基于FPGA的RFID无线通信系统的实现

　　随着计算机技术的迅速发展，电子信息技术越来越快地普及到各行各业的应用中去。传统的物流信息采集工作方式是通过工作人员将票物进行核对，然后将票上的数据输入到计算机中。这一过程费时费力，并且可能由于各种人为过失造成各种各样错误数据的存在，影响所采集信息的可靠性。而自动识别技术利用计算机进行自动识别，增加了输入的灵活性与准确性，使人们摆脱繁杂的统计识别工作，并且大大提高了物流信息采集的工作效率。目前，由沃尔玛、麦德隆等大超市一手推动的RFID应用，为零售业带来包括降低劳动力成本、商品的可视度提高，降低因商品断货造成的损失，减少商品偷窃现象等好处。其可应用的过程包括：商品的销售数据实时统计，补货，防盗等。本文利用RFID技术，用FPGA芯片与NRF905搭建了无线通信系统，成功的实现了无线收发数据。

　　1 系统设计

　　1.1 RFID简介

　　RFID(Radio Frequency Identification，射频识别技术)是利用无线电波对记录媒体进行读/写。射频识别的距离可达几十厘米至几米，且根据读/写的方式，可以输入数千字节的信息，同时，还具有极高的保密性。射频识别技术适用的领域：物料跟踪、运载工具和货架识别等要求非接触数据采集和交换的场合，要求频繁改变数据内容的场合尤为适用。如香港的车辆自动识别系统驾易通，采用的主要技术就是射频技术。射频技术在其他物品的识别自动化管理方面也得到了较广泛的应用。

　　如图1所示即为本无线系统的整个构架，由控制模块，SPI模块以及天线模块构成。其中对SPI模块的配置由控制模块通过Wishbone总线来完成，并且对天线模块的配置，模式转换，收发数据等操作均由控制模块通过SPI总线来完成。下面将就各个部分进行说明。

　　1.2 天线模块(NRF905收发模块)

　　1.2.1 NRF905介绍

　　NRF905是挪威Nordic公司推出的单片射频发射器芯片，工作电压为1.9～3.6 V，32引脚QFN封装，工作于433/868/915MHz三个ISM频道。可以自动完成处理字头和CRC(循环冗余码校验)的工作，可由片内硬件自动完成曼彻斯特编码/解码，使用SPI接口与微控制器通信，配置方便，功耗低，以-10 dBm的输出功率发射时电流只有11 mA，在接收模式时电流为12.5 mA。

　　NRF905有ShockBurst接收与ShockBurst发送两种工作模式;掉电和SPI编程与Standby和SPI编程两种节电模式。其ShoekBurst工作模式的特点是自动产生前导码和CRC，可以通过SPI接口进行编程配置。NRF905的工作模式由对TRX_CE，TX_EN，PWR_UP的设置来设置，见表1。