基于ARMCORTEX_M3的UHFRFID读写器研究
基于ARM CORTEX-M3的UHF RFID读写器研究
收稿日期:2010-05 作者简介:张远海(1978—),男,工程师,研究方向为通信技术。
基于A R M C O R T E X-M 3的U H FR F I D 读写器研究张远海1,翁佩纯2(1.中山火炬职业技术学院,广东中山528436;2.电子科技大学中山学院,广东中山528400) 摘要:介绍基于A R M C O R T E X-M 3系列处理器S T M 32的I S O/I E C 18000-6BU H FR F I D 读写器的实现。
射频部分分析了四通道零中频接收机和A S K 调制电路的实现;信息处理部分分析了S T M 32进行A S K 发送调制和I Q 正交信号解码的主要流程和程序。
关键词:U H FR F I D ;A R M C O R T E X ;零中频中图分类号:T N 911 文献标识码:A 文章编号:1006-2394(2010)11-0014-03AU H FR F I DR e a d e r B a s e d o nC O R T E X-M 3Z H A N GY u a n -h a i 1,W E N GP e i -c h u n2(1.Z h o n g s h a nT o r c h P o l y t e c h n i c ,Z h o n g s h a n 528436,C h i n a ;2.U n i v e r s i t y o f E l e c t r o n i c S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y o f C h i n a ,Z h o n g s h a nI n s t i t u t e ,Z h o n g s h a n 528400,C h i n a )A b s t r a c t :A U H FR F I D r e a d e r a c c o r d i n gt oI S O /I E C 18000-6B b a s e do nS T M 32p r o c e s s o r s o f t h eA R MC O R T E X-M 3f a m i l y i s d e s c r i b e d i n t h i s p a p e r .Af o u r -c h a n n e l z e r o -I F r e c e i v e r a n d t h e A S Km o d u l a t i o n c i r c u i t a r e i m p l e m e n t e d .S T M 32s e n d i n g A S Km o d u l a t i o n a n d I Qq u a d r a t u r e s i g n a l d e c o d i n g o f t h e I n f o r m a t i o n p r o c e s s i n g p a r t a r e a n a l y z e d .K e y w o r d s :U H FR F ID ;A R M C O R TE X ;z e r o -IF 射频识别技术(R F I D ,即R a d i o -f r e q u e n c y i d e n t i f i -c a t i o n ),是一种利用无线射频技术在阅读器和标签之间进行非接触双向数据传输,以达到目标识别和数据交换目的的自动识别技术。
基于ARM和μClinux的UHF RFID手持机设计的开题报告
基于ARM和μClinux的UHF RFID手持机设计的开题报告一、选题背景和意义UHF（Ultra High Frequency）RFID（Radio Frequency Identification）技术是一种无线电频率识别技术，可以实现对物品的追踪、定位、管理和控制。
UHF RFID手持机是一种基于UHF RFID技术的设备，可以用于库存盘点、资产管理、产线生产管理等领域的数据采集和处理。
近年来，随着物联网技术的快速发展，UHF RFID手持机在各个领域的应用越来越广泛。
而且，随着UHF RFID手持机的智能化和网络化程度的提高，其在数据采集和处理方面的优势也越来越明显。
本课题将基于ARM和μClinux操作系统，设计并实现一种UHF RFID 手持机。
通过对UHF RFID手持机的设计和实现，可以提高物品管理和控制的效率，同时也可以拓展UHF RFID技术在数据采集和处理方面的应用领域。
二、研究内容和方案本课题的主要研究内容包括：1. UHF RFID手持机硬件设计：包括选型、电路设计、PCB设计等。
2. UHF RFID手持机软件设计：包括操作系统的选择、驱动程序设计，界面设计等。
3. UHF RFID手持机测试调试：包括软硬件测试、性能测试等。
为了实现上述的研究内容，本课题的方案如下：1. 对UHF RFID手持机的主要硬件组成进行选型和设计，包括处理器、射频前端、天线、显示屏、按键等。
在设计过程中，需要考虑硬件成本、功耗、体积、重量等因素，同时也需要考虑硬件的稳定性和可靠性。
2. 选用μClinux作为操作系统开发平台，并设计并实现相应的驱动程序，包括UHF RFID读写器驱动程序、显示屏驱动程序、按键驱动程序等。
