利用单一处理器完成RFID读取器设计
- 2015-03-03 08:59:014932
来源：维库电子市场网
三、Blackfin处理器于RFID之应用
Blackfin处理器提供了对于有线与无线网路的连结性。某些处理器，像是ADSP-BF536以及ADSP-BF537，晶片中具有10- Base-T/100-Base-T乙太网路的媒体存取控制(MAC)。在无线方面，所有的Blackfin处理器都可以经由SPI以及SPORT周边，直接与802.15.4 ZigBee以及IEEE 802.11晶片组连结，不需要将处理器的全部频宽消耗掉，就能够达成线速(line-speed)传输。
此外，Blackfin处理器还具有一组平行周边介面(PPI)，可用以和前面曾经提到的那些ADC与DAC直接连结。某些Blackfin处理器包含有两组PPI，可用来更进一步的扩充系统功能。举例来说，可以让照相机连接到RFID读取器上;除了RFID应用领域之外，由于Blackfin具有在同一元件上执行系统控制、网路运作、以及影像处理的能力，Blackfin的这些特点对于1D与2D条码应用也具有特别的吸引力。
在RFID应用领域上，一组PPI通常是足够使用的，这是因为RFID读取器对标签所採用的查询方式所致。首先，PPI被设定为传送模式，接着处理器送出一组数字序列到DAC上。所传送的序列会被转换成模拟信号，接着再将其做升频转换(up-convert)并予以送出，以刺激/唤醒本地端的 RFID标签，接着由其做出回应。在此同时，经过少量的处理器系统时钟脉冲后(参见EE-Note 236)PPI重新设定成为接收器，如图3所示。使用这个方法，可以利用ADC对经过降频转换(down-convert)的RF信号进行取样，并直接将其带入Blackfin中。在图示中，介于每个接收(Rx)与传送(Tx)区间中的时间是以系统时钟週期来加以量测的。所消逝的时间是让传送的信号抵达每一个标签上以及让标签传送回应之用。
图3 在具有单一ADC / DAC介面的RFID读取器上，Tx/Rx序列的图形示意
在某些RFID应用领域中，一颗独立的Blackfin处理器是可以当成伺服器来运作的。举例来说，当没有大量的资料需要储存和资料库操作时。例如，假设年长的父母戴着内建有标签，可以在屋内受到监测的手镯。如果在一定的时间间隔内没有发现到任何动作的迹象，负责监测的机构就可以对其朋友或是亲戚发出警示。
组成Blackfin读取器基础架构的软件元件可以从""网站上取得。可取得之软件中包括了需要用来与混合信号相连接的驱动程式、前端IC、以及在透过系统来移动资料时非常有用的DMA驱动程式。以μClinux为基础的网路堆叠与SQL资料库引擎也可以在此取得。从系统观点来看，像是 802.11 Wi-Fi卡、USB随身碟、以及CF卡介面等额外功能，都可以很快速地整合到Blackfin元件中。
四、RFID系统范例
1. 有线RFID系统
RFID常用的领域是资产管理，可以藉由减少库存的损失、消除不正确的递送、在分配后勤方面的改善、以及减少缺货状况─这是因为能够追踪集货架在仓库内的移动所带来的结果─而获得好处。在大型仓库内的RFID系统可以对一组装满了容器的集货架，从进入仓库开始一直到其离开为止，全程追踪其移动状况。这类型的系统仰赖被放置在整个仓库里面，以及进出货的运送点上的固定式RFID读取器。
乙太网路供电(PoE)网路是一种简化有线基础架构的方法，相当适合这类型的应用。在低功率应用方面，IEEE 80.3 a/f PoE可以应付连上网路的系统。如图4中所示，一组PoE系统会包含有供电设备(PSE)以及受电元件(PD)。PSE提供电源至乙太网路线，而PD(针对本文所讨论之目的而言)则由汇聚式网路处理器以及其周边的元件所构成。PoE的大缆线长度建议值为100公尺，由于其具有相对的机动性以及可以省去传统的ac配线以及插座相关的成本，因而适用于许多嵌入式RFID应用领域。
图4 以PoE为基础的RFID资产追踪系统的范例
能够支援嵌入式RFID应用领域的网路处理器，除了要有RFID蒐集软体之外，还需要具有充分的性能以及整合度，以便处理复杂的多层次IP堆叠。举例来说，许多乙太网路实体层收发器(PHY)元件提供了一组状态接脚，当状态改变时可用来进行中断动作，这个特点能够与Blackfin处理器的中断功能密切整合，使系统更耐用、功耗更具效益。