基于MCU+FPGA模式的RFID讀寫器設計

3 硬件系統(tǒng)設計

　　3．1 基于PowerPC體系的MCP860T嵌入式處理器

　　在射頻讀寫器的硬件系統(tǒng)設計中，嵌入式微處理器的性能無疑是影響整個設備性能的一個關鍵因素。根據(jù)系統(tǒng)的功能和性能需求，經(jīng)過論證比較，MCU采用了 NXP公司的32位LPC2387 ARM7微控制器，最好工作頻率達到了72MHz，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速吞吐傳輸，系統(tǒng)具備較強的快速響應能力。 LPC2387是一款外圍資源豐富的控制器．集成512KB Flash Rom．98KB SRAM．硬件可加密程序代碼空間，最大限度地保護開發(fā)者的知識產(chǎn)權，保證了軍事應用的安全性 該控制器共集成8類15個串行通信接口。包括1路10／100Mb／s Ethernet．工業(yè)級PHY．1路 USB2．0全速(12Mb／s)數(shù)據(jù)接口，2路CAN接口，4個UART控制器(UART1符合16C550工業(yè)標準,UART3支持IrDA模式)， 3路高速I2C總線，最高數(shù)據(jù)傳輸速度為400kb／s．1路PS。1路SPI和2路帶緩沖的SSP總線 豐富的接VI滿足了數(shù)據(jù)通信和外圍擴展的需要： LPC2387支持SD／MMC接口，為大量配置信息和臨時物資信息的存儲提供了保障 該控制器的工作溫度為-40~C～+85~C，LQFP100封裝，滿足了軍事應用的寬工作溫度、小體積尺寸的要求。另外，LPC2387提供了看門狗定時器、4個32位定時器／計數(shù)器和豐富的GPIO資源。

　　3．2 采用FPGA實現(xiàn)復雜的邏輯控制FPGA采用Lattice公司的LFXP3C邏輯器件，主要完成了6項功能：實現(xiàn)與CPU的接口、進行系統(tǒng)中斷處理、實現(xiàn)多通道數(shù)據(jù)編解碼、完成對射頻板開關的控制、ADC控制部分和LED控制部分 由于采用了FPGA實現(xiàn)數(shù)字電路編解碼功能，對比軟件編解碼，系統(tǒng)的可靠性大大提高。

　　3．3 通信接口和保護措施

　　射頻讀寫器通信接口有以太網(wǎng)、RS-485和RS-232三類．為保證數(shù)據(jù)可靠傳輸,設備適應野戰(zhàn)環(huán)境,各類接口均設計了保護電路。

　　以太網(wǎng)接口的保護電路分二級保護：放電管和TVS陣列芯片,可防護雷擊和浪涌對網(wǎng)絡隔離變壓器的沖擊在該電路中使用TVS陣列芯片主要是因為該芯片內(nèi)部設計的TVS二極管結(jié)電容較?。纱蟠蠼档蛯Ω咚倬W(wǎng)絡數(shù)據(jù)的影響

　　RS一232和RS一485的保護電路分為3級保護：自恢復保險絲、放電管和TVS二極管，可以防護過流、雷擊和浪涌的沖擊。

　　3．4 可靠的供電電路設計

　　電源模塊為讀寫器內(nèi)部的各部分電路提供電源保障讀寫器具備交直流兩種供電方式,交流電源電路設計為寬電壓(90～260V)輸入，直流電壓輸入范圍：12～24V。適應范圍較寬。為提高系統(tǒng)的可靠性。電源模塊選用成熟的AC／DC和DC／DC。