设计人机界面，包括用户界面和管理界面，并实现数据的处理和存储。
3. 通过软硬件测试，对UHF RFID手持机进行性能测试和功能测试，包括读写性能、网络性能、用户体验等方面的评估，进一步完善和优化UHF RFID手持机的设计和实现。
基于Cortex-M3及RFID技术的RFID阅读器设计(发明)
说明书摘要本发明涉及一种新的智能RFID阅读器的设计，该阅读器的设计主要功能在于对射频标签的信息采集和上位机通信。
该阅读器设计采用无线通讯方式，因此该智能RFID阅读器的硬件组成包括：控制器模块，射频读写模块、键盘输入模块、LCD显示模块、报警提示模块、存储器扩展模块和无线通讯5模块。
本设计方案主芯片采用意法半导体(ST)公司的STM32系列微处理器。
STM32系列32位闪存微控制器使用来自ARM公司具有突破性的Cortex-M3内核，该内核是专门设计与满足集高性能、低功耗、实时应用、具有竞争性价格于一体的嵌入式领域的要求。
基于Cortex-M3微处理器，能对一定区域内频率为915MHz的超高频标签进行读写，携带方便，采用触摸屏作为人机10界面，操作方便。
Cortex-M3是一种基于ARMv7-M架构的最新ARM嵌入式内核，它采用哈佛结构，使用分离的指令和数据总线，哈佛结构在物理上更为复杂，但是处理速度明显加快，可以有效地解决RFID的碰撞问题，方便的读写RFID标签。
15发明人：摘要附图权利要求书1、一种智能RFID阅读器的设计，其功能主要包括：（1）采用无线射频技术解决图信息的识别、存储和保密等问题。
无线射频技术是非接触式技术，读取方便快捷、识别速度快、穿透性强、数据容量大、使用寿命长、标签数据可动态改变、安全性好、动态实时通信、形状多5样化。
（2）采用先进的Cortex-M3微处理器完成智能RFID阅读器显示、键盘输入、音频报警等功能模块的设计。
（3）设计无线通讯模块，实现智能RFID阅读器和上位机的通信。
（4）在智能RFID阅读器射频模块的硬件部分的小功率的射频读写电路的10设计中，通过增加功率放大电路来增大智能RFID阅读器与标签的识别距离和与上位机的通讯距离。
2、根据权利要求1所述的智能RFID阅读器的设计，其特征在于采用模块化设计、主芯片采用意法半导体(ST)公司的STM32系列微处理器，来解决解决现有阅读器存在的处理速度慢、没有模块化设计的不足，其特征在于设计的15具体步骤为：（a）使用先进的无线射频技术，使用寿命长，读取距离大，标签上数据可以加密，存储数据容量更大，可以自由更改存储信息。
基于Cortex-M3的智能卡USB读卡器设计
ｄ ｃ ｔ ａ ｅ ｃ ｒｅ ｔ ｎ ｆ ｃ ｉ ｅｃ ｍｍ ｕ ｉａ ｉ ｎｂ ｔ ｅ ｏ ｕ ｅ ｄ ｔ ｅｓ ａｔｃ ｄｉ ｅ ｌ ｅ ｉ ｙ ｔｍ ． ｉ ａｅｔ ｔ ｏ ｒ ｃ ｄ ｅ ｅ ｔ ｏ ｈ ｔ ｈ ａ ｖ ｎ ｃ ｔ ｅｗｅ ｎ ｃ ｍｐ ｔ ｒ ｏ ｎ ａ ｒ ａ ｒ ａｉ ｄ ｉ ｔ ｓ ｓｅ ｈ ｍ ｒ ｓ ｚ ｎｈ ｓ Ｋｅ ｒ ｓ ｓ ｒ ａ ｄ ＵＳ ｏ ｙｗｏ ｄ ： ｍａ ｔ ｒ ； ｃ Ｂ ｃ ｍｍ ｕ ｉａ ｉ ｎ ＡＰ ｎｃ ｔ ； ｏ ＤＵ； ｆ ｌ ｒ ｅｐ ｏ ｒ ｍ ； ｄ ｉ ｅ ］ Ｗａ ｒ ｇ ａ Ｈ／ ｒｖ ｒ
计 算 机 工程 与 设 计 Ｃ ｍ ｕ ｒ ｎ ｉ ｅ ｎ ｄ ｅ ｇ ｏ ｐｔ Ｅ ｇ ｅｒ ｇ ｎ Ｄ ｓ ｎ ｅ ｎ ｉ ａ ｉ
２ １， １） ２２ ００ １（ ７９ ３ ２
・嵌 入 式 系统 工程 ・
UHF RFID读写器的设计与实现
UHF RFID读写器的设计与实现摘要：UHF RFID（超高频射频识别）技术在物流、库存管理、智能交通等领域得到了广泛的应用。
为了满足不同场景下对RFID读写器的需求，本文对UHF RFID读写器的设计与实现进行了探讨。
首先介绍了UHF RFID的工作原理和应用场景，然后详细阐述了UHF RFID读写器的硬件设计和软件开发过程。
最后，通过实验验证了UHF RFID读写器的性能和可靠性。
1. 引言UHF RFID技术是一种无线通信技术，可实现对电子标签的读取和写入操作。
随着物联网和智能物流的发展，UHF RFID技术已经被广泛应用于各个领域。
UHF RFID读写器是其中的关键设备，其设计与实现对于提高整个系统的性能和可靠性至关重要。
2. UHF RFID的工作原理和应用场景UHF RFID系统由读写器、天线和电子标签组成。
读写器通过射频信号与电子标签进行通信，实现对标签的读取和写入操作。
UHF RFID技术具有距离远、数据传输快等特点，适用于物流、库存管理、智能交通等领域。
3. UHF RFID读写器的硬件设计3.1 天线设计UHF RFID系统的天线是实现读写器与电子标签之间通信的重要组成部分。
在设计天线时，需要考虑天线的尺寸、形状、阻抗匹配等参数。
合理设计天线可以提高读取范围和读取效率。
3.2 射频模块的选择射频模块是UHF RFID读写器的核心部件，它负责与电子标签进行通信。
在选择射频模块时，需要考虑通信距离、数据传输速率、工作频段等因素，以满足不同场景下的需求。
3.3 软件和硬件接口设计UHF RFID读写器需要与上位机进行通信，传输读取到的数据和接收上位机的指令。
因此，在设计读写器的硬件接口时，需要考虑通信协议和数据格式。
同时，还需要设计相应的软件来实现读写器的控制和数据处理功能。
4. UHF RFID读写器的软件开发4.1 控制程序设计控制程序是UHF RFID读写器的核心部分，它负责控制射频模块的工作、读取电子标签的数据以及向上位机发送数据。
