浅谈射频识别技术在中国的发展文档格式.docx
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WORM卡是用户可以一次性写入的卡，写入后数据不能改变，且比RW卡要便宜。
RO卡存有一个唯一的号码，不能逐改，保证了安全性。
RO卡最便宜。
（3）射频卡的有源与无源
射频卡可分为有源及无源两种。
有源射频卡使用卡内电池的能量、识别距离较长，可达十几m，但是它的寿命有限（3~10年），且价格较高；
无源射频卡不含电池，利用读写器发射的电磁波提供能量，重量轻、体积小、寿命长、很便宜，但它的发射距离受限制，一般是几十cm，且需要读写器的发射功率大。
（4）调制方式
根据调制方式的不同还可分为主动式和被动式。
①主动式的射频卡用自身的射频能量主动地发送数据给读写器。
②被动式的射频卡，使用调制散射方式发射数据。
它必须利用读写器的载波调制自己的信号，适宜在门禁或交通的应用中使用。
因为读写器可以确保只激活一定范围之内的射频卡。
目前使用的多数系统中，一次只能读写一个射频卡。
射频卡之间要保持一定距离，确保一次只能有一个卡在读写区域内。
读写距离长，射频卡之间的距离就要大，应用起来很不方便。
现在的射频卡具有防碰撞的功能，这对于RFID来说十分重要。
所谓碰撞是指多个射频卡进入识别区域时信号互相干扰的情况。
具有防碰撞性能的系统可以同时识别进入识别距离的所有射频卡，它的并行工作方式大大提高了系统的效率。
3国际射频识别技术发展状况
射频识别技术在国外发展得很快。
RFID产品种类很多，像德州仪器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名厂家都生产RFID产品。
他们的产品各有特点，自成系列。
射频识别技术被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域。
如澳大利亚将它的RFID产品用于澳机场旅客行李管理中并发挥了出色的作用；
瑞士国家铁路局在瑞士的全部旅客列车上安装RFID自动识别系统，调度员可以实时掌握火车运行情况，不仅利于管理，还大大减小了发生事故的可能性；
德国BMW公司将射频识别系统应用在汽车生产流水线的生产过程控制中等。
据有关权威数据显示，射频识别产品在全世界的销量以每年25.3%的比例增长。
由此可见，射频识别技术具有广阔的市场前景。
4射频识别技术在我国的发展
我国政府在1993年制定的金卡工程实施计划，是一个旨在加速推动我国国民经济信息化进程的重大国家级工程，由此各种自动识别技术的发展及应用十分迅猛。
现在，射频识别技术作为一种新兴的自动识别技术，也将在中国很快地普及。
目前，我国的射频识别技术在下列几种应用中发展前景较好。
当然，这里仅仅罗列了射频识别技术应用的一部分。
任何一种技术如果得到普及，都将会孕育一个庞大的市场。
射频识别将是未来一个新的经济增长点。
4.1安全防护领域
（1）门禁保安
将来的门禁保安系统均可应用射频卡。
一卡可以多用。
比如，可以作工作证、出入证、停车卡、饭店住宿卡甚至旅游护照等，目的都是识别人员身份、安全管理、收费等等。
好处是简化出入手续、提高工作效率、安全保护。
只要人员佩戴了封装成ID卡大小的射频卡、进出入口有一台读写器，人员出入时自动识别身份，非法闯入会有报警。
安全级别要求高的地方、还可以结合其它的识别方式，将指纹、掌纹或颜面特征存入射频卡。
公司还可以用射频卡保护和跟踪财产。
将射频卡贴在物品上面，如计算机、传真机、文件、复印机或其它实验室用品上。
该射频卡使得公司可以自动跟踪管理这些有价值的财产，可以跟踪一个物品从某一建筑离开，或是用报警的方式限制物品离开某地。
结合GPS系统利用射频卡，还可以对货柜车、货舱等进行有效跟踪。
