RFID芯片T5557及其FSK读写器电路设计

　　摘要：T5557是兼容e555x的RFID芯片，但又具有与e555x系列芯片不同的新性能。文章着重介绍了T5557的新特点及工作原理，并对其RSK工作模式下读写器的电路设计作了分析，最后给出了D类功放和FSK解调的应用电路。
　　关键词：RFIDT5557读写器FSKD类功放
　　
　　1T5557的主要特点
　　
　　T5557的Atmel公司生产的非接触式无源可读写RFID器件，这的工作频率（载波）为125kHz。可兼容e555x系列芯片。T5557芯片具有以下主要特性：
　　
　　*具有75pF的片上谐振电路电容；
　　
　　*7×32bitEEPROM数据存储器（包含32bit的密码存储器）；
　　
　　*独立的64位可追踪数据存储器；
　　
　　*EEPROM中的配置存储器可能设置芯片工作参数；
　　
　　*数据速率可在RF/2和RF/128之间的以2的幂次可选；
　　
　　*编码方式：NRZ、曼彻斯特及Biphase码；
　　
　　*调制方式：FSK、PSK、直接；
　　
　　*具有请求应答（AOR）、密码、常规读、直接访问等多种工作模式；
　　
　　*具有写保护特性；
　　
　　*OTP（一次可编程）功能。
　　
　　2T5557的应用系统构成
　　
　　T5557的典型应用系统构成图如图1所示。图中，读写器向T5557（亦称之为tag）传送射频能量和读写命令，同时接收T5557芯片以负载调制方式送来的数据信号。
　　
　　3内部组成及工作原理
　　
　　3．1内部组成电路
　　
　　实际上，T5557芯片的内部电路组成框图也示于图1，从图中可以看出，它由模拟前端、写解码、比特率产生器、调制器、模式寄存器、控制器、存储器、编程用高压产生器、测试逻辑等电路构成。其中：模拟前端电路主要完成芯片模拟信号的处理和变换，包括电流产生、时钟提取、载波中断（空隙gap）检测、负载调制、ESD保护等电路；写解码电路主要在读写器向芯片写数据时，用来解读有关写操作码，并对写数据流进行校验；HV产生器可产生对EEPROM进行编程写入所需的高电压；控制器主要完成四种功能，一是在上电（POR）有效后及读期间，用配置存储器数据（在EEPROM的块0中，见后述）装载模式寄存器，以保证芯片按设置方式工作。二是控制对存储器的访问。三是处理写命令和数据写入。四是在密码模式中，将接收操作码后的32位值与存贮的密码进行比较和判别；调制器用于实现FSK、PSK调制；T5557具有330位EEPROM存储器，其结构如图2所示，分为页0和页1两页。页0的块0是配置存储器。每块的位0是块锁存位，一旦锁存置位，本块（包括锁存位）不能通过射频再次编程。T5557中EEPROM的可追踪数据是指Atmel在生产制造测试过程所保留的众多识别数据，可供查询，这是e555x系列没有的。
　　
　　此外，T5557中配置存储器的功能结构位图如图3所示。
　　
　　3．2T5557的初始化及读写器通信
　　
　　电源上电后（POR有效），T5557将对存储在EEPROM块0中的数据进行初始化，此时若图3中的POR位为0，则在约3ms后按块0的调制参数设置进行调制。若需置位POR，则其初始化时间约为67ms。
　　
　　在卡（tag）与读写器进行通信时：通常由卡将存贮在EEPROM中的数据以负载调制方式循环送至读写器。根据传送数据循环组织方式的不同又可分为常规（regular）读模式、块读模式和序列终止符模式。具体如下：
　　
　　（1）常规读模式：传送数据序列从块1的第一位开始至最后一块（最大为块7）的第32位。最后一块的块号由配置存储器的参数MAXBLK值确定。若MAXBLK为0或1，则不断传送块0或块1的数据。工作于此模式时，在传送循环结构数据之前其发送的第一位为逻辑0。
　　
　　图3
　　
　　（2）块读模式：在直接访问命令下工作时，仅有被寻址的块被读。在配置存储器PWD位置1时的密

《RFID芯片T5557及其FSK读写器电路设计》