[發明專利]無源RFID電子標簽數字基帶處理器

有效

• 申請號: 201410040751.6
• 申請日: 2014-01-27
• 公開（公告）號: CN103810521B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 于雙銘;吳南健;馮鵬
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: G06K19/077
• 分類號: G06K19/077
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 任巖

技術領域

本發明涉及射頻識別技術領域，特別涉及一種無源RFID電子標簽數字基帶處理器。該無源RFID電子標簽數字基帶處理器可應用于具有低功耗需求的芯片電路系統，如無源超高頻RFID電子標簽芯片系統。

背景技術

RFID電子標簽憑借其實現成本低、閱讀距離遠、閱讀速度快等優點，已經被廣泛應用于物流管理、公共運輸等領域。隨著RFID電子標簽應用領域日益寬廣，RFID電子標簽不僅具有識別目標和讀寫目標數據等功能，還可以通過集成或外界傳感器以實現環境感知和環境監測的功能。通過傳感器接口模塊電路，RFID電子標簽可以與多種不同類型的傳感器相連接并進行數據通信，進而可以對傳感器進行操作并讀取傳感器測量數據，例如濕度、溫度和光照值等。

無源RFID電子標簽工作所需的能量全部來自射頻模擬前端接收來自閱讀器發射的射頻信號能量，而且標簽工作距離的遠近與功耗大小存在制約關系，標簽的功耗越低，可工作的距離范圍越大。因此，功耗大小是衡量無源RFID電子標簽性能高低的重要指標。

無源RFID電子標簽通過EPC?C1G2UIF?RFID通信協議與閱讀器進行數據交互。在無源RFID電子標簽中，該協議全部在數字基帶處理器中實現完成的。因此，數字基帶處理器的工作功耗占整體芯片功耗的比重相當可觀。在CMOS工藝條件下，有些傳感器可以集成在RFID電子標簽芯片中，由于工藝條件的限制，某些非CMOS工藝傳感器很難集成在標簽芯片中。除此之外，由于芯片功耗的限制因素，在無源RFID電子標簽芯片中集成多種傳感器，會提高整體標簽的工作功耗，從而對無源RFID電子標簽工作距離產生較大影響。因此，在無源RFID電子標簽的數字基帶處理器中加入片上傳感器接口模塊和外部傳感器接口模塊，可以使得無源RFID電子標簽不僅可以集成片上傳感器，也可以與外部傳感器相連接并進行數據交互，極大地擴展了RFID電子標簽的應用領域。

發明內容

本發明的目的在于，提供了一種無源RFID電子標簽數字基帶處理器，其可以使得無源RFID電子標簽與外部傳感器及片上傳感器均可相連接并進行數據交互。

本發明提供一種無源RFID電子標簽數字基帶處理器，包括：

一解碼器模塊；

一指令解析模塊，其輸入端與解碼器模塊的一輸出端連接；

一循環校驗模塊，其輸入端與解碼器模塊的另一輸出端連接；

一狀態機控制模塊，其第一輸入端與指令解析模塊的輸出端連接，其第二輸入端與循環校驗模塊的一輸出端連接；

一存儲器控制模塊，其輸入端與狀態機控制模塊的第一數據接口連接；

一片上傳感器接口模塊，其一輸入端與狀態機控制模塊的第二數據接口連接，其另一輸入端與存儲器控制模塊的另一數據接口連接；

一外部傳感器接口模塊，其輸入端與狀態機控制模塊的第三數據接口連接；

一電源管理模塊，其輸入端與狀態機控制模塊的第三輸出端連接；

一防碰撞計數模塊，其輸入端與狀態機控制模塊的第二輸出端連接；

一編碼器模塊，其第一輸入端與循環校驗模塊的另一輸出端連接，其第二輸入端與狀態機控制模塊的第一輸出端連接，其第三輸入端與防碰撞計數模塊的輸出端連接。

從上述技術方案可以看出，本發明具有以下有益效果：

1、由于本發明所述無源RFID電子標簽數字基帶處理器包含有片上傳感器接口模塊和外部傳感器接口模塊，因此其不僅可以與集成于RFID電子標簽芯片上的片上傳感器進行數據交互，也可以與外部傳感器進行數據交互。所述外部傳感器接口模塊符合I2C串行總線接口協議，數字基帶處理器可以通過該模塊與符合I2C串行總線接口協議的外部傳感器相互通信，操作外部傳感器并獲取和處理由外部傳感器產生的測量數據。

2、本發明所述無源RFID電子標簽數字基帶處理器中的電源管理模塊采用多時鐘控制技術，由于不同模塊工作所需的時鐘頻率不同，所述電源管理模塊將輸入的總時鐘信號進行分頻，產生多路不同頻率的時鐘信號，提供所述基帶處理器中各個模塊的時鐘信號，相應模塊可以工作在低于總時鐘頻率的分頻時鐘信號，采用此方法可以達到降低數字基帶處理器工作功耗的目的。