（2）汽车防盗
这是RFID较新的应用。
目前已经开发出了足够小的、能够封装到汽车钥匙当中含有特定码字的射频卡。
它需要在汽车上装有读写器，当钥匙插入到点火器中时，读写器能够辨别钥匙的身份。
如果读写器接收不到射频卡发送来的特定信号，汽车的引擎将不会发动。
用这种电子验证的方法，汽车的中央计算机也就能容易防止短路点火。
另一种汽车防盗系统是，司机自己带有一射频卡，其发射范围是在司机座椅45~55cm以内，读写器安装在座椅的背部。
当读写器读取到有效的ID号时，系统发出三声鸣叫，然后汽车引擎才能启动。
该防盗系统还有另一强大功能：
倘若司机离开汽车并且车门敞开引擎也没有关闭，这时读写器就需要读取另一有效ID号；
假如司机将该射频卡带离汽车，这样读写器不能读到有效ID号，引擎就会自动关闭，同时触发报警装置。
（3）电子物品监视系统
电子物品监视系统（ElectronicArticleSurveillance,EAS）的目的是防止商品被盗。
整个系统包括贴在物体上的一个内存容量仅为1比特（即开或关）的射频卡，和商店出口处的读写器。
射频卡在安装时被激活。
在激活状态下，射频卡接近扫描器时会被探测到，同时会报警。
如果货物被购买，由销售人员用专用工具拆除射频卡（典型的是在服装店里），或者用磁场来使射频卡失效，或者直接破坏射频卡本身的电特性。
EAS系统已被广泛使用。
据估计每年消耗60亿套。
4.2商品生产销售领域
（1）生产线自动化
用RFID技术在生产流水线上实现自动控制、监视，提高生产率，改进生产方式，节约了成本。
举个例子以说明在生产线上应用RFID技术的情况。
用于汽车装配流水线。
德国宝马汽车公司在装配流水线上应用射频卡，以尽可能大量地生产用户定制的汽车。
宝马汽车的生产是基于用户提出的要求式样而生产的。
用户可以从上万种内部和外部选项中，选定自己所需车的颜色、引擎型号和轮胎式样等。
这样一来，汽车装配流水线上就得装配上百种式样的宝马汽车，如果没有一个高度组织的、复杂的控制系统是很难完成这样复杂的任务的。
宝马公司在其装配流水线上配有RFID系统，使用可重复使用的射频卡。
该射频卡上带有汽车所需的所有详细的要求，在每个工作点处都有读写器，这样可以保证汽车在各个流水线位置，能毫不出错地完成装配任务。
（2）仓储管理
将RFID系统用于智能仓库货物管理，能有效地解决与货物流动有关的信息管理，不但增加了处理货物的速度，还可监视货物的一切信息。
射频卡贴在货物所通过的仓库大门边上，读写器和天线都放在叉车上，每个货物都贴有条码，所有条码信息都被存储在仓库的中央计算机里，与该货物有关的信息都能在计算机里查到。
当货物出库时，由另一读写器识别并告知中央计算它被放在哪个拖车上。
这样，管理中心可以实时地了解到已经生产了多少产品和发送了多少产品。
（3）产品防伪
伪造问题在世界各地都是令人头疼的问题，将射频识别技术应用在防伪领域有它自身的技术优势。
防伪技术本身要求成本低，且难于伪造。
射频卡的成本就相对便宜，而芯片的制造需要有昂贵的芯片工厂，使伪造者望而却步。
射频卡本身有内存，可以储存、修改与产品有关的数据，利于销售商使用；
体积十分小、便于产品封装。
像电脑、激光打印机、电视等产品上都可使用。
（4）RFID卡收费
国外的各种交易大多利用各种卡来完成，而我国普遍采用现金交易。
现金交易不方便也不安全，还容易出现税收的漏洞。
目前的收费卡多用磁卡、IC卡，而射频卡也开始占据市场。
原因是在一些恶劣的环境中，磁卡、IC卡容易损坏，而射频卡则不易磨损，也不怕静电及其它情况；
同时，射频卡用起来方便、快捷，甚至不用打开包，在读写器前摇晃一下，就完成收费。
另外，还可同时识别几张卡．并行收费，如公共汽车上的电子月票。
我国大城市的公共汽车异常拥挤、环境条件差，射频卡的使用有助于改善这种情况。
