[發明專利]一種RFID卡號讀取控制器及實現方法

有效

• 申請號: 201210314948.5
• 申請日: 2012-08-30
• 公開（公告）號: CN102842021A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 陸昌偉;楊繁
• 申請（專利權）人: 杭州晟元芯片技術有限公司
• 主分類號: G06K7/00
• 分類號: G06K7/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 陳繼亮

技術領域

本發明涉及SOC集成電路設計領域及門禁領域，主要是一種RFID卡號讀取控制器及實現方法，用于射頻ID卡卡號的讀取。

背景技術

當今社會無論是各種酒店、賓館、寫字樓、智能大廈，還是政府機關和企事業單位、高級物業管理部門都需要門禁系統。

在門禁領域，最常采用的就是ID卡。但目前用于ID卡卡號讀取功能的都是采用軟件來實現的,軟件實現需要幾十行代碼，并通過啟用定時器對輸入的信號計數，并需要128位寄存器來轉儲轉換結果，很浪費CPU的RAM和寄存器資源，當CPU處理的事情比較多，很容易因為響應其它中斷而終止解碼操作，因此而忽略刷卡操作，而使系統可靠性變的不強。如果用硬件實現的話，CPU只要使能ID卡控制器，就可以干其它的事，等讀卡中斷響起，就可以通過讀取指定地址的寄存器把卡號讀出來，而不用考慮響應不及時而導致卡號遺漏的情況出現，另外軟件讀取，是按照指令操作，完成一個動作需要取指，譯碼，執行三部，硬件操作按時鐘，每個讀卡相關操作，基本上都是單時鐘周期完成，所以硬件操作速度快速、方便。

發明內容

本發明的目的是克服上述技術的不足，而提供一種RFID卡號讀取控制器及實現方法，采用硬件來實現ID卡卡號的讀取。這種硬件實現RFID卡號讀取的方法既可以實現ID卡號的自動讀取，免設置參數，也可以通過軟件設置脈沖寬限定參數（即把脈寬寄存器賦值為我們計算的數值），手動讀取。

本發明采用的技術方案：這種RFID卡號讀取控制器，主要包括BVCI總線接口，125k時鐘發生器、ID卡結果寄存器和曼切斯特解碼模塊；ID卡數據輸入曼切斯特解碼模塊，所述曼切斯特解碼模塊用于檢測幀頭，解出卡號并作奇偶校驗；述125k時鐘發生器是一個分頻器，通過對分頻系數的設置，控制輸出頻率；所述ID卡結果寄存器是控制器獲取卡號后64bits卡號存取的位置。

本發明所述的這種RFID卡號讀取控制器的實現方法，主要包含下列步驟：

（1）CPU先使能控制器開始工作；

（2）通過配置BVCI總線接口設置好參數，使125k時鐘發生器輸出125k時鐘；

（3）使能曼切斯特解碼開始解碼，結果放在ID卡結果寄存器；

（4）通過中斷通知CPU解碼完成，讀出卡號。

所述BVCI總線接口①為該系統的控制中心，控制整個流程的執行；

所述125k時鐘發生器②是一個分頻器，通過對分頻系數的設置，控制輸出頻率；

所述ID卡結果寄存器③是控制器獲取卡號后64bits卡號存取的位置；

所述曼切斯特解碼④用于檢測幀頭，解出卡號并作奇偶校驗。

本發明在步驟（3）中的曼切斯特碼本質上就是2psk調制，所以曼切斯特解碼的過程就是2psk解調的過程。

本發明所述的手動獲取卡號的原理是：數據0->1,1->0跳變的時候，碼位波形會出現一個較寬的低電平或者較寬的高電平，假設這個電平寬度為H，較低的脈寬設為L，在手動方式下需要設定3個參數Hx，Mx，Lx，因為實際中信號干擾大，所以Hx要比H大，Mx為H和L和的一半，Lx<L，硬件工作時會用計數器來計算高電平或低電平的寬度，信號寬度在Hx和Mx之間的則把碼位識別為00或者11，同時卡號計數器加2，如果脈寬在Lx和Mx之間，則碼位識別為0，或者1，同時計數器加1，當128位曼切斯特碼采集完后，按照01表示1,10表示0的原則譯碼可得到64位的卡號。

本發明所述的自動獲取卡號的原理是：當控制器以自動方式工作時，曼切斯特解碼④會檢測圖4紅色虛線框內的情況出現，后面的高電平寬度是前一個低電平寬度的一半，只要檢測到這個條件出現就認為是一個幀頭的開始，系統會根據這兩種脈沖寬度值自動設定Hx，Mx，Lx，規則見手動模式的說明。往后繼續檢測八個上升沿，如果再遇到較寬low_width，則重新開始幀頭的起始條件；幀頭檢測到后則認為是一組卡號的開始，后面解碼原理和手動方式一樣。

本發明有益的效果：

1.自動獲取和手動獲取都可以的方式。

2.自動獲取模式檢測幀頭起始位的方式和曼切斯特解碼的方法。

3.采用硬件實現RFID卡卡號讀取可靠、速度快速、方便。

附圖說明：

圖1是實現RFID卡號讀取控制器的結構框圖；

圖2是信號特征圖；

圖3是含有幀頭的曼切斯特碼波形圖；

圖4是解碼的流程圖。

具體實施方式