一種RFID卡號(hào)讀取控制器及實(shí)現(xiàn)方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種RFID卡號(hào)讀取控制器及實(shí)現(xiàn)方法，主要包括BVCI總線接口，125k時(shí)鐘發(fā)生器、ID卡結(jié)果寄存器和曼切斯特解碼模塊；ID卡數(shù)據(jù)輸入曼切斯特解碼模塊，所述曼切斯特解碼模塊用于檢測(cè)幀頭，解出卡號(hào)并作奇偶校驗(yàn)；述125k時(shí)鐘發(fā)生器是一個(gè)分頻器，通過(guò)對(duì)分頻系數(shù)的設(shè)置，控制輸出頻率；所述ID卡結(jié)果寄存器是控制器獲取卡號(hào)后64bits卡號(hào)存取的位置。本發(fā)明專利技術(shù)有益的效果：1.自動(dòng)獲取和手動(dòng)獲取都可以的方式。2.自動(dòng)獲取模式檢測(cè)幀頭起始位的方式和曼切斯特解碼的方法。3.采用硬件實(shí)現(xiàn)RFID卡卡號(hào)讀取可靠、速度快速、方便。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及SOC集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域及門(mén)禁領(lǐng)域，主要是ー種RFID卡號(hào)讀取控制器及實(shí)現(xiàn)方法，用于射頻ID卡卡號(hào)的讀取。
技術(shù)介紹
當(dāng)今社會(huì)無(wú)論是各種酒店、賓館、寫(xiě)字樓、智能大廈，還是政府機(jī)關(guān)和企事業(yè)單位、高級(jí)物業(yè)管理部門(mén)都需要門(mén)禁系統(tǒng)。在門(mén)禁領(lǐng)域，最常采用的就是ID卡。但目前用于ID卡卡號(hào)讀取功能的都是采用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，軟件實(shí)現(xiàn)需要幾十行代碼，并通過(guò)啟用定時(shí)器對(duì)輸入的信號(hào)計(jì)數(shù)，并需要128位寄存器來(lái)轉(zhuǎn)儲(chǔ)轉(zhuǎn)換結(jié)果，很浪費(fèi)CPU的RAM和寄存器資源，當(dāng)CPU處理的事情比較多，很 容易因?yàn)轫憫?yīng)其它中斷而終止解碼操作，因此而忽略刷卡操作，而使系統(tǒng)可靠性變的不強(qiáng)。如果用硬件實(shí)現(xiàn)的話，CPU只要使能ID卡控制器，就可以干其它的事，等讀卡中斷響起，就可以通過(guò)讀取指定地址的寄存器把卡號(hào)讀出來(lái)，而不用考慮響應(yīng)不及時(shí)而導(dǎo)致卡號(hào)遺漏的情況出現(xiàn)，另外軟件讀取，是按照指令操作，完成一個(gè)動(dòng)作需要取指，譯碼，執(zhí)行三部，硬件操作按時(shí)鐘，每個(gè)讀卡相關(guān)操作，基本上都是單時(shí)鐘周期完成，所以硬件操作速度快速、方便。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是克服上述技術(shù)的不足，而提供ー種RFID卡號(hào)讀取控制器及實(shí)現(xiàn)方法，采用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)ID卡卡號(hào)的讀取。這種硬件實(shí)現(xiàn)RFID卡號(hào)讀取的方法既可以實(shí)現(xiàn)ID卡號(hào)的自動(dòng)讀取，免設(shè)置參數(shù)，也可以通過(guò)軟件設(shè)置脈沖寬限定參數(shù)(即把脈寬寄存器賦值為我們計(jì)算的數(shù)值)，手動(dòng)讀取。本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案這種RFID卡號(hào)讀取控制器，主要包括BVCI總線接ロ，125k時(shí)鐘發(fā)生器、ID卡結(jié)果寄存器和曼切斯特解碼模塊；ID卡數(shù)據(jù)輸入曼切斯特解碼模塊，所述曼切斯特解碼模塊用于檢測(cè)幀頭，解出卡號(hào)并作奇偶校驗(yàn)；述125k時(shí)鐘發(fā)生器是一個(gè)分頻器，通過(guò)對(duì)分頻系數(shù)的設(shè)置，控制輸出頻率；所述ID卡結(jié)果寄存器是控制器獲取卡號(hào)后64bits卡號(hào)存取的位置。本專利技術(shù)所述的這種RFID卡號(hào)讀取控制器的實(shí)現(xiàn)方法，主要包含下列步驟(I)CPU先使能控制器開(kāi)始工作；(2)通過(guò)配置BVCI總線接ロ設(shè)置好參數(shù)，使125k時(shí)鐘發(fā)生器輸出125k時(shí)鐘；(3)使能曼切斯特解碼開(kāi)始解碼，結(jié)果放在ID卡結(jié)果寄存器；(4)通過(guò)中斷通知CPU解碼完成,讀出卡號(hào)。