4.3管理与数据统计领域
（1）畜牧管理
该领域的发展起步于赛马的识别，是用小玻璃封装的射频卡植于动物皮下。
射频卡大约10mm长，内有一个线圈，约1000圈的细线绕在铁氧体上，读写距离是十几cm。
从赛马识别发展到了标识牲畜。
牲畜的识别提供了现代化管理牧场的方法。
（2）运动计时
在马拉松比赛中，由于人员太多，有时第一个出发的人同最后一个出发的人能相隔40分钟。
如果没有一个精确的计时装置，就会出现差错。
射频卡应用于马拉松比赛中，运动员在自己的鞋带上很方便地系上射频卡，在比赛的起跑线和终点线处放置带有微型天线的小垫片。
当运动员越过此垫片时，计时系统便会接收运动员所带的射频卡发出的ID号，并记录当时的时间。
这样，每个运动员都会有自己的起始时间和结束时间，不会出现不公平竞争的可能性了。
在比赛路线中，如果每隔5km就设置这样一个垫片，还可以很方便地记录运动员在每个阶段所用的时间。
RFID还可应用于汽车大奖赛上的精确计时。
在跑道下面按照一定的距离间隔埋入一系列的天线，这些天线与读写器相连，而射频卡安装到赛车前方。
当赛车每越过一个天线时，赛车的ID号和时间就被记录下来，并存储到中央计算机内。
这样到比赛结束时，每个参赛选手将会有一个准确的结果。
4.4交通运输领域
（1）高速公路自动收费及交通管理
高速公路自动收费系统是射频识别技术最成功的应用之一。
目前，中国的高速公路发展非常快，而高速公路收费却存在一些问题：
一是在收费站口，许多车辆要停车排队，成为交通瓶颈问题；
二是少数不法的收费员贪污路费，使国家损失了相当的财政收入。
RFID技术应用在高速公路自动收费上，能够充分体现它非接触识别的优势——让车辆高速通过收费站的同时自动完成收费，同时可以解决收费员贪污路费及交通拥堵的问题。
利用射频识别技术的不停车高速公路自动收费系统是将来的发展方向；
人工收费，包括IC卡的停车收费方式，终将会被淘汰。
预计在未来10年内，高速公路自动收费系统将有数十亿元的需求。
在城市交通方面，解决交通日趋拥挤问题不能只依赖于修路。
加强交通的指挥、控制、疏导，提高道路的利用率，深挖现有交通潜能也是非常重要的；
而基于RFID技术的交通管理系统可实现自动查处违章车辆，记录违章情况。
另外，公共汽车站实时跟踪指示公共汽车到站时间及自动显示乘客信息，会给乘客带来很大的方便。
（2）火车和货运集装箱的识别
在火车运营中，使用RFID系统很大的优势在于：
火车是按既定路线运行的，因此肯定要通过设定的读写器的地点。
通过读到的数据，能够得到火车的身份、监控火车的完整性，以防止遗漏在铁轨上的车厢发生撞车事故，同时能在车站将车厢重新编组。
起初的努力是用超音波和雷达测距系统读出车厢侧的条码，现在被RFID系统取代。
射频卡一般安在车厢顶边，读写器安在铁路沿线，就可得到火车的实时信息及车厢内装的物品信息。
目前，射频自动识别系统的安装遍布全国14个铁路局。
2001年3月1日，铁道部正式联网启用车次车号自动识别系统，为自备车企业、合资铁路和地方铁路实现信息化智能运输管理提供了重要良机。
5结论
射频识别技术在中国处于一个刚刚起步的阶段，但是它的发展潜力是巨大的。
在信息社会，对于各种信息的获取及处理，要求快速、准确。
在不久的将来，RFID技术将同其它识别技术一样，深入到人们生活的各个领域。
新器件新技术..NEWPRODUCT&
TECH新器件新技术..NEWPRODUCT&
TECH
USB接口器件
PDIUSBD12的接口应用设计
天津大学王朔李刚
摘要
USB作为一种新型的接口技术以其简单易用速度快等特点而备受青睐本文简单介绍..USB
接口的特点和..PHILIPS公司的..USB接口芯片..PDIUSBD12并详细说明..USB软硬件开发过程中
应注意的问题..
