基于AVR单片机射频卡多协议读写器的设计

　　引言

　　射频识别(RFID)是利用无线方式对电子数据载体(电子标签)进行识别的一种新兴技术。与接触式IC卡和条形码识别等系统比较，它有着巨大的优势。利用射频识别技术，能有效实现对数量大、分布区域广的信息进行智能化管理，达到高效快捷运作的目的，特别是在第二代身份证、物流、交通航运、自动收费、超市、门禁系统管理、服务领域等方面有着广泛的应用前景。随着我国国民经济的快速发展，国内RFID行业也正经历着深刻的变革。

　　RFID系统一般是由读写器、射频卡、应用软件来组成。其中读写器的设计是至关重要的，它决定了系统的稳定性和准确性。

　　除了要求其能支持一系列协议、标准和收发器外，对读写器可能还有其它功能性方面的要求，如高性能、防冲突、远/近感应距离、移动性及功耗。

　　本文就说明了怎样利用EM Microelectronic公司的EM4094 RFID读写基站(又称读写芯片、模拟前端模块、基站芯片、收发器)来构建支持多种协议的13.56MHz通用型或能满足上述特定要求的特殊RFID读卡器。

　　硬件结构分析

　　读写器一般由读写基站、微控制器(单片机)组成。

　　基本上，读写基站(如EM4094)为RFID负责对数据进行编码/译码，并以适当功率驱动RFID读卡器天线。

　　而读写基站本身由微控制器驱动。该微控制器负责管理不同协议的帧译码任务，以及与PC或其它后台控制设备的通信接口(串行接口、USB接口或以太网接口)。

　　一些IC供应商提供集成了模拟前端和微控制器的芯片。在很多情况下，微控制器或集成的存储器空间不是超出需求就是不够用，而独立的模块允许制造商选择最适合其设计要求的微控制器和存储器容量。

　　软件功能设计需求

　　该读写器需要支持ISO14443 Type A和B、Sony Felica及ISO15693标准的全部强制命令，并支持EM 13.56MHz收发器IC的全部指令集。可以实现不同的通信协议和防冲突协议。可以读写的卡片种类如下：

　　ISO 14443A&B:

　　MIFARE? Ultralight

　　MIFARE? Classic

　　MIFARE? DESFire

　　MIFARE? PROX

　　MIFARE? PRO

　　lSO 15693

　　ISO 18000-3

　　INSIDE PicoTag

　　HID iClass

　　Tagsys C320

　　eNFC

　　MasterCard PayPass

　　FeliCa

　　KSW TempSens

　　KSW VarioSens

　　读写基站的选择

　　目前13.56MHz的多协议读写基站基本上有3种常用的：

　　Phlisps公司的RC632

　　TI公司的RI-6C-001

　　EM公司的EM4094

　　三家公司的芯片各有特点，综合考虑，EM4094具有更好的性价比。