CN115577725B - 一种多协议uhf rfid读写器基带信号处理soc芯片 - Google Patents

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Abstract

本发明给出了一种多协议UHF RF I D读写器基带信号处理SOC芯片,包括:内部总线模块、控制模块、CPU模块、复位与时钟模块、外设模块及多协议处理模块;其中,所述控制模块、CPU模块、复位与时钟模块、外设模块及多协议处理模块分别与所述内部总线模块连接;所述CPU模块,分别与所述控制模块、复位与时钟模块连接。本发明给出的多协议UHF RF I D读写器基带信号处理SOC芯片具备合成控制引脚,通过改变输入该控制引脚的电平,可以实现对该SOC芯片的工作模式进行控制。该SOC芯片除了具备常规的射频信号读写之外,可以完成对若干电子标签发送的射频信号进行硬件级解密及信号合成,通过本方案给出的SOC芯片,还可以实现电子标签主动拒绝读写器读取其射频信号的功能。

Description

一种多协议UHF RFID读写器基带信号处理SOC芯片
技术领域
本发明涉及UHF RFID技术领域,特别涉及一种多协议UHF RFID读写器基带信号处理SOC芯片。
背景技术
UHF RFID技术,又名超高频射频识别技术,是一种通过无限射频方式进行双向数据通信技术,目前主要应用于利用无限射频对包含数据信息的电子标签进行读写,达到数据交换的目的。目前,常见的UHF RFID读写器采用被动识别的方式,电子标签一旦靠近读写器,就会无条件地发出信号,无法主动拒绝读写器的读写,这种方式存在显著的缺点,那就是存在数据泄露风险。
发明内容
本发明旨在至少一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此,本发明的目的在于提出一种多协议UHF RFID读写器基带信号处理SOC芯片,旨在于提供一种可以实现电子标签主动拒绝读写器读取其射频信号的SOC芯片。
为达到上述目的,本发明实施例提出了一种多协议UHF RFID读写器基带信号处理SOC芯片,包括:内部总线模块、控制模块、CPU模块、复位与时钟模块、外设模块及多协议处理模块;其中,
所述控制模块、CPU模块、复位与时钟模块、外设模块及多协议处理模块分别与所述内部总线模块连接;
所述CPU模块,分别与所述控制模块、复位与时钟模块连接。
优选的,所述内部总线模块,包括:总线控制器、主地址译码器及内部总线;所述内部总线,分别与所述总线控制器及所述主地址译码器相连;
所述控制模块,包括:分别与内部总线连接的存储器控制模块、PCI模块、RS模块、GPIO模块、以太网模块、USB控制模块及JTAG模块;所述JTAG模块,与所述CPU模块相连;
所述外设模块,包括:总线桥接与DMA控制器、外设控制模块及外设总线模块;其中,所述总线桥接与DMA控制器,分别与所述内部总线及所述外设总线模块相连;所述外设控制模块,与所述外设总线模块相连;
所述外设总线模块,包括外设总线及次地址译码器;所述外设总线与所述次地址译码器相连;
所述外设控制模块,包括:分别与所述外设总线连接的SPI模块、UART模块、IIC模块、IIS模块、RTC模块及中断控制模块;
所述多协议处理模块,包括:内部总线接口、控制寄存器、信号合成器、协议处理单元模块、循环控制器、三路DAC输出通道及四路ADC输入通道;其中,
所述内部总线接口,分别与所述控制寄存器、信号合成器、协议处理单元模块、内部总线连接;
所述控制寄存器,与所述协议处理单元模块连接;
所述信号合成器,分别与所述协议处理单元模块、循环控制器连接;
所述循环控制器与所述协议处理单元模块连接;
三路DAC输出通道及四路ADC输入通道,分别与所述协议处理单元模块连接;
所述四路ADC输入通道,包括第一ADC输入通道、第二ADC输入通道、第三ADC输入通道、第四ADC输入通道;
所述第一ADC输入通道为第一射频信号的第一分量信号I1的输入通道,用于将所述第一分量信号I1转换为第一数字信号;
所述第二ADC输入通道为第一射频信号的第二分量信号Q1的输入通道,用于将所述第二分量信号Q1转换为第二数字信号;
所述第三ADC输入通道为第二射频信号的第三分量信号I2的输入通道,用于将所述第三分量信号I2转换为第三数字信号;
所述第四ADC输入通道为第二射频信号的第四分量信号Q2的输入通道,用于将所述第四分量信号Q2转换为第四数字信号。
优选的,所述协议处理单元模块,包括:协议处理单元TX、协议处理单元RX1及协议处理单元RX2;
所述协议处理单元TX,分别与所述内部总线接口、三路DAC输出通道连接;
所述协议处理单元RX1,分别与所述信号合成器、第一ADC输入通道、第二ADC输入通道连接,用于:将所述第一数字信号及所述第二数字信号进行协议处理,得到第一输入信号,并传输至所述信号合成器;
所述协议处理单元RX2,分别与所述信号合成器、循环控制器、第三ADC输入通道、第四ADC输入通道连接,用于:将所述第三数字信号及所述第四数字信号进行协议处理,得到第二输入信号,并传输至所述信号合成器;
所述信号合成器,用于对所述第一输入信号和所述第二输入信号进行合成,得到合成信号。
优选的,所述循环控制器,用于:
接收合成控制引脚输入的第一使能信号;
根据所述第一使能信号输出第二使能信号,并基于所述第二使能信号控制所述信号合成器与所述协议处理单元RX2;
所述循环控制器根据所述第一使能信号输出第二使能信号,基于所述第二使能信号控制所述信号合成器与所述协议处理单元RX2,执行以下步骤,包括:
当所述第一使能信号为高电平时,所述循环控制器被启用;反之,所述循环控制器被停用;
当所述循环控制器被启用时,所述第二使能信号为高电平;反之,所述第二使能信号为低电平;
当所述第二使能信号为低电平时,所述协议处理单元RX2被启用,所述信号合成器将所述第一输入信号与所述第二输入信号进行合成处理,得到合成信号,并将所述合成信号传输至所述内部总线接口;反之,所述协议处理单元RX2被停用,所述信号合成器将所述第一输入信号传输至所述内部总线接口。
优选的,所述信号合成器包括:第一解码模块、第二解码模块、第一提取模块、第二提取模块、第一比较模块、第一信号解密模块、第二信号解密模块及信号合成单元;其中,
所述第一解码模块,分别与所述协议处理单元RX1、所述第一提取模块及所述信号合成单元连接;
所述第二解码模块,分别与所述协议处理单元RX2及所述第二提取模块连接;
所述第一比较模块,分别与所述协议处理单元RX1、所述协议处理单元RX2、所述第一提取模块、所述第二提取模块、所述第一信号解密模块、所述第二信号解密模块、所述信号合成单元及所述循环控制器连接;
所述第一信号解密模块,分别与所述协议处理单元RX1及所述信号合成单元连接;
所述第二信号解密模块,分别与所述协议处理单元RX2及所述信号合成单元连接;
所述信号合成单元,与所述循环控制器连接;
所述第一解码模块,用于:
接收所述协议处理单元RX1发送的第一输入信号;
将所述第一输入信号解码为第一字符串;
所述第一字符串包括第一标识字符串与第一数值字符串;所述第一标识字符串中包含第一循环控制字符串;所述第一数值字符串中包含第一密钥字符串及第一位次字符串;
所述第二解码模块,用于:
接收所述协议处理单元RX2发送的第二输入信号;
将所述第二输入信号解码为第二字符串;