关键词USBUSB调试USB枚举顺序接口技术
引言..
USB是近年来应用在PC领域的新型接口技术
是一些
PC大厂商
如
Microsoft
Intel等为了解决
日益增加的
PC外设与有限的主板插槽和端口之间
的矛盾而制定的一种串行通信的标准自1995年在
Comdex上亮相以来至今已广泛地为各PC厂家所支
持
现在生产的
PC几乎都配备了
USB接口
Microsoft的
Windows98
NT以及
MacOSLinux
FreeBSD等流行操作系统都增加了对
USB的支持
USB的主要优点
使用方便
连接外设不必再打开机箱
允
许外设热插拔
而不必关闭主机电源
速度快
USB接口的最高传输率可达12Mb/s
提供低速方式速率为
1.5Mb/s扣除用于总线状
态控制和错误检测等数据传输最大理论速度也能
达到
1.2Mb/s和
9.6Mb/s
连接灵活一个
USB口理论上可以连接127
个
USB设备连接的方式也十分灵活既可以使用
串行连接也可以使用集线器Hub把多个设备连
接在一起
再同
PC机的
USB口相接
独立供电
USB接口提供了内置电源
现在的USB生产厂商很多几乎所有的硬件厂
商都有
USB的产品
USB控制器一般有两种类型
一种是
MCU集成在芯片里面的
Intel的
8X930AXCYPRESS的EZ-USBSIEMENS的C541U
以及
MOTOLORANationalSemiconductors等公司
的产品另一种就是纯粹的USB接口芯片仅处理
USB通信
PHILIPS的
PDIUSBD11
I2C接口
PDIUSBP11APDIUSBD12
并行接口
National
Semiconductor的USBN9602USBN9603USBN9604
等前一种由于开发时需要单独的开发系统因此
开发成本较高
而后一种只是一个芯片与
MCU接
口实现
USB通信功能因此成本较低而且可靠性
高本文主要介绍PHILIPS公司的PDIUSBD12器件
1PDIUSBD12芯片特点和内部结构..
PDIUSBD12是一个性能优化的USB器件通常
用于基于微控制器的系统并与微控制器通过高速通
用并行接口进行通信
也支持本地
DMA传输该
器件采用模块化的方法实现一个USB接口允许在
众多可用的微控制器中选择最合适的作为系统微控
制器允许使用现存的体系结构并使固件投资减到
最小
这种灵活性减少了开发时间风险和成本
是开发低成本且高效的
USB外围设备解决方案的
一种最快途径
PDIUSBD12完全符合USB1.1规范
也能适应大多数设备类规范的设计如成像类大
容量存储类
通信类打印类和人工输入设备等
因此
PDIUSBD12非常适合做很多外围设备如打
印机扫描仪外部大容量存储器
Zip驱动器和
数码相机等
现在用
SCSI实现的很多设备如果用
USB来实现可以直接降低成本
PDIUSBD12挂起时的低功耗以及
LazyClock输
出符合ACPIOnNOW和USB电源管理设备的要求
低功耗工作允许实现总线供电的外围设备
PDIUSBD12还集成了像SoftConnectGoodLink
可编程时钟输出低频晶振和终端电阻等特性所
有这些特性都能在系统实现时节省成本同时在外
围设备上很容易实现更高级的
USB功能
1.1主要特性
符合
USB1.1协议规范
集成了
SIEFIFO存储器收发器和电压调
整器的高性能
USB接口芯片
适应大多数设备类规范的设计
与任何微控制器
/微处理器有高速
2MB/s
的并行接口
完全自动
DMA操作
320B的多配置
FIFO存储器
主端点有双缓存配置增加吞吐量容易实
56
2002.4
新器件新技术NEWPRODUCT&
TECH新器件新技术NEWPRODUCT&
TECH
现实时数据传输
在块传输模式下有1MB/s的数据传输率在
同步传输模式下有
1Mb/s的数据传输率
具有总线供电能力有非常好的EMI性能
在挂起时有可控制的
LazyClock输出
可通过软件控制USB总线连接SoftConnect
在
USB传输时有闪亮的
USB连接指示灯
GoodLink
时钟频率输出可编程
ACPIOnNOW和
USB电源管理要求
具有内部上电复位和低电压复位电路
有
SO18和
TSSOP28封装
能在
40~85工业级工作
片内
8kV静电保护
双电压工作
（3.30.3V或扩大的
5V电
压范围
3.6~5.5V
多中断模式方便块传输和同步传输
1.2内部结构..
