射频标签中的状态机
RFID标签所有的操作都基于由一系列逻辑控制的状态转换进行的,此为标签数字电路的核心部分。本设计采用有限状态机来实现此模块,这里用到了3类基本操作和7种典型的状态。如图5所示,当收到不同命令时,标签将会在7种状态间进行转换。选择(select)命令和盘存(inventory)命令用于从标签群中识别出特定的一个,标签所处的相应状态为ready,arbitrate,reply,acknowledged一旦标签被识别,读写器即可发出访问(access)命令,读取标签的信息或将信息发送给标签,标签所处的相应状态为open,secured,killed。识别多个标签时采用随机分槽防碰撞算法(slotted random anti.collision algorithm)解决冲突问题。读写器向读写范围内的每个标签发送包含参数Q (取值0 15)的Query命令,控制标签往各自的分槽计数器内载入一个由Q值决定的随机数(取值范围0~2Q.1),随机数的产生主要基于线性移位反馈寄存器 4j。读写器再发出其他inventory命令改变随机数的值,只有当随机数的值为0时,标签才会应答。若多个标签的计数器值同时为0时,这些标签同时应答,从而造成冲突。读写器检测到冲突后,发出inventory命令让冲突标签的随机数值从0000h(十六进制数)变到7FFFh,再通过设置新的Q参数来随机散列分槽计数器值,使得发生冲突的多个标签逐一被识别,保留一个处于活动状态的标签与读写器建立无碰撞通信,这样就有效地解决了冲突问题。虽然此种方法的判别线性度(215_1)比二进制数搜索法(2蜥)低,但读取速度高,演算机制完整,可防范多种信号碰撞的可能性,大幅降低信号碰撞的几率。
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