基于嵌入式Linux的UHF智能RFID读写器的研究与实现的开题报告
基于嵌入式Linux的UHF智能RFID读写器的研究与实现的开题报告一、研究背景与研究意义在物联网的时代，射频识别技术（RFID）成为实现物品自动识别、追踪和管理的重要手段之一。
而UHF RFID技术由于具有读写距离远、多标签同时读取等优势，已经被广泛应用于物流、仓储、医疗、零售等领域。
然而，传统的UHF RFID读写器往往是基于单片机或者FPGA实现的，功耗较高、灵活性不足，难以满足不断发展的应用需求。
嵌入式系统相比传统电子产品，具有体积小、功耗低、成本低、易于维护等优势，逐渐成为工业控制、智能物联设备等领域的首选技术。
基于嵌入式Linux系统的UHF RFID读写器，可以充分利用操作系统和相关软件/编程库的丰富资源，实现更加高效、灵活的RFID读写操作。
因此，本研究旨在探究基于嵌入式Linux系统的UHF智能RFID读写器的设计和实现，通过对开源硬件平台的分析和相关软件的应用，提高UHF RFID读写器的性能和可靠性，为智能物联设备的研究和应用提供有力支持。
二、研究内容1. 嵌入式Linux系统的搭建与应用嵌入式Linux系统是基于Linux内核的小型操作系统，具有开放源代码、可定制性强、易于扩展等优点，适用于需要高效、灵活的嵌入式设备。
本研究将选用树莓派（Raspberry Pi）等开源硬件平台，搭建基于嵌入式Linux的UHF智能RFID读写系统，并探究相关软件/编程库的应用。
2. UHF智能RFID读写器的硬件设计与实现本研究将设计UHF RFID读写器的硬件电路，包括天线、信号调理、数据收发等模块，保证读写器能够有效地工作。
同时，结合嵌入式Linux系统，设计RS-232/485、TCP/IP等通信接口，实现读写器与PC机、上位机的无线通信。
3. UHF智能RFID读写器的软件设计与实现本研究将结合Linux系统的相关软件/编程库，设计读写器的上位机软件和嵌入式控制程序，实现读卡、写卡、存储数据等功能，支持多标签同时读取，满足不同应用场景需求。
UHF RFID读写器的研究与实现的开题报告
UHF RFID读写器的研究与实现的开题报告一、题目UHF RFID读写器的研究与实现二、选题背景随着物联网技术的不断发展，RFID技术逐渐成为一种广泛应用的物联网应用技术。
RFID技术，即无线射频识别技术，是一种自动识别技术，它利用无线电技术实现对物品等识别目标的自动识别与数据采集，从而实现对物品的全生命周期管理。
UHF RFID读写器是RFID系统的核心部件之一，它承担着读取识别目标信息并与后台数据管理系统进行数据交互的角色。
因此，对UHF RFID读写器进行深入研究和实现，对于推进RFID技术的广泛应用和实际应用具有重要的价值和意义。
三、研究目标和内容本项目旨在基于ARM Cortex-M4芯片和UHF RFID芯片模块，设计并实现一种基于UHF RFID技术的读写器。
具体研究内容包括：1. UHF RFID技术的原理、体系结构和标准等基础知识的学习和研究；2. ARM Cortex-M4芯片的学习和应用，掌握其相关开发技术和特性；3. UHF RFID芯片模块的应用和原理的学习和研究；4. UHF RFID读写器的设计和实现，包括硬件电路设计、软件开发和系统调试等环节；5. 对UHF RFID读写器的性能和稳定性进行测试和评估，验证其实际应用价值。
四、研究方法和技术路线本项目采用以下研究方法：1. 文献调研法：对UHF RFID技术和ARM Cortex-M4芯片等方面的相关文献进行收集、整理和分析，从而掌握相关技术的基本原理和特性；2. 实验研究法：通过实验验证和测试UHF RFID读写器的性能和稳定性，评估其实际应用价值；3. 系统分析法：对UHF RFID读写器的硬件、软件和系统的各个方面进行系统分析和研究，从而推进整个项目的进展和实现。
技术路线如下：1. 硬件设计：根据UHF RFID读写器的需求，设计硬件电路并搭建实验环境；2. 软件设计：采用开源平台搭建系统并进行程序设计；3. 系统调试：对系统进行调试和测试，验证其功能和稳定性。
UHF频段智能型RFID读写器的应用研究
Ａｂ ｔ ｃ ：Ｕｓｎ ｉ ｈ ｙ ｉ ｔｇ ａ ｅ ｈ ｐ Ｒ１ ０ ｏ ｒ ｐ ａ ｅ ａ ｌ ｒ ｅ ｎ ｍ ｂ ｒ ｏ ｅ ａ ａ ｅ ｃ ｍｐ ｎ ｎ ｓ ｈ ｎ ｕ ｒ ｓ ｅ ｅｖ ｎ ｎ Ｆ ｓｒ ｔ ａ ｉｇ ｈ ｇ ｌ ｎ ｅ ｒ ｔ ｄ ＲＦ ｃ ｉ ０ ０ ｔ ｅ ｌｃ ａ ｇ ｕ ｅ ｆｓ ｐ ｒ ｔ ｏ ｏ ｅ ｔ ，ｔ ｅ ｉｑ ｉ ｅ ，ｒ ｃ ｉ ｉｇ ａ ｄ Ｉ ｉ
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关 键 词 ：ＵＨＦ；ＲＦ Ｄ；Ｒ１ ０ ；固 件 处 理 器 ；Ｐ Ｉ ００ Ａ
中 图 分 类 号 ：ＴＮ８ Ｏ ３
文 献标 识 码 ：Ａ
Ａｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ Ｒｅｓ ａｒ ｈ ｏｎ Ｉ ｔ ｌ ｅｎ ｌ ｔｏ ｃ ｅ ｃ ｎ ｅｌ ｇ ｔＲＦＩ Ｒｅ ｅｒｉ ｉ Ｄ ａｄ ｎ ＵＨＦ ＢＡＮＤ
Ａｔ ｌ 司 的 Ａ １ ＡＭ９ ６ ｍｅ 公 Ｔ９ Ｓ ２ ３芯 片 ， 要 完 成 固 主
可 分 为 射 频 电路 和基 带 电 路 两 部 分 。射 频 电路 部 分 是 标
