RFID芯片T5557及其FSK讀寫器電路設計
發布時間:2007/8/28 0:00:00 訪問次數:949
來源:國外電子元器件 作者:合肥工業大學 單承贛
摘要:T5557是兼容e555x的RFID芯片,但又具有與e555x系列芯片不同的新性能。文章著重介紹了T5557的新特點及工作原理,并對其RSK工作模式下讀寫器的電路設計作了分析,最后給出了D類功放和FSK解調的應用電路。
關鍵詞:RFID T5557 讀寫器 FSK D類功放
1 T5557的主要特點
T5557的Atmel公司生產的非接觸式無源可讀寫RFID器件,這的工作頻率(載波)為125kHz。可兼容e555x系列芯片。T5557芯片具有以下主要特性:
*具有75pF的片上諧振電路電容;
*7×32bit EEPROM數據存儲器(包含32bit的密碼存儲器);
*獨立的64位可追蹤數據存儲器;
*EEPROM中的配置存儲器可能設置芯片工作參數;
*數據速率可在RF/2和RF/128之間的以2的冪次可選;
*編碼方式:NRZ、曼徹斯特及Biphase碼;
*調制方式:FSK、PSK、直接;
*具有請求應答(AOR)、密碼、常規讀、直接訪問等多種工作模式;
*具有寫保護特性;
*OTP(一次可編程)功能。
2 T5557的應用系統構成
T5557的典型應用系統構成圖如圖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,同時接收T5557芯片以負載調制方式送來的數據信號。
3 內部組成及工作原理
3.1 內部組成電路
實際上,T5557芯片的內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、比特率產生器、調制器、模式寄存器、控制器、存儲器、編程用高壓產生器、測試邏輯等電路構成。其中:模擬前端電路主要完成芯片模擬信號的處理和變換,包括電流產生、時鐘提取、載波中斷(空隙gap)檢測、負載調制、ESD保護等電路;寫解碼電路主要在讀寫器向芯片寫數據時,用來解讀有關寫操作碼,并對寫數據流進行校驗;HV產生器可產生對EEPROM進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,用配置存儲器數據(在EEPROM的塊0中,見后述)裝載模式寄存器,以保證芯片按設置方式工作。二是控制對存儲器的訪問。三是處理寫命令和數據寫入。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行比較和判別;調制器用于實現FSK、PSK調制;T5557具有330位EEPROM存儲器,其結構如圖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EEPROM的可追蹤數據是指Atmel在生產制造測試過程所保留的眾多識別數據,可供查詢,這是e555x系列沒有的。
此外,T5557中配置存儲器的功能結構位圖如圖3所示。
3.2 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EEPROM塊0中的數據進行初始化,此時若圖3中的POR位為0,則在約3ms后按塊0的調制參數設置進行調制。若需置位POR,則其初始化時間約為67ms。
在卡(tag)與讀寫器進行通信時:通常由卡將存貯在EEPROM中的數據以負載調制方式循環送至讀寫器。根據傳送數據循環組織方式的不同又可分為常規(regular)讀模式、塊讀模式和序列終止符模式。具體如下:
(1)常規讀模式:傳送數據序列從塊1的第一位開始至最后一塊(最大為塊7)的第32位。最后一塊的塊號由配置存儲器的參數MAXBLK值確定。若MAXBLK為0或1,則不斷傳送塊0或塊1的數據。工作于此模式時,在傳送循環結構數據之前其發送的第一位為邏輯0。
(2)塊讀模式:在直接訪問命令下工作時,僅有被尋址的塊被讀。在配置存儲器PWD位置1時的密碼模式下,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,在數據傳送開始和循環數據開始時插入一個序列ST(4位1組成),來實現與讀寫器的同步。但序列僅用于FSK和曼徹特碼
來源:國外電子元器件 作者:合肥工業大學 單承贛
摘要:T5557是兼容e555x的RFID芯片,但又具有與e555x系列芯片不同的新性能。文章著重介紹了T5557的新特點及工作原理,并對其RSK工作模式下讀寫器的電路設計作了分析,最后給出了D類功放和FSK解調的應用電路。
關鍵詞:RFID T5557 讀寫器 FSK D類功放
1 T5557的主要特點
T5557的Atmel公司生產的非接觸式無源可讀寫RFID器件,這的工作頻率(載波)為125kHz。可兼容e555x系列芯片。T5557芯片具有以下主要特性:
*具有75pF的片上諧振電路電容;
*7×32bit EEPROM數據存儲器(包含32bit的密碼存儲器);
*獨立的64位可追蹤數據存儲器;
*EEPROM中的配置存儲器可能設置芯片工作參數;
*數據速率可在RF/2和RF/128之間的以2的冪次可選;
*編碼方式:NRZ、曼徹斯特及Biphase碼;
*調制方式:FSK、PSK、直接;
*具有請求應答(AOR)、密碼、常規讀、直接訪問等多種工作模式;
*具有寫保護特性;
*OTP(一次可編程)功能。
2 T5557的應用系統構成
T5557的典型應用系統構成圖如圖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,同時接收T5557芯片以負載調制方式送來的數據信號。
3 內部組成及工作原理
3.1 內部組成電路
實際上,T5557芯片的內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、比特率產生器、調制器、模式寄存器、控制器、存儲器、編程用高壓產生器、測試邏輯等電路構成。其中:模擬前端電路主要完成芯片模擬信號的處理和變換,包括電流產生、時鐘提取、載波中斷(空隙gap)檢測、負載調制、ESD保護等電路;寫解碼電路主要在讀寫器向芯片寫數據時,用來解讀有關寫操作碼,并對寫數據流進行校驗;HV產生器可產生對EEPROM進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,用配置存儲器數據(在EEPROM的塊0中,見后述)裝載模式寄存器,以保證芯片按設置方式工作。二是控制對存儲器的訪問。三是處理寫命令和數據寫入。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行比較和判別;調制器用于實現FSK、PSK調制;T5557具有330位EEPROM存儲器,其結構如圖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EEPROM的可追蹤數據是指Atmel在生產制造測試過程所保留的眾多識別數據,可供查詢,這是e555x系列沒有的。
此外,T5557中配置存儲器的功能結構位圖如圖3所示。
3.2 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EEPROM塊0中的數據進行初始化,此時若圖3中的POR位為0,則在約3ms后按塊0的調制參數設置進行調制。若需置位POR,則其初始化時間約為67ms。
在卡(tag)與讀寫器進行通信時:通常由卡將存貯在EEPROM中的數據以負載調制方式循環送至讀寫器。根據傳送數據循環組織方式的不同又可分為常規(regular)讀模式、塊讀模式和序列終止符模式。具體如下:
(1)常規讀模式:傳送數據序列從塊1的第一位開始至最后一塊(最大為塊7)的第32位。最后一塊的塊號由配置存儲器的參數MAXBLK值確定。若MAXBLK為0或1,則不斷傳送塊0或塊1的數據。工作于此模式時,在傳送循環結構數據之前其發送的第一位為邏輯0。
(2)塊讀模式:在直接訪問命令下工作時,僅有被尋址的塊被讀。在配置存儲器PWD位置1時的密碼模式下,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,在數據傳送開始和循環數據開始時插入一個序列ST(4位1組成),來實現與讀寫器的同步。但序列僅用于FSK和曼徹特碼