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符合ISO15693协议的数字基带的ASIC实现

王挺  
【摘要】: 射频识别技术RFID(Radio Frequency Identification)技术是利用射频信号通过空间耦合实现非接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术,是自动识别技术在无线电技术方面的具体应用和发展[1]。具有非接触、读写灵活、速度快、安全性高等优点。 论文首先简要介绍了电子标签系统原理和电子标签芯片组成。然后,对符合ISO15693协议的RFID数字基带的低功耗设计进行了研究与分析,并用ASIC最终实现。同时,为适应低功耗的要求在电路设计时采用了多种有效的方法:(1).有别于传统编解码的独特电路结构,(2).采用先进的电源管理模块结构,(3).ASIC电路设计中采用多种手段降低基带的动态功耗。这样,不仅减小芯片面积也达到了降低功耗的目的。本论文是在对ISO15693协议进行了深入研究的基础上,采用了Top-down的设计原则,对整个系统进行模块划分:从数字控制部分的解码部分、主状态机到数据发送编码部分等主要构成模块的设计进行了详细的讨论。对于每个模块以及其Testbench均采用Verilog编写,并逐一在Modle-sim SE 5.8的环境下仿真并通过。最后,在验证环节使用FPGA测试平台对芯片做了比较完备的验证。作者对在本环节所遇到的工程问题也进行了详尽的分析,最终得到一种稳定、简洁、新颖的电路结构。 最后,该设计在SMIC 0.18 um CMOS 2P4M工艺上成功流片并全兼容Ti公司的Tag it系列。其面积为0.9mm * 0.6mm,并且工作在1.5v的时候功耗为2.0uW。


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