所述第二字符串包括第二标识字符串与第二数值字符串;所述第二标识字符串中包含第二循环控制字符串;所述第二数值字符串中包含第二密钥字符串及第二位次字符串;
所述第一提取模块,用于从所述第一解码模块中提取所述第一字符串的第一标识字符串、第一数值字符串、第一循环控制字符串、第一密钥字符串及第一位次字符串并向所述第一比较模块传输;
所述第二提取模块,用于从所述第二解码模块中提取所述第二字符串的第二标识字符串、第二数值字符串、第二循环控制字符串、第二密钥字符串及第二位次字符串并向所述第一比较模块传输;
所述第一比较模块,用于:
比较所述第一标识字符串与所述第二标识字符串是否相同;
在确定所述第一标识字符串与所述第二标识字符串相同时,将信号合成指令、所述第一循环控制字符串、所述第一位次字符串及所述第二位次字符串发送至所述信号合成单元,将所述第一密钥字符串及解密指令发送至所述第二信号解密模块,将所述第二密钥字符串及解密指令发送至所述第一信号解密模块,将所述第一循环控制字符串及循环控制指令发送至所述循环控制器;
所述第一信号解密模块,用于:
接收所述第二密钥字符串及解密指令;
在接收到所述解密指令时,向所述协议处理单元RX1获取第一输入信号;
根据所述第二密钥字符串对所述第一输入信号进行解密,得到第一解密信号;
所述第二信号解密模块,用于:
接收所述第一密钥字符串及解密指令;
在接收到所述解密指令时,向所述协议处理单元RX2获取第二输入信号;
根据所述第一密钥字符串对所述第二输入信号进行解密,得到第二解密信号;
所述信号合成单元,用于:
对所述第一解密信号与所述第二解密信号进行合成,得到合成信号。
优选的,所述第一信号解密模块包括:基准时钟信号接口、第一获取传输模块、变频参数生成模块、变频信号生成模块、相位同步模块及采样模块;其中,
所述基准时钟信号接口,分别与所述复位与时钟模块及所述变频信号生成模块连接;
所述第一获取传输模块,分别与所述第一比较模块、所述协议处理单元RX1、所述变频参数生成模块及所述相位同步模块连接;
所述变频参数生成模块,与所述变频信号生成模块连接;
所述变频信号生成模块,与所述相位同步模块连接;
所述相位同步模块,与所述采样模块连接;
所述第一获取传输模块,用于:
接收所述第一比较模块发送的解密指令与所述第二密钥字符串;
在接收到所述解密指令时,向所述协议处理单元RX1获取第一输入信号;
将所述第一输入信号发送至所述相位同步模块;
将所述第二密钥字符串发送至所述变频参数生成模块;
所述基准时钟信号接口,用于接收所述复位与时钟模块发送的基准时钟信号;
所述变频参数生成模块,用于根据所述第二密钥字符串生成变频参数;
所述变频信号生成模块,用于根据所述变频参数对所述基准时钟信号进行变频,得到变频信号;
所述相位同步模块,用于将所述第一输入信号及所述变频信号进行相位同步;
所述采样模块,用于根据所述变频信号的边沿对所述第一输入信号进行采样,得到第一解密信号。
优选的,所述信号合成单元包括:
阶跃信号生成模块、阶跃信号分流模块、第二获取传输模块、第三获取传输模块、第一截取参数生成模块、第二截取参数生成模块、第一截取信号生成模块、第二截取信号生成模块、第一卷积模块、第二卷积模块、卷积信号合成模块;其中,
所述阶跃信号生成模块,与所述阶跃信号分流模块连接;
所述阶跃信号分流模块,分别与所述第一截取信号生成模块及所述第二截取信号生成模块连接;
所述第二获取传输模块,分别与所述第一比较模块、所述第一信号解密模块、所述第一截取参数生成模块及所述第一卷积模块连接;
所述第一截取参数生成模块,与所述第一截取信号生成模块连接;
所述第一截取信号生成模块,与所述第一卷积模块连接;
所述第一卷积模块,与所述卷积信号合成模块连接;
所述第三获取传输模块,分别与所述第一比较模块、所述第二信号解密模块、所述第二截取参数生成模块及所述第二卷积模块连接;
所述第二截取参数生成模块,与所述第二截取信号生成模块连接;
所述第二截取信号生成模块,与所述第二卷积模块连接;
所述第二卷积模块,与所述卷积信号合成模块连接;
所述阶跃信号生成模块,用于生成阶跃信号;
所述阶跃信号分流模块,用于将所述阶跃信号传输至所述述第一截取信号生成模块及所述第二截取信号生成模块;
所述第二获取传输模块,用于:
接收所述第一信号解密模块发送的第一解密信号;
接收所述第一比较模块发送的信号合成指令与所述第一位次字符串;
在接收到所述信号合成指令时,向所述第一截取参数生成模块发送第一位次字符串及第一循环控制字符串,向所述第一卷积模块发送所述第一解密信号;
所述第一截取参数生成模块,用于根据所述第一位次字符串及所述第一循环控制字符串生成第一截取参数;
所述第一截取信号生成模块,用于根据所述第一截取参数及所述阶跃信号生成第一截取信号;
所述第一卷积模块,用于将所述第一截取信号与所述第一解密信号进行卷积,得到第一卷积信号;
所述第三获取传输模块,用于:
接收所述第二信号解密模块发送的第二解密信号;
接收所述第一比较模块发送的信号合成指令与所述第二位次字符串;
在接收到所述信号合成指令时,向所述第二截取参数生成模块发送第二位次字符串及第一循环控制字符串,向所述第二卷积模块发送所述第二解密信号;
所述第二截取参数生成模块,用于根据所述第二位次字符串及所述第一循环控制字符串生成第二截取参数;
所述第二截取信号生成模块,用于根据所述第二截取参数及所述阶跃信号生成第二截取信号;
所述第二卷积模块,用于将所述第二截取信号与所述第二解密信号进行卷积,得到第二卷积信号;
所述卷积信号合成模块,用于将所述第一卷积信号及所述第二卷积信号进行合成,得到合成信号。
优选的,所述循环控制器,包括:循环计数模块、运算比较模块、循环指令生成模块,循环指令执行模块;其中,
所述循环计数模块,分别与所述信号合成单元及所述运算比较模块连接;
所述运算比较模块,分别与所述第一比较模块及所述循环指令生成模块连接;
所述循环指令生成模块,与所述循环指令执行模块连接;
所述循环指令执行模块,分别与所述信号合成器及所述协议处理单元RX2连接;
所述循环计数模块,用于:
记录所述信号合成单元的信号合成次数;
将所述信号合成次数发送至所述运算比较模块;
所述运算比较模块,用于:
接收所述循环计数模块发送的信号合成次数及所述第一比较模块发送的第一循环控制字符串;
获取所述信号合成次数的数值k;
获取所述第一循环控制字符串的数值i;
运算并比较i与k-1的数值大小,并将比较结果发送至所述循环指令生成模块;
所述循环指令生成模块,用于:
在确定所述比较结果为i<k-1时,生成循环控制指令;
在确定所述比较结果为i=k-1时,生成循环终止指令;
将所述循环控制指令或所述循环终止指令发送至所述循环指令执行模块;
所述循环指令执行模块,用于:
在接收到所述循环控制指令时,控制所述信号合成器,清除当前第一输入信号及当前第二输入信号;
接收所述信号合成单元的当前合成信号,并作为第一输入信号输入所述第一解码模块,同时,控制所述协议处理单元RX2对所述第二输入信号进行更新,然后,将更新后的第二输入信号及作为第一输入信号的合成信号进行合成;
所述协议处理单元RX2对所述第二输入信号进行更新,包括:所述协议处理单元RX2清除当前第二输入信号,获取下一个待合成的数字信号作为第二输入信号;
在接收到所述循环终止指令时,控制所述信号合成器将当前合成信号作为目标合成信号传输至所述内部总线接口。