件 控 制 及 智 能 空 中 接 口 协 议 、 Ｉ 控 制 逻 辑 和 ＲＦＤ 主机 命 令 解 码 的 控 制 ， 与 主 机 问 的 通 信 通 过 其 ＵＳ Ｂ接 口来 完 成 ； 频 收 发 模 块 包 括 Ｒ 射 Ｆ多 路 复 用 电路 、 频 开关 、 环 器 和 耦 合 器 电路 ； 部 通 高 循 外
基于ARM的手持式RFID读写器的研究与实现
相关技术综述
相关技术综述
自20世纪90年代初RFID技术诞生以来，其发展历程经历了多个阶段。随着技 术的不断进步和应用领域的扩展，RFID系统的性能和可靠性得到了极大的提高。 基于ARM的手持式RFID读写器作为一种集成度较高的设备，具有处理速度快、便 携性强、可扩展性好等优点。在应用领域方面，除了传统的门禁系统、物流跟踪 等，还在智能制造、智慧城市等领域得到了广泛应用。
参考内容
引言
引言
随着物联网技术的不断发展，RFID（无线射频识别）技术作为一种非接触式 的自动识别技术，在身份识别、物品追踪、数据传输等方面具有广泛的应用前景。 而基于ARM嵌入式平台的RFID读写器设计，能够充分利用ARM处理器的高性能和低 功耗优点，提高RFID系统的稳定性和可靠性。本次演示将介绍基于ARM嵌入式平 台的RFID读写器设计，包括硬件和软件部分的设计方案、实验方法和实验分析。
硬件设计
在硬件方面，我们选用ARM Cortex-M系列处理器作为核心芯片。该系列处理 器具有高性能、低功耗、易于开发等优点，能够满足RFID读写器的性能要求。同 时，我们还需要配置适当的存储器、输入输出接口等组件。具体来说，我们需要：
硬件设计
1、选择一款具有较高主频和处理能力的ARM Cortex-M系列处理器，如 STM32F4系列芯片。
硬件设计
2、配置适当的存储器，如Flash和SDRAM，以满足程序存储和数据存储的需 求。
3、设计输入输出接口，如GPIO、串口、SPI等，以连接RFID读写器模块和上 位机或其他外部设备。
软件设计
软件设计
在软件方面，我们采用嵌入式C语言开发。具体来说，我们需要：
1、设计程序框架，包括主程序 和其他功能模块的调用关系。
基于单片机的RFID读写器的设计论文 (2)
基于单片机的RFID读写器设计摘要射频识别（Radiofrequency identification ，RFID）,又称电子标签（E-Tag），是一种利用射频信号自动识别目标对象并获取相关信息的技术。
随着技术的进步，RFID应用领域日益扩大，现已涉与到人们日常生活的各个方面，并将成为未来信息社会建设的一项基础技术。
因此，研究、设计和开发RFID系统具有十分重要的理论意义和实际意义。
论文系统地论述了射频识别系统和读卡器的理论分析，研究了射频识别系统中的许多关键技术，并提出了射频识别读卡器的设计方案。
本文首先分析了射频识别技术的基本原理、研究方向和应用情况。
在充分研究了射频卡的基本原理、技术特点、国际相关标准后，进而提出了基于STC11F32单片机的射频读卡器系统设计的方法。
设计采用MFRC522射频读写模块在STC11F32单片机的控制下实现对Mifare卡的读写访问操作。
硬件部分设计主要包括单片机控制电路设计，射频模块设计，天线电路设计，串行通信电路设计，声音提示与显示电路设计等，其中详细讨论了读卡器的软件设计方法。
软件设计包括单片机处理程序，射频基站芯片RC522的基本操作、Mifare卡操作程序设计、声音提示与显示部分程序等。
论文中系统地讨论了软件实现读卡器与Mifare卡之间通信所要求的请求应答、防冲撞、选卡片、认证、读写等功能模块的实现原理。
关键词：射频识别，读卡器，IC卡，STC11F32，MFRC522AbstractRadio frequency identification (radio frequency identification, RFID), also known as electronic tags (e-Tag), is an RF signal automatic target recognition and access to relevant information technology. With the advances in technology, RFID applications widening, has been involved in all aspects of people's daily lives, and will become a basic technology of the future information society. Therefore, research, design and development of RFID systems has important theoretical and practical significance.Discusses the theoretical analysis of radio frequency identification system and card reader to the paper system, many of the key technology of radio frequency identification system, and the design of radio frequency identification reader.This paper firstly analyzes