一種基于FPGA的RFID無線通信系統的實現

　　隨著計算機技術的迅速發展，電子信息技術越來越快地普及到各行各業的應用中去。傳統的物流信息采集工作方式是通過工作人員將票物進行核對，然后將票上的數據輸入到計算機中。這一過程費時費力，并且可能由于各種人為過失造成各種各樣錯誤數據的存在，影響所采集信息的可靠性。而自動識別技術利用計算機進行自動識別，增加了輸入的靈活性與準確性，使人們擺脫繁雜的統計識別工作，并且大大提高了物流信息采集的工作效率。目前，由沃爾瑪、麥德隆等大超市一手推動的RFID應用，為零售業帶來包括降低勞動力成本、商品的可視度提高，降低因商品斷貨造成的損失，減少商品偷竊現象等好處。其可應用的過程包括：商品的銷售數據實時統計，補貨，防盜等。本文利用RFID技術，用FPGA芯片與NRF905搭建了無線通信系統，成功的實現了無線收發數據。

　　1 系統設計

　　1．1 RFID簡介

　　RFID(Radio Frequency Identification，射頻識別技術)是利用無線電波對記錄媒體進行讀／寫。射頻識別的距離可達幾十厘米至幾米，且根據讀／寫的方式，可以輸入數千字節的信息，同時，還具有極高的保密性。射頻識別技術適用的領域：物料跟蹤、運載工具和貨架識別等要求非接觸數據采集和交換的場合，要求頻繁改變數據內容的場合尤為適用。如香港的車輛自動識別系統駕易通，采用的主要技術就是射頻技術。射頻技術在其他物品的識別自動化管理方面也得到了較廣泛的應用。

　　如圖1所示即為本無線系統的整個構架，由控制模塊，SPI模塊以及天線模塊構成。其中對SPI模塊的配置由控制模塊通過Wishbone總線來完成，并且對天線模塊的配置，模式轉換，收發數據等操作均由控制模塊通過SPI總線來完成。下面將就各個部分進行說明。

　　1．2 天線模塊(NRF905收發模塊)

　　1．2．1 NRF905介紹

　　NRF905是挪威Nordic公司推出的單片射頻發射器芯片，工作電壓為1．9～3．6 V，32引腳QFN封裝，工作于433／868／915MHz三個ISM頻道。可以自動完成處理字頭和CRC(循環冗余碼校驗)的工作，可由片內硬件自動完成曼徹斯特編碼／解碼，使用SPI接口與微控制器通信，配置方便，功耗低，以-10 dBm的輸出功率發射時電流只有11 mA，在接收模式時電流為12．5 mA。

　　NRF905有ShockBurst接收與ShockBurst發送兩種工作模式；掉電和SPI編程與Standby和SPI編程兩種節電模式。其ShoekBurst工作模式的特點是自動產生前導碼和CRC，可以通過SPI接口進行編程配置。NRF905的工作模式由對TRX_CE，TX_EN，PWR_UP的設置來設置，見表1。