优选的,在确定第一射频信号前,还包括:
在若干个待读取标签中,任意选取一个待读取标签,作为目标待读取标签;
接收目标待读取标签发送的待读取射频信号;
对所述待读取射频信号进行解码及提取,得到所述目标待读取标签对应的目标标识字符串及目标循环控制字符串;
根据所述目标标识字符串生成呼叫命令,并传输至所有的待读取标签,记录响应所述呼叫命令的待读取标签的数量;
将所述目标循环控制字符串的数值与所述数量作比较;
在确定目标循环控制字符串的数值与所述数量不相等时,对所有包含所述目标标识字符串的待读取标签进行屏蔽;
在若干个待读取标签中,重新选择一个未被屏蔽的待读取标签作为目标待读取标签,重复以上方法,直到所述目标循环控制字符串的数值与所述数量相等时,读取当前目标标识字符串;
将不含所述当前目标标识字符串的待读取标签进行屏蔽;
读取未屏蔽的待读取标签发出的射频信号,并作为第一射频信号。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1.本发明给出的多协议UHF RFID读写器基带信号处理SOC芯片包含信号合成器,信号合成器中又包括信号解密电路,可用于对若干输入信号进行硬件级的解密与合成。
2.本发明给出的多协议UHF RFID读写器基带信号处理SOC芯片包含合成控制引脚,通过改变输入该控制引脚的电平,可以实现对该SOC芯片的工作模式进行控制。
3.本发明给出的多协议UHF RFID读写器基带信号处理SOC芯片对配套电子标签的呼叫方式为标识字符与数值字符结合的方式,碰撞概率低,保障了电子标签与读写器的信息交互速度。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是根据本发明一个实施例的一种多协议UHF RFID读写器基带信号处理SOC芯片的架构示意图;
图2是根据本发明一个实施例的一种信号合成器的结构示意图;
图3是根据本发明一个实施例的一种第一信号解密模块的结构示意图;
图4是根据本发明一个实施例的一种信号合成单元的结构示意图;
图5是根据本发明一个实施例的一种循环控制器的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1所示,本方案给出了一个实施例的一种多协议UHF RFID读写器基带信号处理SOC芯片,包括:
内部总线模块、控制模块、CPU模块、复位与时钟模块、外设模块及多协议处理模块;其中,
所述控制模块、CPU模块、复位与时钟模块、外设模块及多协议处理模块分别与所述内部总线模块连接;
所述CPU模块,分别与所述控制模块、复位与时钟模块连接;
所述内部总线模块,包括:总线控制器、主地址译码器及内部总线;所述内部总线,分别与所述总线控制器及所述主地址译码器相连;
所述控制模块,包括:分别与内部总线连接的存储器控制模块、PCI模块、RS模块、GPIO模块、以太网模块、USB控制模块及JTAG模块;所述JTAG模块,与所述CPU模块相连;
所述外设模块,包括:总线桥接与DMA控制器、外设控制模块及外设总线模块;其中,所述总线桥接与DMA控制器,分别与所述内部总线及所述外设总线模块相连;所述外设控制模块,与所述外设总线模块相连;
所述外设总线模块,包括外设总线及次地址译码器;所述外设总线与所述次地址译码器相连;
所述外设控制模块,包括:分别与所述外设总线连接的SPI模块、UART模块、IIC模块、IIS模块、RTC模块及中断控制模块;
所述多协议处理模块,包括:内部总线接口、控制寄存器、信号合成器、协议处理单元模块、循环控制器、三路DAC输出通道及四路ADC输入通道;其中,
所述内部总线接口,分别与所述控制寄存器、信号合成器、协议处理单元模块、内部总线连接;
所述控制寄存器,与所述协议处理单元模块连接;
所述信号合成器,分别与所述协议处理单元模块、循环控制器连接;
所述循环控制器与所述协议处理单元模块连接;
三路DAC输出通道及四路ADC输入通道,分别与所述协议处理单元模块连接;
所述四路ADC输入通道,包括第一ADC输入通道、第二ADC输入通道、第三ADC输入通道、第四ADC输入通道;
所述第一ADC输入通道为第一射频信号的第一分量信号I1的输入通道,用于将所述第一分量信号I1转换为第一数字信号;
所述第二ADC输入通道为第一射频信号的第二分量信号Q1的输入通道,用于将所述第二分量信号Q1转换为第二数字信号;
所述第三ADC输入通道为第二射频信号的第三分量信号I2的输入通道,用于将所述第三分量信号I2转换为第三数字信号;
所述第四ADC输入通道为第二射频信号的第四分量信号Q2的输入通道,用于将所述第四分量信号Q2转换为第四数字信号;
所述协议处理单元模块,包括:协议处理单元TX、协议处理单元RX1及协议处理单元RX2;
所述协议处理单元TX,分别与所述内部总线接口、三路DAC输出通道连接;
所述协议处理单元RX1,分别与所述信号合成器、第一ADC输入通道、第二ADC输入通道连接,用于:将所述第一数字信号及所述第二数字信号进行协议处理,得到第一输入信号,并传输至所述信号合成器;
所述协议处理单元RX2,分别与所述信号合成器、循环控制器、第三ADC输入通道、第四ADC输入通道连接,用于:将所述第三数字信号及所述第四数字信号进行协议处理,得到第二输入信号,并传输至所述信号合成器;
所述信号合成器,用于对所述第一输入信号和所述第二输入信号进行合成,得到合成信号。
以上技术方案的工作原理:本发明给出的一种多协议UHF RFID读写器基带信号处理SOC芯片由内部总线模块、控制模块、CPU模块、复位与时钟模块、外设模块及多协议处理模块构成,其中内部总线包含了总线控制器、主地址译码器及内部总线,总线控制器中包含了总线仲裁器,总线仲裁器用于控制SOC中各部件对总线的使用权,主地址译码器用于接收CPU模块发送到内部总线的地址信号并译码;所述SOC还包含外设总线模块,次地址译码器与主地址译码器的用途近似,易于理解,外设总线与内部总线通过总线桥接及DMA控制器连接,实现数据和信号的交换;本方案给出的SOC芯片中还包含控制模块,包括:分别与内部总线连接的存储器控制模块、PCI模块、RS模块、GPIO模块、以太网模块、USB控制模块及JTAG模块;存储器控制模块用于对于SOC相连的存储器进行控制,PCI模块、RS模块、GPIO模块、以太网模块及USB控制模块分别用于对相应的接口进行控制,例如GPIO模块用于对GPI(通用输入)接口或GPO(通用输出)接口进行控制管理;所述JTAG模块,用于芯片内部测试,还用于实现ISP(在线系统编程);本方案给出的SOC还包含CPU模块、复位与时钟模块,CPU模块用于对SOC内部的数据和信号进行处理,复位与时钟模块用于与SOC外部的晶振连接,为SOC提供时钟信号,同时具备复位接口,用于对SOC进行复位;本方案给出的SOC中还包括外设模块,外设模块中除了上文已说明的外设总线及次地址译码器外,外设模块还包括:SPI模块、UART模块、IIC模块、IIS模块、RTC模块及中断控制模块,其中中断控制模块正如其名,用于SOC的中断控制;SPI模块、UART模块、IIC模块、IIS模块、RTC模块均为接口控制模块,用于对相应的接口进行控制,在此需要说明的是,IIC模块与IIS模块虽然名称相近,但IIC与IIS为两种完全不同的通讯方式,IIC用于数据传输,IIS为数字音频总线,需要加以区分;本方案给出的SOC包括多协议处理模块,多协议处理模块包括:内部总线接口、控制寄存器、信号合成器、协议处理单元模块、循环控制器、三路DAC输出通道及四路ADC输入通道;其中,内部总线接口用于与内部总线连接,控制寄存器用于控制和确定处理器的操作模式以及当前执行任务的特性,信号合成模块用于对输入SOC的两个输入信号进行合成;协议处理单元模块用于根据协议栈对输入的信号进行处理,保证输入信号可识别与处理,其中,协议处理单元TX用于对SOC输出信号进行协议处理,协议处理单元RX1用于对第一射频信号进行处理,协议处理单元RX2用于对第二射频信号进行处理;所述三路DAC输出通道中的两路为SOC输出信号分解得到的I/Q信号的输出通道,另一路为功率放大器控制信息的P信号输出通道;四路ADC输入通道分别为第一ADC输入通道(即图中1st