無源RFID芯片H4006及其應(yīng)用設(shè)計(jì)

1 H4006芯片介紹
　　H4006的工作頻率范圍為10～15MHz，通常選用13.56MHz來進(jìn)行身份識(shí)別。片內(nèi)有一個(gè)64位可編程存儲(chǔ)器，可用于存儲(chǔ)相關(guān)信息。H4006的信息傳輸方式采用負(fù)載調(diào)制，編碼為密勒碼（Miller），數(shù)據(jù)傳輸速率為 26484波特（亦可為其它速率，但需預(yù)先選定）。由于H4006內(nèi)含諧振電路和電源濾波電容，因而使用更方便。H4006在無線方式下為只讀存貯卡，其編程采用在線編程方式。

2工作原理
2.1內(nèi)部電路框圖
　　H4006由諧振電路、時(shí)鐘提取、分頻鏈、整流電路、電源管理、存儲(chǔ)器、Miller碼產(chǎn)生、負(fù)載調(diào)制電路等組成，其電路框圖如圖1所示。

　　當(dāng)整流電路將耦合的射頻（13.56MHz）信號(hào)進(jìn)行整流并經(jīng)濾波電容C2平滑后，電源管理電路將在電源電壓達(dá)到內(nèi)部電路工作電壓時(shí)激活卡內(nèi)電路， 13.56MHz信號(hào)被分頻鏈電路分頻（分頻系數(shù)為512），可產(chǎn)生26.484kHz的時(shí)鐘，此時(shí)鐘即是數(shù)據(jù)傳送的波特率。如果希望將分頻系數(shù)定為 128、256、1024、2048、4096或8192，則需預(yù)先選定。存儲(chǔ)在LASERROM中的信息（64位）經(jīng)讀出后，可通過Miller碼產(chǎn)生器產(chǎn)生Miller碼，同時(shí)可用該Miller碼進(jìn)行負(fù)載調(diào)制，并將存儲(chǔ)信息送出。
2.2電感的參數(shù)設(shè)置
　　電感L1是該卡上唯一的外接元件，由于諧振電容C1已集成于片內(nèi)，因此，在13.56MHz時(shí)L1的電感值應(yīng)為1.4μH。為保證載波傳送和負(fù)載調(diào)制的效果，其Q值選擇在30～40之間為宜。
2.3輸出序列
　　卡信息的輸出通常以表1所列的序列循環(huán)重復(fù)。該輸出序列為一個(gè)82位的標(biāo)準(zhǔn)信息結(jié)構(gòu)（STDMS）加9位空隙（Pause）。STDMS結(jié)構(gòu)位采用密勒碼，而9位空隙不用密勒碼。在空隙位，負(fù)載調(diào)制器開關(guān)處于關(guān)斷狀態(tài)（OFF），空隙位電平為低。
表1中，64位數(shù)據(jù)的構(gòu)成如下：
　　1～5位為晶片號(hào)組合設(shè)置位，每一晶片有一號(hào)碼，它們可在1～25之間設(shè)置。
6～9位是制造廠保留位。
10～19位為IC名稱位，共10位。
　　20～32位為用戶標(biāo)識(shí)（ID）位，共13位，它們可由廠家定義。
　　33～50位為擴(kuò)展號(hào)位，共18位，這是唯一的系統(tǒng)號(hào)碼。
　　51～64位為IC位置號(hào)設(shè)置位，共14位，可用于指示被加工晶片的精確位置。
　　表1中的CRC碼生成的多項(xiàng)式為x¹⁶＋x¹²＋x⁵＋1，它符合CCITT/ISO3309－1984標(biāo)準(zhǔn)。CRC碼由64位數(shù)據(jù)計(jì)算生成，并可用移位寄存器實(shí)現(xiàn)。該寄存器在每個(gè)停止位時(shí)復(fù)零。
　　另外，輸出序列中的起始位通常為邏輯1，停止位為邏輯0。

2．4密勒碼
　　在數(shù)據(jù)傳送中，采用密勒碼調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)是Miller碼中帶有時(shí)鐘信息，且具有較好的抗干擾能力。
　　密勒碼的編碼方法見表2，其波形時(shí)序如圖2所示。