如何在nRF9E5的有源超高频RFID系统设计
- 发布时间：2012/12/15 22:30:02
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目前，发展较为成熟的RFID系统主要是125kHz和13.56MHz系统，相应的RFID芯片也较多，主要有TI公司的S6700系列，NXP公司的MIFARE系列等。然而，用于UHF RFID的芯片却很少，TI公司和NXP公司虽然宣称已经量产符合Gen2的RFID芯片，但由于各种因素，还没能真正大量投入使用。再者，为了满足用户对远识别距离的要求，一般需使用有源UHF RFID系统，而目前有源UHF RFID芯片更是难觅其踪。所以，需要寻找一款适合超高频RFID且易于开发的低成本射频芯片，来设计有源UHF RFID系统。 随着集成电路产业的发展，8051内核已经被集成到各种片上系统（SoC）中，这些SoC具有更多的功能、更快的速度、更小的体积和功耗，同时可以继续使用8051 MCU几十年来积累的各种应用软件资源，具有广阔的发展空间。许多公司，如TI、ATMEL、Chipcon、Nordic等都推出了各种兼容8051内核的新一代短距离无线通信芯片，Chipcon在2006年初被TI公司所收购。通过分析比较发现，Chipcon公司的CC1010和Nordic公司的nRF9E5都可用于UHF RFID系统，而nRF9E5体积更小、成本更低，且具有一些*的功能。 nRF9E5功能分析 ● 结构组成 nRF9E5内嵌8051兼容微控制器、RF收发器和4通道10位A/D转换器，其功能结构如图1所示。 图1 nRF9E5功能结构框图 nRF9E5的片内微控制器与标准8051兼容，指令时序与标准8051稍有区别。中断控制器支持5个扩展中断源：ADC中断、SPI中断、唤醒中断和两个无线收发中断。此外，还扩展了两个数据指针，使得片外RAM存取数据更为方便。 nRF9E5内置收发器具有与单片射频收发器nRF905相同的功能，可通过片内MCU的并行口或SPI口与微控制器通信。收发器由频率合成器、功率放大器、调制器和接收单元组成。输出功率、频道和其他射频参数可通过对特殊功能寄存器RADIO编程进行控制。在发射模式（TX）下，zui小工作电流仅为9mA（输出功率-10dBm），接收（RX）模式下的工作电流为12.5mA，掉电模式下的工作电流仅为2.5μA。可见，nRF9E5的功耗很低，比较适宜应用到有源RFID系统中，以延长电池寿命。