基于MF RC500的RFID读写器方案

为 RX引脚的输人电压。为了提供稳定的参考电压，在VMID引脚与地之间应接入一个电容，在引脚VMID与RX之间需接人一个分压电阻，另外，在天线与分压电阻之间加人一系列电容也会提高电路的性能。

图2 RFID 射频读写器硬件电路原理图

2.3 MW RC-500与微控制器的并行接口选择

MF RC50 0支持不同的微控制器接口，其自带的自动检测逻辑可以自动适应系统总线的并行接口。使用信号NCS选择芯片，在上电或硬件复位后，MF RC500也会复位它的并行微控制器接口模式，并检查当前的微控制器接口类型，通过复位后控制引脚的逻辑电平来识别微控制器接口。接口类型由一组固定的引脚连接来确定，如表1所示。本文选择了复用地址线的接口类型，即地址与数据分时复用Da --D7共8位双向的数据地址总线。当ALE为高电平时，将AD。一ADe的地址锁存人内部的地址锁存器 中，然后由NRD和NWR上的信号控制完成对MF RC500的读写。

表 1 MF RC 500引脚与接口类型

MF RC 500引脚与接口类型

2.4 ATMEGA162外围电路设计

RFID 读写器以AVR系列ATMEGA162单片机为控制核心进行控制。ATMEGA162单片机自带8路外部存储器数据/地址线、地址锁存ALE以及 WR,RD,可以方便地与RC500的ALE,NWR,NRD直接连接。另外，它还带有3个外部中断,2个串口、SPI接口等，硬件资源丰富，易于对读写器的功能进行扩展，为读写器的多功能集成设计留有丰富的空间。ATMEGA162外围电路原理如图3所示。

图 3 ATMEGA 162 外围电路原理图

　3 读写器软件系统设计

单片机的控制程序主要是对MFR C500进行初始化;对IC卡读、写、密码验证、擦除等操作;与MF RC-500通信中断处理等。本文主要介绍使用单片机对MF RC500进行初始化，即对关键寄存器的操作。

3.1 关键寄存器的设置

为了使读写器能正常工作，完成基本的数据发送、接收功能，需要涉及的寄存器有:页寄存器、命令寄存器、发送控制寄存器、FlFO数据寄存器、中断允许寄存器、InteruptRq两寄存器等。命令寄存器的第7位IFDetectBusy是接口类型检测状态标志，为0时标志接口类型检测完成。FIFO数据寄存器是内部64字节FIFO缓冲器中的数据输人与输出端口。输人输出数据流在FIFO缓冲器中完成转换，可以并行输人输出。Intetrupt助寄存器是中断请求标志寄存器。当中断产二生时，需要由该寄存器的相关标志位来判断中断的类型。以下为页寄存器、发送控制寄存器、中断允许寄存器的详细介绍及设置。

3.1.1 页寄存器

MF RC50 0共有64个寄存器，,8个寄存器为一页，每页的第一个寄存器为页寄存器，其设置如图4所示。其地址分别为 0x00,0",Ox10,Ox18,Ox20,Ox28,Ox30,Ox38o其初始值均为10000000,0x80。页寄存器用于选择寄存器页，通过对该寄存器的设置可以确定对本页内寄存器的寻址方式。

图4 页寄存器设置

将 Use PageSelect位置1，则可对本页内的寄存器寻址，PageSelect的内容作为寄存器地址的A5、A4、A3此3位可以寻址8页，每页有7个寄存器，可由A2、A1、Ao来选择。该位置0，则寄存器地址由内部地址锁存器的全部内容来决定。本文对寄存器的寻址使用的是MF RC500手册给出的寄存器的绝对地址，所以各页的页寄存器该位一律置0.

3.1.2 发送控制寄存器

发送控制寄存器，其设置如图5所示。控制MF RC500的两个天线引脚TX1，和TX2上输出信号的种类，其地址为0x11，初始值为01011000,0x58

图 5 发送控制寄存器设置

将T X2CW 位置0，TX2引脚上输出信号的是13.56M Hz 的调制载波。将TX2RFEn置1,TX2引脚上输出调制有传送数据的13.56 MHZ载波。将TX1RFEn位置1,TX1引脚上输出调制有传送数据的13.56 MHz载波。

3.1.3 中断允许寄存器

MF RC50 0具有计时器中断、发送中断、接收中断、闲置中断等6个中断源。通过对中断允许寄存器的设置可以使能中断请求。SetIEn为中断允许位，将该位置1时，该寄存器内其它的中断控制位有效。 TimerlEn,TxIEn,Rx lEn分别为计时器中断允许、发送中断允许和接收中断允许控制位，如图6所示。中断允许寄存器的地址为0x06，初始值为OOOOOOOO,Ox00o

图6 中断允许寄存器设置

3.2 系统软件设计

根据对以上寄存器的操作，可以得出系统软件设计的流程如图7所示。依照此流程，读写器可以完成对电子标签的一次基本的读写操作。

图7 软件流程图

在完成读写操作的基础上，对系统软件进行丰富和补充，可使读写器在所有处于天线场范围内的电子标签中，通过防冲突循环，得到其中一张电子标签的序列号，选择此标签进行验证，通过后对存储器进行操作。典型的操作时问不超过100ms

本文设计的RFID射频读写器充分结合硬件、