ADC)、第二ADC输入通道(即图中2nd ADC,以下同理)、第三ADC输入通道及第四ADC输入通道,其中第一ADC输入通道为第一射频信号分解后的I1信号的通道,第二ADC输入通道为第一射频信号分解后的Q1信号的通道,第三ADC输入通道为第二射频信号分解后的I2信号的通道,第四ADC输入通道为第二射频信号分解后的Q2信号的通道;上述的ADC输入通道除了具备数据传输功能之外,还用于将射频信号(一种模拟信号)转化为数字信号,并分别传输至协议处理单元RX1及协议处理单元RX2;信号合成器用于将协议处理单元RX1输入的第一输入信号及协议处理单元RX2输入的第二输入信号合成为合成信号,传输至内部总线接口,再经由内部总线接口传输至内部总线。
以上技术方案的有益效果:本方案给出的多协议UHF RFID读写器基带信号处理SOC芯片可以对输入该SOC的两个射频信号进行协议处理以及硬件级的合成。
根据本发明的一些实施例,所述循环控制器,用于:
接收合成控制引脚输入的第一使能信号;
根据所述第一使能信号输出第二使能信号,并基于所述第二使能信号控制所述信号合成器与所述协议处理单元RX2;
所述循环控制器根据所述第一使能信号输出第二使能信号,基于所述第二使能信号控制所述信号合成器与所述协议处理单元RX2,执行以下步骤,包括:
当所述第一使能信号为高电平时,所述循环控制器被启用;反之,所述循环控制器被停用;
当所述循环控制器被启用时,所述第二使能信号为高电平;反之,所述第二使能信号为低电平;
当所述第二使能信号为低电平时,所述协议处理单元RX2被启用,所述信号合成器将所述第一输入信号与所述第二输入信号进行合成处理,得到合成信号,并将所述合成信号传输至所述内部总线接口;反之,所述协议处理单元RX2被停用,所述信号合成器将所述第一输入信号传输至所述内部总线接口。
以上技术方案的工作原理:合成控制引脚为控制循环控制器及协议处理单元RX2的第一使能信号的输入接口,在第一使能信号为低电平时,循环控制器停用,因此,循环控制器向协议处理单元RX2及信号合成器发送的第二使能信号也为低电平,此时,协议处理单元RX2不工作,信号合成器以传输模式工作,会直接将协议处理单元RX1输入的第一输入信号作为合成信号输入至内部总线接口;当第一使能信号为高电平时,循环控制器启用,第二使能信号也为高电平,协议处理单元RX2正常工作,信号合成器以合成模式工作,此时循环控制器控制信号合成器及协议处理单元RX2对若干输入信号进行循环合成。
以上技术方案的有益效果:SOC合成控制引脚的存在使得用户可以根据需求自由切换信号合成器的工作模式,提高了用户体验。
如图2所示,本发明给出了一种信号合成器,包括:第一解码模块、第二解码模块、第一提取模块、第二提取模块、第一比较模块、第一信号解密模块、第二信号解密模块及信号合成单元;其中,
所述第一解码模块,分别与所述协议处理单元RX1、所述第一提取模块及所述信号合成单元连接;
所述第二解码模块,分别与所述协议处理单元RX2及所述第二提取模块连接;
所述第一比较模块,分别与所述协议处理单元RX1、所述协议处理单元RX2、所述第一提取模块、所述第二提取模块、所述第一信号解密模块、所述第二信号解密模块、所述信号合成单元及所述循环控制器连接;
所述第一信号解密模块,分别与所述协议处理单元RX1及所述信号合成单元连接;
所述第二信号解密模块,分别与所述协议处理单元RX2及所述信号合成单元连接;
所述信号合成单元,与所述循环控制器连接;
所述第一解码模块,用于:
接收所述协议处理单元RX1发送的第一输入信号;
将所述第一输入信号解码为第一字符串;
所述第一字符串包括第一标识字符串与第一数值字符串;所述第一标识字符串中包含第一循环控制字符串;所述第一数值字符串中包含第一密钥字符串及第一位次字符串;
所述第二解码模块,用于:
接收所述协议处理单元RX2发送的第二输入信号;
将所述第二输入信号解码为第二字符串;
所述第二字符串包括第二标识字符串与第二数值字符串;所述第二标识字符串中包含第二循环控制字符串;所述第二数值字符串中包含第二密钥字符串及第二位次字符串;
所述第一提取模块,用于从所述第一解码模块中提取所述第一字符串的第一标识字符串、第一数值字符串、第一循环控制字符串、第一密钥字符串及第一位次字符串并向所述第一比较模块传输;
所述第二提取模块,用于从所述第二解码模块中提取所述第二字符串的第二标识字符串、第二数值字符串、第二循环控制字符串、第二密钥字符串及第二位次字符串并向所述第一比较模块传输;
所述第一比较模块,用于:
比较所述第一标识字符串与所述第二标识字符串是否相同;
在确定所述第一标识字符串与所述第二标识字符串相同时,将信号合成指令、所述第一循环控制字符串、所述第一位次字符串及所述第二位次字符串发送至所述信号合成单元,将所述第一密钥字符串及解密指令发送至所述第二信号解密模块,将所述第二密钥字符串及解密指令发送至所述第一信号解密模块,将所述第一循环控制字符串及循环控制指令发送至所述循环控制器;
所述第一信号解密模块,用于:
接收所述第二密钥字符串及解密指令;
在接收到所述解密指令时,向所述协议处理单元RX1获取第一输入信号;
根据所述第二密钥字符串对所述第一输入信号进行解密,得到第一解密信号;
所述第二信号解密模块,用于:
接收所述第一密钥字符串及解密指令;
在接收到所述解密指令时,向所述协议处理单元RX2获取第二输入信号;
根据所述第一密钥字符串对所述第二输入信号进行解密,得到第二解密信号;
所述信号合成单元,用于:
对所述第一解密信号与所述第二解密信号进行合成,得到合成信号。
