一種基于FPGA的無線射頻讀卡器開發(fā)與設計

所收到的RFID標簽數(shù)據可通過串口或網絡接口被傳送至企業(yè)系統(tǒng)服務器。這種傳統(tǒng)的架構正逐步演變?yōu)橐粋€高級分布式 TCP/IP 網絡的一個部分。在該網絡中，射頻讀卡器將負責管理臨近的標簽。在這種情況下，射頻讀卡器就象是電子標簽和連接至企業(yè)軟件系統(tǒng)的智化分布式數(shù)據庫之間的網關。

取決于硬件/軟件功能分區(qū)情況，這些基帶任務即可在FPGA上完成，也可在DSP上完成，或者由二者聯(lián)合執(zhí)行。Xilinx公司推出了一個IP內核套件，其中包括FIR、CIC、DDS、DUC、DDC、比特相關器、正弦/余弦LUT等。這些邏輯電路非常適合執(zhí)行加密引擎任務（加密引擎采用移位寄存器和XOR）。針對Xilinx? VirtexTM-4系列的DSP48引擎十分適合執(zhí)行其他信號處理任務。

一個基帶處理器負責控制各種基帶處理任務的功能性和調度，還負責鏈路層協(xié)議。這些基帶處理任務包括跳頻、發(fā)送前偵聽、防沖突算法處理等?；鶐幚砥鬟€提供了以太網、USB、固件等接口。

基帶任務和數(shù)字化射頻信道化處理，可提高全FPGA解決方案的吸引力和集成度。FGPA功能、DSP功能，以及基帶處理功能，都可被整合于一個帶有嵌入式處理器的FPGA。

圖 3 顯示了一個基于 FPGA 的 RFID 處理器的架構。嵌入式處理器可以是一個硬核（譬如，Virtex-4 FX產品家族采用的PowerPCTM），還可以是一個軟核 （譬如SpartanTM設備中采用的MicroBlazeTM），甚至是PowerPC和MicroBlaze的結合體。用戶可以將內置硬以太網MAC（EMAC）連接至外部以太網物理層，進而連接至以太網。另外，用戶還可使用面向10/100-BaseT的Lite Ethernet MAC IP。

PowerPC/MicroBlaze 嵌入式處理器執(zhí)行以下任務：

　　EPC數(shù)據處理

　　協(xié)議處理

　　詢問調度

　　TCP/IP 網絡接口

　　控制和監(jiān)視

　　調制解調器控制

　　升級代理

　　HTTP服務器

　　SNMP/MIB 處理