超高頻段RFID標(biāo)簽的數(shù)字電路設(shè)計(jì)
4.6 存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)控制邏輯
RFID標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信息都存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中,一般采用EEPROM,用于存儲(chǔ)EPC代碼以及password等標(biāo)簽的標(biāo)識(shí)性信息。存儲(chǔ)器與狀態(tài)機(jī)的接口 5 J為:Di是存儲(chǔ)器輸入數(shù)據(jù)信號(hào);Do是存儲(chǔ)器輸出數(shù)據(jù)信號(hào);Addr是存儲(chǔ)器輸入地址信號(hào);oen是存儲(chǔ)器輸出使能信號(hào),高電平有效;cen是存儲(chǔ)器芯片使能信號(hào),高電平有效;we是存儲(chǔ)器讀寫控制信號(hào),we=1時(shí)寫有效;we=0時(shí)讀有效。
5 仿真結(jié)果及版圖
本文采用VHDL完成了UHF RFID標(biāo)簽數(shù)字電路的RTL代碼設(shè)計(jì),同時(shí)對(duì)標(biāo)簽與讀寫器通訊過程進(jìn)行全面的模擬和仿真,并基于0.18μm CMOS工藝標(biāo)準(zhǔn)單元庫,用EDA相關(guān)工具對(duì)該電路進(jìn)行了前端綜合和后端物理實(shí)現(xiàn)。仿真結(jié)果如圖7所示,可以看到,綜合后的電路將讀寫器發(fā)出的PIE格式命令CMD data成功地譯碼為二進(jìn)制數(shù)據(jù),存人命令寄存器command中,并提供了控制狀態(tài)機(jī)及校驗(yàn)?zāi)K的相關(guān)命令的使能信號(hào)(Query en,QueryAdjust―en等);在各種命令使能信號(hào)的觸發(fā)下標(biāo)簽執(zhí)行相應(yīng)操作,按讀寫器要求產(chǎn)生各種輸出數(shù)據(jù)(rn,handle等);并將輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行FM0編碼產(chǎn)生CMD out;還實(shí)現(xiàn)了與存儲(chǔ)器的接口。仿真結(jié)果顯示標(biāo)簽數(shù)字電路在各情況下均正常工作,完全滿足協(xié)議要求。綜合后的電路規(guī)模約為11000門,功耗約為35μw。由于電路規(guī)模很大,要通過自動(dòng)布局線進(jìn)行版圖設(shè)計(jì),所設(shè)計(jì)的版圖如圖8所示。版圖已經(jīng)通過了DRC(設(shè)計(jì)規(guī)則檢查)和LVS(版圖與電路圖一致比較)驗(yàn)證,時(shí)序分析也滿足要求,電路具有較大的裕量,可靠性較高。
圖7 仿真結(jié)果
圖8 標(biāo)簽數(shù)字電路版圖
6 結(jié)束語
本文依據(jù)EPC C1G2及ISO/IEC18000-6協(xié)議,利用VHDL硬件描述語言和EDA工具設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了UHF RFID標(biāo)簽數(shù)字電路,可應(yīng)用于工作在超高頻段的各種RFID標(biāo)簽的數(shù)字部分。文中給出的仿真結(jié)果表明完成的設(shè)計(jì)符合協(xié)議要求。邏輯綜合也得到讓人滿意的結(jié)果,這些都保證了電路的高性能和后端設(shè)計(jì)的順利完成。后期的工作是對(duì)流片結(jié)果進(jìn)行測試,另外,在滿足協(xié)議功能要求的基礎(chǔ)上,如何盡可能地簡化電路結(jié)構(gòu)并盡可能降低功耗是進(jìn)一步研究的課題。
評(píng)論