無(wú)源超高頻電子標(biāo)簽芯片數(shù)字基帶的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、物聯(lián)網(wǎng)作為近年來(lái)的新興產(chǎn)業(yè)，帶動(dòng)了射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)的發(fā)展，使得RFID技術(shù)應(yīng)用到更廣闊的范圍。為實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能管理，將為每個(gè)物體分配一個(gè)電子標(biāo)簽。電子標(biāo)簽中具有一定的存儲(chǔ)空間，可用于存儲(chǔ)和管理物品的信息。通過(guò) RFID自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，讀寫(xiě)器可以獲取電子標(biāo)簽芯片中存儲(chǔ)的物品信息，并將收集到的物品信息提供給后臺(tái)管理系統(tǒng)，這樣便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的自動(dòng)識(shí)別和信息交互。數(shù)字基帶作為電子標(biāo)簽芯片中核心部件之一，不僅直接決定了電子標(biāo)簽芯片的功能

2、完整性，而且也直接影響電子標(biāo)簽芯片的主要性能指標(biāo)。本文設(shè)計(jì)了一款數(shù)字基帶，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《信息技術(shù)射頻識(shí)別800/900 MHz空中接口協(xié)議》的要求，具有低功耗的特點(diǎn)，應(yīng)用于無(wú)源超高頻電子標(biāo)簽芯片。
　　本文首先介紹了電子標(biāo)簽芯片的發(fā)展趨勢(shì)，重點(diǎn)介紹了電子標(biāo)簽芯片發(fā)展過(guò)程存在的相關(guān)問(wèn)題，分析了國(guó)內(nèi)外電子標(biāo)簽性的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀和存在的安全問(wèn)題、功耗問(wèn)題以及通信標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題。
　　為了更全面的闡述數(shù)字基帶的工作環(huán)境和條件，詳細(xì)介紹了 RFI

3、D系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，數(shù)字基帶的設(shè)計(jì)以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為框架展開(kāi)。
　　在通信協(xié)議的基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)字基帶的設(shè)計(jì)提出了指標(biāo)性的要求，以模塊化設(shè)計(jì)為主要方法，對(duì)數(shù)字基帶進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用 FPGA原型驗(yàn)證作為硬件驗(yàn)證手段，對(duì)所設(shè)計(jì)的數(shù)字基帶加以驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明，數(shù)字基帶一共十個(gè)模塊，各個(gè)模塊相互協(xié)調(diào)完成對(duì)信號(hào)接收、處理和發(fā)送的工作。
　　對(duì)數(shù)字基帶的邏輯綜合進(jìn)行相關(guān)分析和完成綜合后的驗(yàn)證。在確保綜合生成的網(wǎng)表文件通過(guò)功能驗(yàn)證后，對(duì)數(shù)字基帶的物理設(shè)計(jì)

4、進(jìn)行相關(guān)的分析和完成物理設(shè)計(jì)后的驗(yàn)證，最終確定數(shù)字基帶的版圖。
　　低功耗作為數(shù)字基帶一個(gè)重要的性能。整個(gè)數(shù)字基帶設(shè)計(jì)的過(guò)程中從系統(tǒng)級(jí)、結(jié)構(gòu)級(jí)和寄存器傳輸級(jí)(RTL)代碼設(shè)計(jì)三個(gè)層次進(jìn)行低功耗設(shè)計(jì)，具體有模塊化設(shè)計(jì)、多時(shí)鐘域設(shè)計(jì)、流水線設(shè)計(jì)、 RTL代碼優(yōu)化等方法。
　　數(shù)字基帶的實(shí)現(xiàn)工藝是 TSMC0.18μm，綜合后的面積約為42347μm2，約4980門，總動(dòng)態(tài)功耗1.79μW；版圖面積為58320μm2，總動(dòng)態(tài)功耗為