以上技术方案的工作原理:举例而言,协议处理单元RX1对来自第一ADC输入通道I1信号及来自第二ADC输入通道Q1信号进行协议处理后,得到了第一输入信号,我们假设,第一输入信号为1010101-1110011001(二进制的85-921)。应当理解的是,以上实施例中的信号未经过编码,该信号未经编码只是为了接下来对本方案的说明过程更简洁,不构成对本方案的限制。协议处理单元RX1将第一输入信号输入第一解码模块,第一解码模块会将1010101-1110011001解码为85-921,85-921为第一输入信号对应的第一字符串,在将85-921输入第一提取模块后,第一提取模块会得到85为第一标识字符串,85中的5为第一循环控制字符(串),921为数值字符串,921中的2为密钥字符(串),1为位次字符(串),并将其传输至第一比较模块。我们再假设第二输入信号为1010101-1110011010,对应的第二字符串为85-922,85-922与85-921的提取方式类似,易于想到,不再赘述,同样的,85-922的提取结果也会发送至第一比较模块;第一比较模块会对85-921及85-922的标识字符串进行对比,二者的标识字符串显然是相同的,这是第一比较模块会将信号合成指令、第一位次字符串(1)、第二位次字符串(2)发送至信号合成单元,将第一密钥字符串(2)及解密指令发送至第二信号解密模块,将第二密钥字符串(2)及解密指令发送至第一信号解密模块,将第一循环控制字符串(5)及循环控制指令发送至循环控制器;第一信号解密模块在接到解密指令及第二解密字符串(2)后,会向协议处理单元RX1获取第一输入信号,即1010101-1110011001,并将第二解密字符串(2)作为密钥,对第一输入信号进行解密,得到第一解密信号,假设我们获得的第一解密信号为1010101-1101001001(85-841)。第二信号解密模块对第二输入信号的解密同理,假设我们得到的第二解密信号为1010101-1101001010(85-842);第一解密信号及第二解密信号输入信号合成单元后,信号合成单元会对1010101-1101001001及1010101-1101001010进行合成,得到合成信号,假设该合成信号为1010101-1101010011100。
以上技术方案的有益效果:本方案给出的多协议UHF RFID读写器基带信号处理SOC芯片可以实现硬件级信号解密以及合成,信号解密和信号合成速度较快。
如图3所示,本发明给出了一种第一信号解密模块,包括:基准时钟信号接口、第一获取传输模块、变频参数生成模块、变频信号生成模块、相位同步模块及采样模块;其中,
所述基准时钟信号接口,分别与所述复位与时钟模块及所述变频信号生成模块连接;
所述第一获取传输模块,分别与所述第一比较模块、所述协议处理单元RX1、所述变频参数生成模块及所述相位同步模块连接;
所述变频参数生成模块,与所述变频信号生成模块连接;
所述变频信号生成模块,与所述相位同步模块连接;
所述相位同步模块,与所述采样模块连接;
所述第一获取传输模块,用于:
接收所述第一比较模块发送的解密指令与所述第二密钥字符串;
在接收到所述解密指令时,向所述协议处理单元RX1获取第一输入信号;
将所述第一输入信号发送至所述相位同步模块;
将所述第二密钥字符串发送至所述变频参数生成模块;
所述基准时钟信号接口,用于接收所述复位与时钟模块发送的基准时钟信号;
所述变频参数生成模块,用于根据所述第二密钥字符串生成变频参数;
所述变频信号生成模块,用于根据所述变频参数对所述基准时钟信号进行变频,得到变频信号;
所述相位同步模块,用于将所述第一输入信号及所述变频信号进行相位同步;
所述采样模块,用于根据所述变频信号的边沿对所述第一输入信号进行采样,得到第一解密信号。
以上技术方案的工作原理:第一获取传输模块在接收到第一比较模块发送的解密指令、第二密钥字符串时,将第二密钥字符串(设第二密钥字符串为2)发送至变频参数生成模块,同时向协议处理单元RX2获取第一输入信号(设第一输入信号为1010),发送至相位同步模块;变频参数生成模块会根据第二密钥字符串生成变频参数,在实施例中,第二密钥字符串为2,本实施例中的变频参数也为2;变频信号生成模块在收到变频参数后,会将来自基准时钟信号接口的基准时钟信号进行变频,在本实施例中,变频参数为2,变频信号生成模块会生成频率为基准时钟信号2倍的变频信号,输入相位同步模块;相位同步模块会对第一输入信号及变频信号进行相位同步,并将同步后的第一输入信号及变频信号输入采样模块;采样模块根据变频信号的边沿对第一输入信号进行采样,在本实施例中,第一输入信号为1011,由于变频信号的频率为第一输入信号的两倍,因此,在相同的时间内,变频信号为10101010,利用变频信号10101010的边沿(上升沿和下降沿)对第一输入信号1011采样后,我们便可以得到第一解密信号11001111。更进一步的,随着第二密钥字符串的复杂度的提升,变频参数生成模块可以在生成复杂度更高的变频参数,进而生成复杂度更高的变频信号,举例而言,当第二密钥字符串为123时,变频参数可以为{1,2,3},此时,变频信号为频率分别为第一输入信号1倍、2倍、三倍的三个子信号拼接而成的周期性信号,该信号对1011进行采样后,我们可以得到1001111的第一解密信号。易于理解的是,变频信号的频率也可以低于输入信号,将原本较长的、复杂度较高的输入信号抽样为长度较短的解密信号。第二信号解密模块的构造及工作原理与第一信号解密模块的相同。
如图4所示,本发明给出了一种信号合成单元,包括:阶跃信号生成模块、阶跃信号分流模块、第二获取传输模块、第三获取传输模块、第一截取参数生成模块、第二截取参数生成模块、第一截取信号生成模块、第二截取信号生成模块、第一卷积模块、第二卷积模块、卷积信号合成模块;其中,
所述阶跃信号生成模块,与所述阶跃信号分流模块连接;
所述阶跃信号分流模块,分别与所述第一截取信号生成模块及所述第二截取信号生成模块连接;
所述第二获取传输模块,分别与所述第一比较模块、所述第一信号解密模块、所述第一截取参数生成模块及所述第一卷积模块连接;
所述第一截取参数生成模块,与所述第一截取信号生成模块连接;
所述第一截取信号生成模块,与所述第一卷积模块连接;
所述第一卷积模块,与所述卷积信号合成模块连接;
所述第三获取传输模块,分别与所述第一比较模块、所述第二信号解密模块、所述第二截取参数生成模块及所述第二卷积模块连接;
所述第二截取参数生成模块,与所述第二截取信号生成模块连接;
所述第二截取信号生成模块,与所述第二卷积模块连接;
所述第二卷积模块,与所述卷积信号合成模块连接;
所述阶跃信号生成模块,用于生成阶跃信号;
所述阶跃信号分流模块,用于将所述阶跃信号传输至所述述第一截取信号生成模块及所述第二截取信号生成模块;
所述第二获取传输模块,用于:
接收所述第一信号解密模块发送的第一解密信号;
接收所述第一比较模块发送的信号合成指令与所述第一位次字符串;
在接收到所述信号合成指令时,向所述第一截取参数生成模块发送第一位次字符串及第一循环控制字符串,向所述第一卷积模块发送所述第一解密信号;
所述第一截取参数生成模块,用于根据所述第一位次字符串及所述第一循环控制字符串生成第一截取参数;
所述第一截取信号生成模块,用于根据所述第一截取参数及所述阶跃信号生成第一截取信号;
所述第一卷积模块,用于将所述第一截取信号与所述第一解密信号进行卷积,得到第一卷积信号;
所述第三获取传输模块,用于:
接收所述第二信号解密模块发送的第二解密信号;
接收所述第一比较模块发送的信号合成指令与所述第二位次字符串;
在接收到所述信号合成指令时,向所述第二截取参数生成模块发送第二位次字符串及第一循环控制字符串,向所述第二卷积模块发送所述第二解密信号;
所述第二截取参数生成模块,用于根据所述第二位次字符串及所述第一循环控制字符串生成第二截取参数;
所述第二截取信号生成模块,用于根据所述第二截取参数及所述阶跃信号生成第二截取信号;
所述第二卷积模块,用于将所述第二截取信号与所述第二解密信号进行卷积,得到第二卷积信号;
所述卷积信号合成模块,用于将所述第一卷积信号及所述第二卷积信号进行合成,得到合成信号。
