一種用于實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽芯片中反向鏈路頻率的電路及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于射頻識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽芯片中反向鏈路 頻率的電路及方法。 技術(shù)背景
[0002] 近年來(lái)，超高頻射頻識(shí)別技術(shù)具有遠(yuǎn)距離自動(dòng)識(shí)別、一次性能讀多個(gè)標(biāo)簽、可多次 讀寫、數(shù)據(jù)的記憶容量大、使用方便、可靠等特點(diǎn)，在世界各國(guó)的推動(dòng)下正進(jìn)入高速發(fā)展階 段。由于無(wú)源電子標(biāo)簽芯片的成本在不斷地降低，超高頻射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用門檻也在降 低，其應(yīng)用范圍已經(jīng)逐步從早期的涉車應(yīng)用，擴(kuò)大到現(xiàn)代物流、電子商務(wù)、生產(chǎn)自動(dòng)化以及 軍事管理等國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，成為一種炙手可熱的技術(shù)。為了更好地發(fā)展超高頻射頻識(shí)別技 術(shù)，并躋身世界發(fā)展的前列，中國(guó)出臺(tái)了標(biāo)準(zhǔn)一一超高頻射頻識(shí)別國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《信息技術(shù)射頻 識(shí)別800/900/MHz空中接口協(xié)議》（下面稱為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)），促進(jìn)超高頻射頻識(shí)別技術(shù)的發(fā)展。 超高頻射頻識(shí)別國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《信息技術(shù)射頻識(shí)別800/900MHZ空中接口協(xié)議》中對(duì)標(biāo)簽反向鏈 路（即：標(biāo)簽到讀寫器）通信頻率做出了規(guī)定。反向鏈路頻率過(guò)高或過(guò)低，超出頻率誤差范 圍，違反了滿足協(xié)議一致性的要求，標(biāo)簽芯片與讀寫器的通信必會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。解決無(wú)源高頻 射頻識(shí)別（UHFRFID)標(biāo)簽芯片中反向鏈路頻率的實(shí)現(xiàn)問(wèn)題，是保證標(biāo)簽芯片能夠正常工作 的關(guān)鍵一環(huán)，在此基礎(chǔ)上其性能得到一定的提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種用于實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽芯片中反向鏈路頻率 的電路及方法，確保了反向鏈路頻率的穩(wěn)定性，具體技術(shù)方案如下：
[0004] 一種實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽芯片中反向鏈路頻率的電路，包括時(shí)鐘產(chǎn)生電路、功耗管理電 路、命令解析電路和分頻電路，所述時(shí)鐘產(chǎn)生電路產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)、所述功耗管理電路產(chǎn)生的 控制信號(hào)、所述命令解析電路提供反向鏈路速率因子分別輸入到分頻電路中進(jìn)行處理，由 分頻電路輸出反向鏈路頻率。
[0005]本發(fā)明還提供了一種實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽芯片中反向鏈路頻率的方法，采用上述實(shí)現(xiàn)電 子標(biāo)簽芯片中反向鏈路頻率的電路，包括以下步驟：
[0006] (S1)實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽芯片中反向鏈路頻率的電路上電復(fù)位后，時(shí)鐘產(chǎn)生電路開(kāi)始工 作，輸出的主時(shí)鐘（τακ)，命令解析電路處于等待接收命令的狀態(tài)；