the basic principle of radio frequency identification technology, the research direction and application. In the full study of RF Card basic principle, technical characteristics, relevant international standards, and then put forward based on STC11F32 single chip RF card reader system design method. The design adopts MFRC522radio frequency read write module in STC11F32under the control of a single-chip microcomputer to realize Mifare card read and write access operations.The hardware part of the design including the MCU control circuit design, design of the RF module, Antenna circuit design, circuit design of the serial communication, voice prompts and display circuit design, including detailed discussion of the reader software design methods. Software design, including the microcontroller handler, the basic operation of the RF base station chip RC522, Mifare card operating procedures, voice prompts and display part of the program. The paper discussed the request response communication between the software implementation of the reader with Mifare card required, anti-collision, election card, certification, read and write function module principle.Key words:RFID, reader, IC card, STC11F32, MFRC522目录1 绪论 (5)1.1课题研究的背景与意义1.2 RFID读卡器国外现状与前景2 射频识别系统技术与相关理论 (7)2.1射频识别系统原理2.2射频识别系统组成2.3射频识别系统的分类2.4 非接触式IC卡 -- S502.5读卡器的工作原理3 非接触式IC卡国际标准 (10)3.1 TYPEA的初始化和防冲突4 读卡器系统硬件设计 (14)4.1 MCU控制部分4.2射频部分4.3天线设计4.4声音提示与显示部分5 读卡器系统软件驱动程序设计 (16)5.1 RC522命令集的实现5.2 Mifare卡操作程序设计5.3 软硬件的联合测试运行总结 (24)致 (25)参考文献 (26)附录 (27)第一章绪论1.1课题研究的背景与意义射频识别技术是二十世纪九十年代兴起的一种天线的、非接触方式的自动识别技术，是近几年发展起来的前沿科技项目。
UHF RFID单芯片读写器关键技术研究与设计的开题报告
UHF RFID单芯片读写器关键技术研究与设计的开题报告一、选题背景随着物联网技术的不断发展，RFID（Radio Frequency Identification）技术已经成为智能物流、智能仓储和智能供应链等领域的核心技术之一。
由于其便捷性、高效性和安全性，RFID技术的应用也逐渐从工业领域扩展到了医疗、金融、物流和零售等领域。
UHF（Ultra High Frequency）RFID技术是目前最为成熟的RFID技术之一，其频段在860MHz至960MHz之间，读写距离可达数米至数十米。
UHF RFID单芯片读写器是UHF RFID系统中的关键组件之一，其主要作用是实现RFID标签的读写操作。
本研究旨在研究UHF RFID单芯片读写器的关键技术，并设计一个符合实际应用需求的UHF RFID单芯片读写器。
二、研究内容1. UHF RFID技术基本原理的研究包括UHF RFID系统的基本结构、UHF RFID标签的工作原理、UHF RFID单芯片读写器的工作原理等内容。
2. UHF RFID单芯片读写器的电路设计根据UHF RFID单芯片读写器的工作原理，设计其必要的电路，包括射频接收电路、射频发送电路、控制电路等。
3. UHF RFID单芯片读写器的软件设计编写UHF RFID单芯片读写器的控制程序，实现读写器与RFID标签的通信、参数设置、数据传输等功能。
4. UHF RFID单芯片读写器的测试与验证对设计好的UHF RFID单芯片读写器进行测试，并验证其读取不同类型的RFID标签的性能。
三、研究意义1. 掌握UHF RFID技术的基本原理和UHF RFID单芯片读写器的设计方法，有助于推动UHF RFID技术在更多领域的应用。
