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基于AT88RF256的RF射频研究

发布时间:2020-07-21 17:55:32 阅读: 来源:笔筒厂家

摘要:介绍了射频技术。特别是对于RF射频的寄存器和命令,编码设计的思想,如何发射进行了详细了介绍,最后进行了数据仿真,表明射频在不同的频段有不同的增益。关键词:射频;密勒码;地址字

本文引用地址: 引言 射频(RF)是Radio Frequency的缩写,表示可以辐射到空间的电磁频率,频率范围从300 kHz~30 GHz之间。射频简称RF射频就是射频电流,它是一种高频交流变化电磁波的简称。每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流,大于10000次的称为高频电流,而射频就是这样一种高频电流。在电磁波频率低于100 kHz时,电磁波会被地表吸收,不能形成有效的传输,但电磁波频率高于100 kHz时,电磁波可以在空气中传播,并经大气层外缘的电离层反射,形成远距离传输能力,我们把具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频。信息源经过二次调制,用线缆传输到对端,对端用反调制将信息源还原后再应用,不管频率多低,也是射频传输方式,如果没有调制反调制过程,只是将信息源用线缆传送到对端直接使用,不管频率有多高,都是一般的有线传输方式。

1 RF技术核心 1.1射频卡的寄存器和命令 AT88RF256-12卡是美国ATMEL公司推出的一款基于125 kHz工作频率的感应卡,可以加密,数据量为256位,内部电路如图1所示,作为典型的低频、加密和可读写卡。用户对卡的操作包括读卡、写卡、核对密码、停止卡等,必须按以下7个命令格式来执行上述操作:

0A2A1A010:写第A2A1A0页32位的EEPROM; 0A2AJ A001:读第A2A1A0页32位的:EEPROM; 0000ll:数据固化命令(8位); 010011:写卡片控制位命令(24位): 000111:写卡片密码命令: 011000:停止卡命令: 011100:核对密码命令: 当模块没有数字接口或不要求用到数字接口时,任一模块都可在出厂前被预设成相控振荡器(PL0)。只要有一个电源及外部参考源,通过加载工作频率已重新设定的PNP频率合成源,则该PLO就可工作在任一固定的、在50 MHz至5 GHz范围内的工作频率下。微型合成器可被用于许多场合,包括检测器件中的高精度源,数字微波无线器件中的本地晶振,或作为用于大型通信或军事频率合成器系统的紧凑的时钟源。1.2 编码要求 AT88RF256卡在默认状态下读卡片用MILLLER(密勒)码,写命令数据用MANCHESTER(曼彻斯特)码。初始化下,密勒码元宽度是128μ8,曼彻斯特码元宽度是256μs。读写器要对卡片发送命令,除了卡片要进入射频场内获取能量外,发送时间也受限制。卡片进入射频场后,按如下格式向读写卡器循环发送数据:起始位;32~152位(长度可自行设定)的ID数据;停止位;8位收听窗(Listening Window)。图2示出基站模块的DATA OUT引脚的输出波形,在每个数据包之间都有一个持续8位密勒码元宽度的低电平状态的收听窗。只有在收听窗第2位至第7位,射频才可以接收读写卡器发送的读、写命令。所以本设计的一个关键是如何捕捉到收听窗,这属于读卡和解码操作的一部分,解码是建立在对基站模块DATA OUT引脚波形分析的基础上。

1.3 配置字描述 配置字的读取在CLKl的正边沿时,从MSB(最高位)开始。新的配置从CS的下降沿开始。假如nRF2401子系统需要配置为ShockBurst方式,两个接收频道,则在VDD(芯片电源)上电后,只需120位的配置字。在协议、工作方式和接收频道都配置好后,只需要1位(RXEN)来切换是接收或发射。在配置字被读取的过程中,MSB(最高位)最先被读到寄存器中。默认配置字为:h8E08.1C20.2000.0000.00E7.0000.E721.0F 04,共18字节,可根据需要进行取舍。Shock Burst数据包的总位数最多不能超过256位,DATAx_W(bits)=256-ADDR_W-CRC(1)其中:ADDR-W为配置字中B[32:18]所设置的接收地址的长度,8位~40位;CRC为配置字B[17]所设置的校验字,8位或16位,4位或8位前缀是自动加进去的,不占用数据包的位数。

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