所述BVCI總線接ロ①為該系統(tǒng)的控制中心，控制整個(gè)流程的執(zhí)打；所述125k時(shí)鐘發(fā)生器②是ー個(gè)分頻器，通過(guò)對(duì)分頻系數(shù)的設(shè)置，控制輸出頻率；所述ID卡結(jié)果寄存器③是控制器獲取卡號(hào)后64bits卡號(hào)存取的位置；所述曼切斯特解碼④用于檢測(cè)幀頭，解出卡號(hào)并作奇偶校驗(yàn)。本專利技術(shù)在步驟(3)中的曼切斯特碼本質(zhì)上就是2psk調(diào)制，所以曼切斯特解碼的過(guò)程就是2psk解調(diào)的過(guò)程。本專利技術(shù)所述的手動(dòng)獲取卡號(hào)的原理是數(shù)據(jù)0_>1，1->0跳變的時(shí)候，碼位波形會(huì)出現(xiàn)ー個(gè)較寬的低電平或者較寬的高電平，假設(shè)這個(gè)電平寬度為H，較低的脈寬設(shè)為L(zhǎng)，在手動(dòng)方式下需要設(shè)定3個(gè)參數(shù)Hx，Mx, Lx,因?yàn)閷?shí)際中信號(hào)干擾大，所以Hx要比H大，Mx為H和L和的一半，Lx〈L，硬件工作時(shí)會(huì)用計(jì)數(shù)器來(lái)計(jì)算高電平或低電平的寬度，信號(hào)寬度在Hx和Mx之間的則把碼位識(shí)別為00或者11，同時(shí)卡號(hào)計(jì)數(shù)器加2，如果脈寬在Lx和Mx之間，則碼位識(shí)別為0，或者1，同時(shí)計(jì)數(shù)器加1，當(dāng)128位曼切斯特碼采集完后，按照01表示1，10表示O的原則譯碼可得到64位的卡號(hào)。本專利技術(shù)所述的自動(dòng)獲取卡號(hào)的原理是當(dāng)控制器以自動(dòng)方式工作時(shí)，曼切斯特解碼④會(huì)檢測(cè)圖4紅色虛線框內(nèi)的情況出現(xiàn)，后面的高電平寬度是前ー個(gè)低電平寬度的一半，只要檢測(cè)到這個(gè)條件出現(xiàn)就認(rèn)為是ー個(gè)幀頭的開(kāi)始，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)這兩種脈沖寬度值自動(dòng)設(shè)定Hx，Mx，Lx，規(guī)則見(jiàn)手動(dòng)模式的說(shuō)明。往后繼續(xù)檢測(cè)八個(gè)上升沿，如果再遇到較寬l0w_width，則重新開(kāi)始幀頭的起始條件；幀頭檢測(cè)到后則認(rèn)為是ー組卡號(hào)的開(kāi)始，后面解碼原理和手動(dòng)方式一祥。本專利技術(shù)有益的效果 I.自動(dòng)獲取和手動(dòng)獲取都可以的方式。2.自動(dòng)獲取模式檢測(cè)幀頭起始位的方式和曼切斯特解碼的方法。3.采用硬件實(shí)現(xiàn)RFID卡卡號(hào)讀取可靠、速度快速、方便。附圖說(shuō)明圖I是實(shí)現(xiàn)RFID卡號(hào)讀取控制器的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是信號(hào)特征圖；圖3是含有幀頭的曼切斯特碼波形圖；圖4是解碼的流程圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例作進(jìn)ー步的說(shuō)明。圖I是實(shí)現(xiàn)RFID卡號(hào)讀取控制器的結(jié)構(gòu)框圖，RFID卡號(hào)讀取控制器包括BVCI總線接ロ①，125k時(shí)鐘發(fā)生器②，ID卡結(jié)果寄存器③，曼切斯特解碼④。BVCI總線接ロ①為該系統(tǒng)的控制中心，控制整個(gè)流程的執(zhí)行；125k時(shí)鐘發(fā)生器②是ー個(gè)分頻器，通過(guò)對(duì)分頻系數(shù)的設(shè)置，控制輸出頻率；ID卡結(jié)果寄存器③是控制器獲取卡號(hào)后64bits卡號(hào)存取的位置；曼切斯特解碼④用于檢測(cè)幀頭，解出卡號(hào)并作奇偶校驗(yàn)。I) CPU先使能控制器開(kāi)始工作，2)通過(guò)配置BVCI總線接ロ①設(shè)置好參數(shù)，使125k時(shí)鐘發(fā)生器②輸出125k時(shí)鐘；3)使能曼切斯特解碼④開(kāi)始解碼，結(jié)果放在ID卡結(jié)果寄存器③，4)通過(guò)中斷通知CPU解碼完成，讀出卡號(hào)。圖2是信號(hào)0，I的特征圖，圖3是含有幀頭的曼切斯特碼波形圖，圖4是解碼的流程圖。具體解碼原理是用兩個(gè)相差180度相位的方波來(lái)代表O和I?？