2. 设计出符合实际需求的UHF RFID单芯片读写器，可以极大提高RFID标签的识别、追溯和管理效率，实现智能物流和供应链的自动化。
3. 促进了国内UHF RFID单芯片读写器的技术研究与进步，提高国内RFID设备的产业竞争力。
UHF RFID阅读器几个关键问题研究的开题报告
UHF RFID阅读器几个关键问题研究的开题报告一、研究背景和意义随着物联网技术和RFID技术的不断发展，UHF RFID读写器在实践中的应用越来越广泛，并成为了一种重要的工具。
UHF RFID读写器以其读取速度快、读取距离长、能够识别多个标签等特点，受到制造业、物流、供应链管理等领域的广泛关注和应用。
然而，在UHF RFID应用领域中，仍然存在着一些关键问题需要解决，包括读写器的读取范围、读取性能、抗干扰能力、多标签读取等方面的问题。
本研究将围绕这些关键问题进行深入探究和研究，旨在优化和提高UHF RFID读写器的性能和稳定性，为其在实际应用中发挥更大的作用做出贡献。
二、研究内容和方法本研究将围绕UHF RFID读写器的几个关键问题展开研究，主要包括：1.读写器的读取范围优化针对UHF RFID读写器无法满足某些特殊应用场景的需求，本研究将分析并提出一种优化UHF RFID读写器读取范围的方法，以实现读取范围的扩大。
2.读写器的读取性能提升针对UHF RFID读写器在读取标签时存在的误识别、误读等问题，本研究将分析并提出一种优化UHF RFID读写器读取性能的方法，提升其对标签的识别和读取准确率。
3.读写器的抗干扰能力提高针对UHF RFID读写器在复杂电磁环境下容易受到干扰的问题，本研究将分析并提出一种优化UHF RFID读写器抗干扰能力的方法，使其在干扰环境下也能正常工作。
4.读写器的多标签读取性能优化为满足实际应用场景中多标签的高效读取需求，本研究将分析并提出一种优化UHF RFID读写器多标签读取性能的方法。
在研究中，将采用文献研究、实验研究等方法，通过对相关文献的查阅及实验验证，探究UHF RFID读写器的优化方法和效果，从而提高其性能和稳定性，达到实现更广泛应用的目的。
三、研究预期成果和意义本研究的预期成果主要包括：1.针对UHF RFID读写器的读取范围、读取性能、抗干扰能力、多标签读取等关键问题，提出一系列解决方法，为UHF RFID读写器的优化打下科学基础。
基于单片机的UHF RFID读写器基带编解码模块的设计
基于单片机的UHF RFID读写器基带编解码模块的设计刘军君;刘陈
【期刊名称】《电脑知识与技术》
【年(卷),期】2010(006)036
【摘要】为了实现标签与单片机的通信,利用Silicon Labs公司的C805IF120单片机设计UHF RFID(Radio Frequency Identification)读写器的编解码模块.在对PIE码、FMO码和同步头研究的基础上,文中提出了对应的编解码方案.完成单片机的引脚配置,并使用C语言进行编码.
【总页数】3页(P10416-10417,10423)
【作者】刘军君;刘陈
【作者单位】南京邮电大学,江苏南京,210003;南京邮电大学,江苏南京,210003【正文语种】中文
【中图分类】TP338
【相关文献】
1.基于STM32单片机的UHF RFID读写器设计 [J], 黄信;詹伟
2.UHF RFID读写器编解码模块的FPGA实现 [J], 于志宏;张红雨
3.自主标准超高频RFID读写器的基带编解码设计 [J], 黄慧冬;王建中;李甫标
4.基于国家标准的UHF RFID读写器数字基带系统设计 [J], 赵伟;熊卫华;季瑞松
5.基于PR9000的微型可嵌入UHF RFID读写器模块设计 [J], 卓建明
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富士通半导体FRAM内置UHF RFID与FM3相连接的嵌入式RFID开发工具说明书
产品规划本篇所介绍的开发工具已经开始销售，针对FRAM RFID产品拓展市场、发展嵌入应用是富士通半导体的既定方针。
今后，为了在不同的细分应用里充分发挥FRAM RFID的高速、大容量特性，还计划继此次的UHF频段产品之后，推出HF频段的嵌入应用开发板。
此外，通过与具有良好市场表现的MCU产品族相组合，凭借RFID和MCU两方面的技术支持，富士通半导体将进一步发掘MCU的潜能开发RFID的新应用。
■＊A RM is the registered trademark of ARM Limitedin the EU and other countries.＊C ortex-M3 is trademark of ARM Limited in the EUand other countries.MB9BF506RA-EVB-RF-01开发工具。
连接FM3和RFID拓展嵌入式RFID应用嵌入式RFID的特点是除了可利用RF对FRAM存储器进行读/写操作外，还可作为微控制器（以下称MCU）的外接存储器来使用，通过串行接口对FRAM存储器进行读/写。
FRAM存储器可用作记忆区来使用，预置MCU的工作条件、应用参数以及固件调整信息等，通过RF实现相关应用。
例如将传感器连接至MCU获取记录信息时，可将传感器的界限值通过RF事先记录到FRAM存储器，对输入数据的条件进行管理。
此外，将显示设备连接至MCU时，可通过RF对显示信息进行改写。