[0007] (S2)當(dāng)接收到查詢命令時(shí)，命令解析電路開(kāi)始工作，通過(guò)解析查詢命令中的參數(shù) 得到反向鏈路速率因子；
[0008] (S3)分頻電路在功耗管理模塊的控制下，依據(jù)反向鏈路速率因子，結(jié)合前向鏈路 中的基準(zhǔn)時(shí)間（Tc)和校準(zhǔn)符二（Cal_2)得到分頻系數(shù)，進(jìn)行整數(shù)分頻，得到反向鏈路頻率。
[0009] 所述步驟（S3)的具體過(guò)程為：時(shí)鐘產(chǎn)生電路提供主時(shí)鐘I；lk，命令解析電路提供 反向鏈路因子K，分頻電路產(chǎn)生分頻因子n，根據(jù)下式得到反向鏈路時(shí)鐘I^F=ηXT^，得到 反向鏈路頻率BLF= 1/Τμ。
[0010] 本發(fā)明所采用的方法，相對(duì)于現(xiàn)有的技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)：1.充分考慮到實(shí)現(xiàn)過(guò)程中 存在的人為誤差、量化誤差、分頻誤差等，更接近標(biāo)簽芯片的實(shí)際工作過(guò)程。2.實(shí)現(xiàn)過(guò)程簡(jiǎn) 單、資源消耗少，對(duì)時(shí)鐘精度要求不高，不需要額外增加對(duì)時(shí)鐘校準(zhǔn)電路，具有高穩(wěn)定性，此 外滿足無(wú)源超高頻標(biāo)簽芯片設(shè)計(jì)中的低功耗要求。3.相比于現(xiàn)有的設(shè)計(jì)中，通過(guò)設(shè)計(jì)高精 度的時(shí)鐘電路來(lái)減少時(shí)鐘偏差，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)反向鏈路通信速率。本發(fā)明采用一種用于實(shí)現(xiàn)電 子標(biāo)簽芯片中反向鏈路頻率的電路及方法，對(duì)主時(shí)鐘精度的要求不高，即使在沒(méi)有時(shí)鐘校 準(zhǔn)電路對(duì)主時(shí)鐘進(jìn)行校準(zhǔn)的情況下，也能確保反向鏈路頻率的穩(wěn)定性，反向頻率誤差不超 出規(guī)定的范圍內(nèi)，使得反向鏈路通信正常進(jìn)行。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1為本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012] 圖2為本發(fā)明中實(shí)現(xiàn)方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面，結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。
[0014] 如圖1所示，一種實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽芯片中反向鏈路頻率的電路，包括時(shí)鐘產(chǎn)生電路、功耗 管理電路、命令解析電路和分頻電路四個(gè)電路。時(shí)鐘產(chǎn)生電路提供主時(shí)鐘I；lk，功耗管理模 塊產(chǎn)生控制信號(hào)en_div，命令解析模塊提供反向鏈路速率因子K，這些信號(hào)輸入分頻電路 后產(chǎn)生反向鏈路頻率BLF。
[0015] 時(shí)鐘產(chǎn)生電路：時(shí)鐘產(chǎn)生電路屬于模擬電路設(shè)計(jì)部分，由于數(shù)字電路的功耗與電 路所采用的時(shí)鐘頻率成正比，通常設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要設(shè)計(jì)足夠的低頻率時(shí)鐘，可以降低功 耗；另外，因要保證讀寫器到標(biāo)簽的通信即前向鏈路的正常工作和協(xié)議一致性的要求，頻率 又不能太低。本實(shí)施例中，電子標(biāo)簽芯片采用1.92MHz的時(shí)鐘。由于對(duì)主時(shí)鐘精度要求不 高，時(shí)鐘產(chǎn)生電路采用弛豫振蕩器等常用形式，其產(chǎn)生的時(shí)鐘頻率受到工藝偏差、溫度、電 壓等因素的影響，偏差為±20% ;
[0016] 功耗管理電路：功耗管理電路屬于數(shù)字電路設(shè)計(jì)部分，目的是對(duì)各個(gè)組成電路的 使能信號(hào)進(jìn)行有效控制，使得資源優(yōu)化，功耗降低；
[0017] 命令解析電路：命令解析電路屬于數(shù)字電路設(shè)計(jì)部分，在本發(fā)明中起到一個(gè)輔助 的作用，提取和保存查詢命令（QUERY)中參數(shù)；