ㄌ?hào)是64位的，自射頻系統(tǒng)一工作開(kāi)始，卡就不停的循環(huán)發(fā)送卡號(hào)，根據(jù)ID卡卡號(hào)規(guī)律，最后一位必是O，第一位必是I，每組卡號(hào)的前9個(gè)數(shù)據(jù)是‘ I’，在O到I信號(hào)跳變的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)曼切斯特碼出現(xiàn)OO的情況，我們就可以檢測(cè)到如圖3紅色虛線框所示的情況，下面如果檢測(cè)到9個(gè)I出現(xiàn)則認(rèn)為已經(jīng)檢測(cè)到幀頭了，再往下再讀55位數(shù)據(jù)和前面9個(gè)I 一起作為64位的卡號(hào)。手動(dòng)獲取卡號(hào)的原理數(shù)據(jù)0_>1，1->0跳變的時(shí)候，碼位波形會(huì)出現(xiàn)ー個(gè)較寬的低電平或者較寬的高電平，假設(shè)這個(gè)電平寬度為H，較低的脈寬設(shè)為L(zhǎng)，在手動(dòng)方式下需要設(shè)定3個(gè)參數(shù)HX，Mx，Lx，因?yàn)閷?shí)際中信號(hào)干擾大，所以Hx要比H大，Mx為H和L和的一半，Lx<L,硬件工作時(shí)會(huì)用計(jì)數(shù)器來(lái)計(jì)算高電平或低電平的寬度，信號(hào)寬度在Hx和Mx之間的則把碼位識(shí)別為00或者11，同時(shí)卡號(hào)計(jì)數(shù)器加2，如果脈寬在Lx和Mx之間，則碼位識(shí)別為0，或者1，同時(shí)計(jì)數(shù)器加1，當(dāng)128位曼切斯特碼采集完后，按照01表示1，10表示O的原則譯碼可得到64位的卡號(hào)。 自動(dòng)獲取卡號(hào)的原理當(dāng)控制器以自動(dòng)方式工作時(shí)，曼切斯特解碼④會(huì)檢測(cè)圖4紅色虛線框內(nèi)的情況出現(xiàn)，后面的高電平寬度是前ー個(gè)低電平寬度的一半，只要檢測(cè)到這個(gè)條件出現(xiàn)就認(rèn)為是ー個(gè)幀頭的開(kāi)始，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)這兩種脈沖寬度值自動(dòng)設(shè)定Hx，Mx, Lx,規(guī)則見(jiàn)手動(dòng)模式的說(shuō)明。往后繼續(xù)檢測(cè)八個(gè)上升沿，如果再遇到較寬l0w_width，則重新開(kāi)始幀頭的起始條件；幀頭檢測(cè)到后則認(rèn)為是ー組卡號(hào)的開(kāi)始，后面解碼原理和手動(dòng)方式一樣。手動(dòng)獲取和自動(dòng)獲取解碼過(guò)程一樣，不同的是，寬電平和窄電平的寬度是由Hx,Mx，Lx三個(gè)參數(shù)限定的。而自動(dòng)方式是按照一定的規(guī)則自動(dòng)設(shè)定的。術(shù)語(yǔ)解釋RFID :射頻識(shí)別。除上述實(shí)施例外，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本專利技術(shù)要求的保護(hù)范圍。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種RFID卡號(hào)讀取控制器，其特征在于：主要包括BVCI總線接口，125k時(shí)鐘發(fā)生器、ID卡結(jié)果寄存器和曼切斯特解碼模塊；ID卡數(shù)據(jù)輸入曼切斯特解碼模塊，所述曼切斯特解碼模塊用于檢測(cè)幀頭，解出卡號(hào)并作奇偶校驗(yàn)；述125k時(shí)鐘發(fā)生器是一個(gè)分頻器，通過(guò)對(duì)分頻系數(shù)的設(shè)置，控制輸出頻率；所述ID卡結(jié)果寄存器是控制器獲取卡號(hào)后64bits卡號(hào)存取的位置。

【技術(shù)特征摘要】
1.ー種RFID卡號(hào)讀取控制器，其特征在于主要包括BVCI總線接ロ，125k時(shí)鐘發(fā)生器、ID卡結(jié)果寄存器和曼切斯特解碼模塊；ID卡數(shù)據(jù)輸入曼切斯特解碼模塊，所述曼切斯特解碼模塊用于檢測(cè)幀頭，解出卡號(hào)并作奇偶校驗(yàn)；述125k時(shí)鐘發(fā)生器是ー個(gè)分頻器，通過(guò)對(duì)分頻系數(shù)的設(shè)置，控制輸出頻率；所述ID卡結(jié)果寄存器是控制器獲取卡號(hào)后64bits卡號(hào)存取的位置。2.一種采用如權(quán)利要求I所述的RFID卡號(hào)讀取控制器的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于主要包含下列步驟 (1)CPU先使能控制器...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陸昌偉，楊繁，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：杭州晟元芯片技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：