关于MCU连接RFID在嵌入领域的RFID应用解决方案，我们已介绍过一款评估板*1，该板由搭载ARM®Cortex TM-M3的32位MCU FM3产品族“MB9BF506R”和内置FRAM的UHF频段RFID 芯片“MB97R8030”构成，一直受到客户的广泛关注。
根据客户对芯片和评估板的反复验证和评估结果，我们对芯片和评估板规格进行了改良，为嵌入用途开发出了“MB97R8030”的后续产品“MB97R804B”*2，还开发出了与FM3产品族“MB9BF506RA”相连接的开发工具。
UHF RFID阅读器研究与开发的开题报告
UHF RFID阅读器研究与开发的开题报告一、选题背景与意义随着物联网和智能制造等领域的快速发展，RFID技术日益被广泛应用于物流追踪、库存管理、资产追踪、生产计划等领域。
UHF RFID作为其中的一种主要技术，由于其具有高速识别、跨越式读取、长距离传输等特点，被广泛应用于大批量物品的追踪和管理。
UHF RFID阅读器作为整个RFID系统的核心部件，其性能和功能直接决定了整个RFID系统的性能和应用效果。
目前，市场上已经有很多成熟的UHF RFID阅读器，但这些产品的价格较高，不便于广大企业应用。
因此，通过自主研发UHF RFID阅读器，不仅可以降低系统成本，而且可以满足不同行业的特殊需求，提高产品竞争力和市场份额。
本课题旨在通过对UHF RFID阅读器的研究和开发，设计出性能稳定、价格合理、易于操作的UHF RFID阅读器，以满足市场不同行业的需求。
二、研究内容与目标本课题的主要研究内容如下：1. UHF RFID阅读器硬件设计通过对市场上常用的UHF RFID芯片、射频模块等关键硬件进行深入分析和对比，设计出一款性能优越、成本合理的UHF RFID阅读器硬件。
2. UHF RFID阅读器软件设计根据UHF RFID芯片和射频模块的特性，进行相应的软件设计，实现UHF RFID阅读器的数据读取、处理、存储等功能，并可通过USB、RS232、TCPIP等不同接口与其他设备进行数据通信和传输。
3. UHF RFID阅读器性能测试通过对研发的UHF RFID阅读器进行多方面的实验和测试，评估其性能指标，包括读取距离、读取精度、抗干扰能力、读写速度等，并针对不同行业的应用场景进行测试。
预期目标：1. 设计出一款性能优越、价格合理的UHF RFID阅读器，满足不同行业的需求。
2. 实现UHF RFID阅读器的数据读取、处理、存储等功能，保证数据的准确可靠。
3. 实现UHF RFID阅读器与其他设备的数据通信和传输，提高系统的整体应用效果。
基于ARM的手持式RFID读写器的研究与实现的开题报告
基于ARM的手持式RFID读写器的研究与实现的开题报告一、选题背景及研究意义随着物联网技术的快速发展，RFID技术逐渐被广泛应用在生产制造、物流运输、零售管理等领域。
RFID技术可以快速准确地进行标签数据的读取和写入，无需接触标签，因此具有高效、安全、自动化等优势。
手持式RFID读写器作为RFID技术的重要组成部分，可以实现对标签的快速读取和写入，便于管理人员进行物品的追踪、盘点和管理。
目前，市场上已经存在多种品牌的手持式RFID读写器，但大部分采用的是传统的硬件架构，体积较大，功能较为单一，对于特定的应用场景无法快速定制。
因此，本项目拟采用基于ARM的嵌入式系统平台，结合高性能的RFID 模块，设计一款体积小巧、功能强大的手持式RFID读写器，实现快速读取和写入RFID标签以及数据处理、存储和传输等多种功能，满足不同应用场景的需求。
该研究对于提高RFID技术的应用水平、促进物联网技术的发展具有重要意义。
二、研究内容及方法本项目主要研究手持式RFID读写器的设计与实现。
具体内容包括：1. RF技术研究：对不同频率的RFID技术进行研究，选择合适的RFID模块，并进行性能测试和优化。
2. 系统硬件设计：基于ARM的嵌入式系统平台，设计手持式RFID读写器的硬件架构，并进行电路设计、PCB布局、焊接等工作。
3. 系统软件设计：开发适配于手持式RFID读写器的软件系统，包括数据读取、存储、传输、处理等模块的设计与实现，以及用户界面的设计。
4. 系统测试与验证：对设计的手持式RFID读写器进行测试和验证，测试其读取和写入RFID标签的速度、准确性和稳定性，验证其可靠性和安全性，根据测试结果对系统进行优化和调整。
研究方法主要包括文献调研、理论研究、硬件设计开发、软件编程实现、系统测试和验证等。
三、预期成果1. 设计实现一款基于ARM的手持式RFID读写器，具有高效、安全、自动化等特点。
2. 实现快速读取和写入RFID标签以及数据处理、存储和传输等多种功能，满足不同应用场景的需求。
基于ARM的远距离双频读卡器系统的研究的开题报告
基于ARM的远距离双频读卡器系统的研究的开题报告一、研究背景随着物联网技术和智能化时代的到来，RFID（Radio Frequency Identification）技术已经被广泛应用于物联网、智能交通、智能物流等领域。
作为RFID系统中的重要组成部分，读卡器的设计和研发也显得尤为重要。
现阶段大部分的RFID读卡器主要基于单频工作，不能满足部分双频读写场景的需求。
为了解决这个问题，本研究将基于ARM架构设计一种能够支持双频读写的远距离RFID读卡器系统。
二、研究目的和意义本研究旨在设计一款基于ARM的远距离双频读卡器系统，为RFID技术的发展和应用提供技术支持和创新思路。
具体来说，本研究的主要目标包括：1.设计一款双频RFID读卡器系统，能够同时支持LF和UHF频段；2.实现双频读写功能，提高读卡器在不同场景下的应用适用性；3.基于ARM架构实现系统设计，提高读卡器系统的处理能力和运行速度。