以上技术方案的工作原理:第二获取模块在接收到第一比较模块发送的信号合成指令及第一位次字符串后,将第一位次字符串发送至第一截取参数生成模块;第一获取传输模块在接收到第二解密信号后,将第一解密信号发送至第一卷积模块;第一截取参数生成模块在接收到第一位次字符串后,会根据第一位次字符串及所述第一循环控制字符串生成第一截取参数,然后,第一截取信号生成模块会根据截取参数对阶跃信号进行截取;所述第一截取信号生成模块根据第一截取参数对阶跃信号进行截取,包括:将所述阶跃信号的宽度调整为加密信号宽度的M倍,其中,M为所述第一循环控制字符串的数值;将宽度调整后的阶跃信号等比例划分为M个子阶跃信号;按照时间的先后顺序选择第N个子阶跃信号作为第一截取信号,其中,N为所述第一位次字符串的数值;在卷积模块收到第一截取信号及第一解密信号后,将第一截取信号与第一解密信号进行卷积,由于第一截取信号为与第一解密信号长度相同且区间固定的阶跃信号,因此,第一截取信号与第一解密信号卷积的结果,也就是第一卷积信号,为第一解密信号“移动”到第一截取信号所在的区间,例如,当第一解密信号为10101,其对应的第一循环控制字符串为3、第一位次字符串为2时,第一截取信号为00000-11111-00000,第一截取信号与第一解密信号进行卷积后,得到的第一卷积信号为00000-10101-00000,基于同样原理,当与第一解密信号对应的第二解密信号为01010(其对应的第一循环控制字符串为3、第二位次字符串为3)时,第二截取信号为00000-00000-11111,第二卷积信号为00000-00000-01010,第一卷积信号与第二卷积信号输入信号合成模块后,我们可以得到合成信号,还是以上文所述的两个信号进行距离,当00000-10101-00000,00000-00000-01010输入信号合成模块后,我们可以得到合成信号00000-10101-01010。当然,以上示例仅是为了简要说明本方案而举的一个简单的例子,在实际应用过程中,信号合成单元的结构更为复杂,也会受硬件编程或软件控制的影响,但其原理不变。
如图5所示,本发明给出了一种循环控制器,包括:循环计数模块、运算比较模块、循环指令生成模块,循环指令执行模块;其中,
所述循环计数模块,分别与所述信号合成单元及所述运算比较模块连接;
所述运算比较模块,分别与所述第一比较模块及所述循环指令生成模块连接;
所述循环指令生成模块,与所述循环指令执行模块连接;
所述循环指令执行模块,分别与所述信号合成器及所述协议处理单元RX2连接;
所述循环计数模块,用于:
记录所述信号合成单元的信号合成次数;
将所述信号合成次数发送至所述运算比较模块;
所述运算比较模块,用于:
接收所述循环计数模块发送的信号合成次数及所述第一比较模块发送的第一循环控制字符串;
获取所述信号合成次数的数值k;
获取所述第一循环控制字符串的数值i;
运算并比较i与k-1的数值大小,并将比较结果发送至所述循环指令生成模块;
所述循环指令生成模块,用于:
在确定所述比较结果为i<k-1时,生成循环控制指令;
在确定所述比较结果为i=k-1时,生成循环终止指令;
将所述循环控制指令或所述循环终止指令发送至所述循环指令执行模块;
所述循环指令执行模块,用于:
在接收到所述循环控制指令时,控制所述信号合成器,清除当前第一输入信号及当前第二输入信号;
接收所述信号合成单元的当前合成信号,并作为第一输入信号输入所述第一解码模块,同时,控制所述协议处理单元RX2对所述第二输入信号进行更新,然后,将更新后的第二输入信号及作为第一输入信号的合成信号进行合成;
所述协议处理单元RX2对所述第二输入信号进行更新,包括:所述协议处理单元RX2清除当前第二输入信号,获取下一个待合成的数字信号作为第二输入信号;
在接收到所述循环终止指令时,控制所述信号合成器将当前合成信号作为目标合成信号传输至所述内部总线接口。
以上技术方案的工作原理:当信号合成器第一次完成对第一输入信号和第二输入信号的合成后,循环计数模块记录信号合成次数i=1,然后与第一比较模块发送的第一循环控制字符串的数值作比较,当循环控制字符串的数值k=2时,说明在本次信号合成的过程中,只需要对两个输入信号进行合成后就可以得到最终的结果,而信号合成器对两个输入信号进行合成只需要一次(k-1),这时满足i=k-1,循环指令生成模块生成循环终止指令,循环指令执行模块根据循环终止指令控制信号合成器将当前合成信号作为最终的合成信号传输至内部总线接口;保持i=1及其前提不变,当循环控制字符串为5时,说明在本次信号合成过程中,需要对五个输入信号进行合成,本方案给出的信号合成器工作原理为先对第一个信号和第二个信号进行合成,得到第一合成信号,然后将第一合成信号与第三个信号进行合成,得到第二合成信号,以此类推。显然,根据数学关系,我们需要合成四次(k-1)才能完成对五个信号进行合成,当i=1时,显然我们只完成了对第一个信号和第二个信号进行合成,这时,循环指令生成模块会生成循环控制指令,循环控制指令控制信号合成器清除第一输入信号及第二输入信号,然后将当前的合成信号作为第一输入信号返回至第一解密模块,并控制RX2选择第三个信号作为第二输入信号合成器,然后信号合成器将更新后的第一输入信号及更新后的第二输入信号进行合成,合成完毕后循环计数器的中的计数再加一(i的值由1变为2),这时,依然满足i<k-1,循环指令生成模块继续生成循环控制指令,重复以上流程,直到五个信号依次合成完毕。
以上技术方案的有益效果:本方案给出的多协议UHF RFID读写器基带信号处理SOC芯片可以实现对输入信号的硬件级合成,合成的稳定性较高,误码率低。
根据本发明的一些实施例,在确定第一射频信号前,还包括:
在若干个待读取标签中,任意选取一个待读取标签,作为目标待读取标签;
接收目标待读取标签发送的待读取射频信号;
对所述待读取射频信号进行解码及提取,得到所述目标待读取标签对应的目标标识字符串及目标循环控制字符串;
根据所述目标标识字符串生成呼叫命令,并传输至所有的待读取标签,记录响应所述呼叫命令的待读取标签的数量;
将所述目标循环控制字符串的数值与所述数量作比较;
在确定目标循环控制字符串的数值与所述数量不相等时,对所有包含所述目标标识字符串的待读取标签进行屏蔽;
在若干个待读取标签中,重新选择一个未被屏蔽的待读取标签作为目标待读取标签,重复以上方法,直到所述目标循环控制字符串的数值与所述数量相等时,读取当前目标标识字符串;
将不含所述当前目标标识字符串的待读取标签进行屏蔽;
读取未屏蔽的待读取标签发出的射频信号,并作为第一射频信号。
以上技术方案的工作原理:本方案给出的SOC控制的读写器在工作时,会任意选择一个待读取的标签,读取其标识字符串中的循环控制字符,例如,循环控制字符串为5,然后SOC会根据标识字符串生成呼叫命令,并控制读写器进行发送,具备相同的标识字符串的待读取标签在收到呼叫命令后会做出响应,读写器和SOC会记录响应次数,这样一来,SOC可以确定所有待检测标签中具有该标识字符串的待读取标签的数量,假设为4,与上述的循环控制字符串的数值5不相等,说明所述待检测标签中具备该标识字符串的待读取标签存在缺失,不足以合成一个完整的信号,然后SOC会控制读写器在接下来的呼叫过程中屏蔽具备该标识字符串的标签;之后,SOC控制读写器选择未被屏蔽的标签中的一个重复读取字符串、生成呼叫命令并执行、根据响应次数判断标签数量是否足够合成一个完整的信号、若不足则屏蔽,继续重复这一过程。在这一过程中,一旦SOC确定某一组具备相同标识字符串的标签满足了以上条件后,会屏蔽剩余标签,同时将该标签组作为目标标签组进行合成。根据本方案,开发人员可以根据需求为SOC控制的读写器添加其他功能,例如,开发人员可以通过在SOC与读写器识别出标签数量不足以合成完整信号时报警的功能,这一功能可以用于仓储货物的清点工作,在若干个待保存的货物上添加相同的标签,标签中包含着的循环控制字符串与货物的数量相同,一旦某个货物及标签被移动至他处,剩余标签数量与循环控制字符串不等,SOC控制的读写器便报警,提醒管理人员。