PDIUSBD12的内部框图如图
1所示
6MHz
SoftConnect
3.3V
1.5kΩANALOG
TX/RX
上行端口
D+D-
电压校准器
PHILIPS
SIE
位时钟
恢复
PLL
内存管
理单元
集成
RAM
并行和
DMA接口
D+
图1PDIUSBD12内部结构框图
模拟收发器集成的收发器直接通过终端电
阻与
USB电缆接口
电压调整器片上集成的
1个
3.3V电压调
整器为模拟收发器供电也提供连接到外部1.5k
上拉电阻的输出电压作为选择
PDIUSBD12提供
集成
1.5k上拉电阻的
SoftConnect技术
PLL片上集成1个6~48MHz的倍频PLL锁
相环允许使用
6MHz的晶振
EMI也由于使用
低频晶振而减小
PLL的工作不需要外部器件
位时钟恢复位时钟恢复电路用4倍过采样
原理从输入的USB数据流中恢复时钟能跟踪USB
规范中指出的信号抖动和频率漂移
PHILIPS串行接口引擎
PSIEPHILIPS的
完全实现USB协议层考虑到速度它是全硬件的
不需要固件微程序介入这个模块的功能包括
同步模式识别并/串转换位填充
/不填充
CRC
校验
PID确认地址识别以及握手鉴定
SoftConnect高速设备与USB的连接是靠把
D
通过1个1.5k
的上拉电阻接到高电平来建立
的在PDIUSBD12中这个上拉电阻是集成在芯片
内的缺省是没有连接到
VDD这个连接是靠外部
MCU发一个命令来建立的这使得系统微处理器
可以在决定建立USB连接之前完成初始化重新初
始化
USB总线连接也可以不用拔掉电缆来完成
GoodLinkGoodLink是靠一个引脚接发光二
极管实现的在USB设备枚举时LED指示灯将立即
闪亮当
PDIUSBD12被成功枚举并配置时
LED指
示灯将会始终亮
经过
PDIUSBD12的
USB数据传
输过程中
LED将一闪一闪传输成功后LED熄灭
在挂起期间
LED熄灭这种特性可以使我们知道
PDIUSBD12的状态方便电路调试
存储器管理单元
MMU和集成
RAMMMU
和集成
RAM能缓冲
USB工作在
12Mb/s数据传
输和微控制器之间并行接口之间的速度差异这允
许微控制器以自己的速度读写
USB包
并行和
DMA接口并行接口容易使用速
度快并且能直接与主微控制器接口对于微控制
器
PDIUSBD12可以看成是一个有
8位数据总线和
1位地址线的存储设备
PDIUSBD12支持多路复用
和非多路复用的地址和数据总线在主端点端点
2和局部共享存储器之间也可使用DMA直接存
储器存取传输它支持单周期模式和块传送模式
两种
DMA传输
2PDIUSBD12的引脚说明及典型连接..
2.1PDIUSBD12引脚说明..
PDIUSBD12引脚如图2所示引脚如表1所列
2.2PDIUSBD12的典型连接..
PDIUSBD1与80C
升级会员 