[0018] 分頻電路：分頻電路屬于數(shù)字電路設(shè)計(jì)部分，是本發(fā)明中的核心部分；根據(jù)下列 所述實(shí)現(xiàn)方法得到的分頻系數(shù)（η)對(duì)時(shí)鐘產(chǎn)生電路的輸出主時(shí)鐘進(jìn)行分頻，得到反 向鏈路頻率（BLF)。
[0019] 如圖2所示，本發(fā)明還提供一種實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽芯片中反向鏈路頻率的方法，
[0020] (1)電路上電復(fù)位后，時(shí)鐘產(chǎn)生電路開(kāi)始工作，輸出的主時(shí)鐘CU)，電路處于等待 接收命令的狀態(tài)；
[0021] (2)當(dāng)接收到外界發(fā)送過(guò)來(lái)的QUERY命令時(shí)，命令解析電路開(kāi)始工作，通過(guò)解析 QUERY命令中的參數(shù)得到反向鏈路速率因子（K)。依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)標(biāo)簽的反向鏈路通信 頻率的規(guī)定，當(dāng)讀寫器發(fā)送QUERY命令時(shí)，將啟動(dòng)一次盤點(diǎn)循環(huán)，啟動(dòng)查詢命令（QUERY)的 幀格式如表1。
[0022] 所述步驟（S2)的具體過(guò)程為：例如接受到的查詢命令用二進(jìn)制表示的為 (10100100 00 00 0 0 0000 00llllllllllllllll)b，下標(biāo)b表示二進(jìn)制；命令解析電路按 表1中的幀格式表示的順序：命令代碼（8位）、條件（2位）、會(huì)話（2位）、目標(biāo)（1位）、 TRext(l位）、反向鏈路速率因子（4位）、編碼選擇（2位）、校驗(yàn)（16位），提取出反向鏈路 速率因子K。
[0023] 表1啟動(dòng)查詢命令的幀格式
[0024]
[0025] 幀格式中各數(shù)據(jù)域的定義如下：
[0026] 1)命令代碼：采用二進(jìn)制（b)的形式表示，啟動(dòng)查詢命令的幀格式；
[0027] 2)條件：指定參與此次盤點(diǎn)循環(huán)的匹配條件，4種取值含義說(shuō)明如下：
[0028] 21)00b:所有的標(biāo)簽參與；
[0029] 22)01b:匹配標(biāo)志為1b的標(biāo)簽參與；
[0030] 23) 10b:匹配標(biāo)志為0b的標(biāo)簽參與；
[0031] 24)llb:保留。
[0032] 3)會(huì)話：盤點(diǎn)循環(huán)所在的會(huì)話號(hào)；
[0033] 4)目標(biāo)：盤點(diǎn)標(biāo)志，兩種取值的含義如下：
[0034] 41)0b:盤點(diǎn)標(biāo)志為0b;
[0035] 42)lb:盤點(diǎn)標(biāo)志為1 b。
[0036] 5)TRMt:前導(dǎo)碼信號(hào)指示，兩種取值的含義如下：
[0037] 51) 0^反向鏈路前導(dǎo)碼無(wú)前導(dǎo)信號(hào)；
[0038] 52) 1^反向鏈路前導(dǎo)碼有前導(dǎo)信號(hào)。
[0039] 6)反向鏈路速率因子：確定反向鏈路頻率（BLF)，具體見(jiàn)表2 ;
[0040] 7)編碼選擇：規(guī)定反向鏈路編碼的方式；
[0041] 8)校驗(yàn)碼：冗余循環(huán)校驗(yàn)（CRC-16)計(jì)算的結(jié)果。
[0042] 本方法中主要用到查詢（QUERY)命令中的反向鏈路速率因子（K)，用于產(chǎn)生反向 鏈路頻率。
[0043](3)分頻電路在功耗管理模塊的控制下，依據(jù)反向鏈路速率因子，結(jié)合前向鏈路中 的基準(zhǔn)時(shí)間Τε和校準(zhǔn)符二TMl2得到分頻系數(shù)（η)，并進(jìn)行整數(shù)分頻，得到反向鏈路時(shí)鐘。進(jìn) 而使得無(wú)源超高頻射頻識(shí)別反向鏈路通信頻率符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。具體方法如下：
[0044] 反向鏈路頻率由查詢命令中的反向鏈路速率因子（Κ)數(shù)據(jù)域決定，具體值如表2。
[0045] 表2反向鏈路頻率
[0046]
[0047] 電子標(biāo)簽芯片不僅要支持國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定（即表2中）的所有