以上技术方案的有益效果:提供了一种附加功能接口,使得用户和开发人员可以根据需求添加相应的硬件或软件实现特定功能,提升了用户的体验。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种多协议UHF RFID读写器基带信号处理SOC芯片,其特征在于,包括:内部总线模块、控制模块、CPU模块、复位与时钟模块、外设模块及多协议处理模块;其中,
所述控制模块、CPU模块、复位与时钟模块、外设模块及多协议处理模块分别与所述内部总线模块连接;
所述CPU模块,分别与所述控制模块、复位与时钟模块连接;
所述内部总线模块,包括:总线控制器、主地址译码器及内部总线;所述内部总线,分别与所述总线控制器及所述主地址译码器相连;
所述控制模块,包括:分别与内部总线连接的存储器控制模块、PCI模块、RS模块、GPIO模块、以太网模块、USB控制模块及JTAG模块;所述JTAG模块,与所述CPU模块相连;
所述外设模块,包括:总线桥接与DMA控制器、外设控制模块及外设总线模块;其中,所述总线桥接与DMA控制器,分别与所述内部总线及所述外设总线模块相连;所述外设控制模块,与所述外设总线模块相连;
所述外设总线模块,包括外设总线及次地址译码器;所述外设总线与所述次地址译码器相连;
所述外设控制模块,包括:分别与所述外设总线连接的SPI模块、UART模块、IIC模块、IIS模块、RTC模块及中断控制模块;
所述多协议处理模块,包括:内部总线接口、控制寄存器、信号合成器、协议处理单元模块、循环控制器、三路DAC输出通道及四路ADC输入通道;其中,
所述内部总线接口,分别与所述控制寄存器、信号合成器、协议处理单元模块、内部总线连接;
所述控制寄存器,与所述协议处理单元模块连接;
所述信号合成器,分别与所述协议处理单元模块、循环控制器连接;
所述循环控制器与所述协议处理单元模块连接;
三路DAC输出通道及四路ADC输入通道,分别与所述协议处理单元模块连接;
所述四路ADC输入通道,包括第一ADC输入通道、第二ADC输入通道、第三ADC输入通道、第四ADC输入通道;
所述第一ADC输入通道为第一射频信号的第一分量信号I1的输入通道,用于将所述第一分量信号I1转换为第一数字信号;
所述第二ADC输入通道为第一射频信号的第二分量信号Q1的输入通道,用于将所述第二分量信号Q1转换为第二数字信号;
所述第三ADC输入通道为第二射频信号的第三分量信号I2的输入通道,用于将所述第三分量信号I2转换为第三数字信号;
所述第四ADC输入通道为第二射频信号的第四分量信号Q2的输入通道,用于将所述第四分量信号Q2转换为第四数字信号;
所述协议处理单元模块,包括:协议处理单元TX、协议处理单元RX1及协议处理单元RX2;
所述协议处理单元TX,分别与所述内部总线接口、三路DAC输出通道连接;
所述协议处理单元RX1,分别与所述信号合成器、第一ADC输入通道、第二ADC输入通道连接,用于:将所述第一数字信号及所述第二数字信号进行协议处理,得到第一输入信号,并传输至所述信号合成器;
所述协议处理单元RX2,分别与所述信号合成器、循环控制器、第三ADC输入通道、第四ADC输入通道连接,用于:将所述第三数字信号及所述第四数字信号进行协议处理,得到第二输入信号,并传输至所述信号合成器;
所述信号合成器,用于对所述第一输入信号和所述第二输入信号进行合成,得到合成信号;
所述循环控制器,用于:
接收合成控制引脚输入的第一使能信号;
根据所述第一使能信号输出第二使能信号,并基于所述第二使能信号控制所述信号合成器与所述协议处理单元RX2;
所述循环控制器根据所述第一使能信号输出第二使能信号,基于所述第二使能信号控制所述信号合成器与所述协议处理单元RX2,执行以下步骤,包括:
当所述第一使能信号为高电平时,所述循环控制器被启用;反之,所述循环控制器被停用;
当所述循环控制器被启用时,所述第二使能信号为高电平;反之,所述第二使能信号为低电平;
当所述第二使能信号为低电平时,所述协议处理单元RX2被启用,所述信号合成器将所述第一输入信号与所述第二输入信号进行合成处理,得到合成信号,并将所述合成信号传输至所述内部总线接口;反之,所述协议处理单元RX2被停用,所述信号合成器将所述第一输入信号传输至所述内部总线接口;
所述信号合成器包括:第一解码模块、第二解码模块、第一提取模块、第二提取模块、第一比较模块、第一信号解密模块、第二信号解密模块及信号合成单元;其中,
所述第一解码模块,分别与所述协议处理单元RX1、所述第一提取模块及所述信号合成单元连接;
所述第二解码模块,分别与所述协议处理单元RX2及所述第二提取模块连接;
所述第一比较模块,分别与所述协议处理单元RX1、所述协议处理单元RX2、所述第一提取模块、所述第二提取模块、所述第一信号解密模块、所述第二信号解密模块、所述信号合成单元及所述循环控制器连接;
所述第一信号解密模块,分别与所述协议处理单元RX1及所述信号合成单元连接;
所述第二信号解密模块,分别与所述协议处理单元RX2及所述信号合成单元连接;
所述信号合成单元,与所述循环控制器连接;
所述第一解码模块,用于:
接收所述协议处理单元RX1发送的第一输入信号;
将所述第一输入信号解码为第一字符串;
所述第一字符串包括第一标识字符串与第一数值字符串;所述第一标识字符串中包含第一循环控制字符串;所述第一数值字符串中包含第一密钥字符串及第一位次字符串;
所述第二解码模块,用于:
接收所述协议处理单元RX2发送的第二输入信号;
将所述第二输入信号解码为第二字符串;
所述第二字符串包括第二标识字符串与第二数值字符串;所述第二标识字符串中包含第二循环控制字符串;所述第二数值字符串中包含第二密钥字符串及第二位次字符串;
所述第一提取模块,用于从所述第一解码模块中提取所述第一字符串的第一标识字符串、第一数值字符串、第一循环控制字符串、第一密钥字符串及第一位次字符串并向所述第一比较模块传输;
所述第二提取模块,用于从所述第二解码模块中提取所述第二字符串的第二标识字符串、第二数值字符串、第二循环控制字符串、第二密钥字符串及第二位次字符串并向所述第一比较模块传输;
所述第一比较模块,用于:
比较所述第一标识字符串与所述第二标识字符串是否相同;
在确定所述第一标识字符串与所述第二标识字符串相同时,将信号合成指令、所述第一循环控制字符串、所述第一位次字符串及所述第二位次字符串发送至所述信号合成单元,将所述第一密钥字符串及解密指令发送至所述第二信号解密模块,将所述第二密钥字符串及解密指令发送至所述第一信号解密模块,将所述第一循环控制字符串及循环控制指令发送至所述循环控制器;
所述第一信号解密模块,用于:
接收所述第二密钥字符串及解密指令;
在接收到所述解密指令时,向所述协议处理单元RX1获取第一输入信号;
根据所述第二密钥字符串对所述第一输入信号进行解密,得到第一解密信号;
所述第二信号解密模块,用于:
接收所述第一密钥字符串及解密指令;
