用户模式下，ＥＲＡＳＥＩＤ、 ＰＲＯＧＲＡＭ-ＭＥＩＤ和ＶＥＲＩＦＹＩＤ等命令通常未被激活，XRA00只对防冲突命令做出响应。此时，ＸＲＡ００芯片支持ＳＣＲＯＬＬＩＤ、ＳＣＲＯＬＬＡＬＬＩＤ、ＰＩＮＧＩＤ、ＱＵＩＥＴ、ＴＡＬＫ、ＫＩＬＬ、ＥＲＡＳＥＩＤ、 ＰＲＯＧＲＡＭＭＥＩＤ和ＶＥＲＩＦＹＩＤ等命令，每个命令的含义如表１所列。

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