在接收到所述解密指令时,向所述协议处理单元RX2获取第二输入信号;
根据所述第一密钥字符串对所述第二输入信号进行解密,得到第二解密信号;
所述信号合成单元,用于:
对所述第一解密信号与所述第二解密信号进行合成,得到合成信号。
2.如权利要求1所述的多协议UHF RFID读写器基带信号处理SOC芯片,其特征在于,所述第一信号解密模块包括:基准时钟信号接口、第一获取传输模块、变频参数生成模块、变频信号生成模块、相位同步模块及采样模块;其中,
所述基准时钟信号接口,分别与所述复位与时钟模块及所述变频信号生成模块连接;
所述第一获取传输模块,分别与所述第一比较模块、所述协议处理单元RX1、所述变频参数生成模块及所述相位同步模块连接;
所述变频参数生成模块,与所述变频信号生成模块连接;
所述变频信号生成模块,与所述相位同步模块连接;
所述相位同步模块,与所述采样模块连接;
所述第一获取传输模块,用于:
接收所述第一比较模块发送的解密指令与所述第二密钥字符串;
在接收到所述解密指令时,向所述协议处理单元RX1获取第一输入信号;
将所述第一输入信号发送至所述相位同步模块;
将所述第二密钥字符串发送至所述变频参数生成模块;
所述基准时钟信号接口,用于接收所述复位与时钟模块发送的基准时钟信号;
所述变频参数生成模块,用于根据所述第二密钥字符串生成变频参数;
所述变频信号生成模块,用于根据所述变频参数对所述基准时钟信号进行变频,得到变频信号;
所述相位同步模块,用于将所述第一输入信号及所述变频信号进行相位同步;
所述采样模块,用于根据所述变频信号的边沿对所述第一输入信号进行采样,得到第一解密信号。
3.如权利要求2所述的多协议UHF RFID读写器基带信号处理SOC芯片,其特征在于,所述信号合成单元包括:
阶跃信号生成模块、阶跃信号分流模块、第二获取传输模块、第三获取传输模块、第一截取参数生成模块、第二截取参数生成模块、第一截取信号生成模块、第二截取信号生成模块、第一卷积模块、第二卷积模块、卷积信号合成模块;其中,
所述阶跃信号生成模块,与所述阶跃信号分流模块连接;
所述阶跃信号分流模块,分别与所述第一截取信号生成模块及所述第二截取信号生成模块连接;
所述第二获取传输模块,分别与所述第一比较模块、所述第一信号解密模块、所述第一截取参数生成模块及所述第一卷积模块连接;
所述第一截取参数生成模块,与所述第一截取信号生成模块连接;
所述第一截取信号生成模块,与所述第一卷积模块连接;
所述第一卷积模块,与所述卷积信号合成模块连接;
所述第三获取传输模块,分别与所述第一比较模块、所述第二信号解密模块、所述第二截取参数生成模块及所述第二卷积模块连接;
所述第二截取参数生成模块,与所述第二截取信号生成模块连接;
所述第二截取信号生成模块,与所述第二卷积模块连接;
所述第二卷积模块,与所述卷积信号合成模块连接;
所述阶跃信号生成模块,用于生成阶跃信号;
所述阶跃信号分流模块,用于将所述阶跃信号传输至所述第一截取信号生成模块及所述第二截取信号生成模块;
所述第二获取传输模块,用于:
接收所述第一信号解密模块发送的第一解密信号;
接收所述第一比较模块发送的信号合成指令与所述第一位次字符串;
在接收到所述信号合成指令时,向所述第一截取参数生成模块发送第一位次字符串及第一循环控制字符串,向所述第一卷积模块发送所述第一解密信号;
所述第一截取参数生成模块,用于根据所述第一位次字符串及所述第一循环控制字符串生成第一截取参数;
所述第一截取信号生成模块,用于根据所述第一截取参数及所述阶跃信号生成第一截取信号;
所述第一卷积模块,用于将所述第一截取信号与所述第一解密信号进行卷积,得到第一卷积信号;
所述第三获取传输模块,用于:
接收所述第二信号解密模块发送的第二解密信号;
接收所述第一比较模块发送的信号合成指令与所述第二位次字符串;
在接收到所述信号合成指令时,向所述第二截取参数生成模块发送第二位次字符串及第一循环控制字符串,向所述第二卷积模块发送所述第二解密信号;
所述第二截取参数生成模块,用于根据所述第二位次字符串及所述第一循环控制字符串生成第二截取参数;
所述第二截取信号生成模块,用于根据所述第二截取参数及所述阶跃信号生成第二截取信号;
所述第二卷积模块,用于将所述第二截取信号与所述第二解密信号进行卷积,得到第二卷积信号;
所述卷积信号合成模块,用于将所述第一卷积信号及所述第二卷积信号进行合成,得到合成信号。
4.如权利要求3所述的多协议UHF RFID读写器基带信号处理SOC芯片,其特征在于,所述循环控制器,包括:循环计数模块、运算比较模块、循环指令生成模块,循环指令执行模块;其中,
所述循环计数模块,分别与所述信号合成单元及所述运算比较模块连接;
所述运算比较模块,分别与所述第一比较模块及所述循环指令生成模块连接;
所述循环指令生成模块,与所述循环指令执行模块连接;
所述循环指令执行模块,分别与所述信号合成器及所述协议处理单元RX2连接;
所述循环计数模块,用于:
记录所述信号合成单元的信号合成次数;
将所述信号合成次数发送至所述运算比较模块;
所述运算比较模块,用于:
接收所述循环计数模块发送的信号合成次数及所述第一比较模块发送的第一循环控制字符串;
获取所述信号合成次数的数值k;
获取所述第一循环控制字符串的数值i;
运算并比较i与k-1的数值大小,并将比较结果发送至所述循环指令生成模块;
所述循环指令生成模块,用于:
在确定所述比较结果为i<k-1时,生成循环控制指令;
在确定所述比较结果为i=k-1时,生成循环终止指令;
将所述循环控制指令或所述循环终止指令发送至所述循环指令执行模块;
所述循环指令执行模块,用于:
在接收到所述循环控制指令时,控制所述信号合成器,清除当前第一输入信号及当前第二输入信号;
接收所述信号合成单元的当前合成信号,并作为第一输入信号输入所述第一解码模块,同时,控制所述协议处理单元RX2对所述第二输入信号进行更新,然后,将更新后的第二输入信号及作为第一输入信号的合成信号进行合成;
所述协议处理单元RX2对所述第二输入信号进行更新,包括:所述协议处理单元RX2清除当前第二输入信号,获取下一个待合成的数字信号作为第二输入信号;
在接收到所述循环终止指令时,控制所述信号合成器将当前合成信号作为目标合成信号传输至所述内部总线接口。
5.如权利要求1所述的多协议UHF RFID读写器基带信号处理SOC芯片,其特征在于,在确定第一射频信号前,还包括:
在若干个待读取标签中,任意选取一个待读取标签,作为目标待读取标签;
接收目标待读取标签发送的待读取射频信号;
对所述待读取射频信号进行解码及提取,得到所述目标待读取标签对应的目标标识字符串及目标循环控制字符串;
根据所述目标标识字符串生成呼叫命令,并传输至所有的待读取标签,记录响应所述呼叫命令的待读取标签的数量;
将所述目标循环控制字符串的数值与所述数量作比较;
在确定目标循环控制字符串的数值与所述数量不相等时,对所有包含所述目标标识字符串的待读取标签进行屏蔽;
在若干个待读取标签中,重新选择一个未被屏蔽的待读取标签作为目标待读取标签,重复以上方法,直到所述目标循环控制字符串的数值与所述数量相等时,读取当前目标标识字符串;
将不含所述当前目标标识字符串的待读取标签进行屏蔽;
读取未屏蔽的待读取标签发出的射频信号,并作为第一射频信号。
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