通过本研究的实现，可以推动RFID技术在物联网、物流、交通等领域的应用，提高现有RFID技术的使用效率和节约资源。
三、研究内容和技术路线本研究将包含以下内容：1.系统需求分析和功能设计；本研究将首先对系统功能进行分析，确定系统设计的需求和设计方案。
2.硬件设计和制作；本研究的硬件设计和制作将是整个项目中的重心，包括硬件元器件的选型、电路设计和PCB制作等。
3.软件设计和开发；本研究将基于ARM架构设计系统软件，包括设备驱动程序、读卡器控制程序等。
4.系统测试和验证；本研究将在完成硬件和软件设计后，进行系统测试和验证，确保系统符合预期设计要求。
技术路线：（1）需求分析和功能设计；（2）硬件设计和制作；（3）软件设计和开发；（4）系统测试和验证。
四、预期研究成果和创新点本研究预期实现一款基于ARM架构的双频RFID读卡器系统，具备以下特点：1.支持双频读写功能，从而满足不同场景下的应用需求；2.基于ARM架构设计，提高系统的处理能力和运行速度；3.设计简单、易于实现、成本低廉。
《UHFRFID技术的研究》范文
《UHF RFID技术的研究》篇一一、引言随着无线通信和物联网的不断发展，RFID（Radio Frequency Identification）技术以其快速、非接触的读取特点被广泛用于各行各业。
UHF RFID（超高频无线频率识别）技术作为RFID技术的一种，具有更高的读取速度、更远的读取距离和更高的标签容量等优势，被广泛应用于物流、零售、医疗、身份识别等领域。
本文将详细研究UHF RFID技术的原理、应用及其发展趋势。
二、UHF RFID技术原理UHF RFID技术是一种基于电磁场进行信息传输和识别的技术。
它利用UHF频段的电磁波对标签进行识别，实现标签与读写器之间的信息交互。
其主要工作原理包括以下三个步骤：1. 读写器发射射频信号，激活标签并获取标签信息。
2. 标签通过内置天线接收读写器发射的射频信号，并将存储在标签芯片中的信息调制后反射回读写器。
3. 读写器接收反射回来的信号，经过解调和解码等处理后，获取标签中的信息。
三、UHF RFID技术的应用UHF RFID技术具有广泛的应用领域，主要表现在以下几个方面：1. 物流与供应链管理：通过UHF RFID技术对货物进行追踪和追溯，提高物流效率和管理水平。
2. 零售业：在零售领域，UHF RFID技术可实现商品的自动识别和结账，提高结账效率并减少人工成本。
3. 医疗行业：UHF RFID技术可实现对医疗器械和药品的追踪和管理，提高医疗质量和安全性。
4. 身份识别：UHF RFID技术还可用于身份识别领域，如身份证、护照等证件的识别和管理。
四、UHF RFID技术的优势与挑战UHF RFID技术具有以下优势：1. 读取速度快：可以同时读取多个标签的信息。
2. 读取距离远：相较于其他RFID技术，UHF RFID技术的读取距离更远。
3. 标签容量大：可以存储更多的信息。
4. 非接触式读取：无需人工干预，可实现自动化识别。
然而，UHF RFID技术也面临一些挑战，如标签价格较高、防碰撞算法的优化、电磁干扰等问题。
基于UHF的RFID读写器设计的开题报告
基于UHF的RFID读写器设计的开题报告一、选题的背景和意义RFID（Radio Frequency Identification）技术已经被广泛应用于物流、仓储管理、资产追踪等领域。
RFID系统中基于UHF的读写器是其中的一个重要组成部分，它能够读取被标签携带的信息，而且读取范围大、读取速度快、可靠性高等特点使得UHF RFID读写器成为市场应用的首选。
本项目旨在设计一款基于UHF的RFID读写器，满足物联网应用对RFID产品的需要，提高物流管理的效率与水平，为企业及用户带来更多的价值。
二、主要研究内容1. RFID技术原理及应用介绍RFID技术的基本原理、技术特点及应用现状，掌握UHF RFID的技术特点，为后续的系统设计提供依据。
2. RFID模块设计UHF RFID模块是读写器的核心，本项目将对UHF RFID模块进行设计，包括模块选型、模块接口设计、射频电路设计等方面的内容。
通过深入研究UHF RFID模块的实现方式及系统设计，选取合适的RFID芯片和天线，设计满足读写器需求的射频电路和模块控制电路，并完成模块的PCB设计。
3. 硬件设计本项目基于UHF RFID模块，设计RFID读写器硬件电路，包括：（1）读写器上电部分的电路设计，包括调整电压、电流等参数；（2）读写器中央处理单元的选择与设计，为读写器提供处理能力；（3）读写器外设接口的设计，为读取标签信息提供接口，如串口、以太网等。
4. 软件设计根据读写器的设计要求，编写读取标签信息的软件程序。
包括射频驱动程序、读写器掌控程序等，实现读写器的运作，提供更加丰富的数据展示和操作接口。
三、预期成果1. 基于UHF的RFID读写器硬件设计和软件程序开发，实现读取标签信息的功能。
2. 对于UHF RFID模块的学习和掌握，对基于UHF的RFID读写器的设计有更加深入的了解。
3. 对物联网设备开发的掌握能力和技术运用能力得到提高，为未来从事相关研究和开发打下基础。
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收稿日期:2010-05作者简介:张远海(1978)),男,工程师,研究方向为通信技术。
基于ARM CORTEX -M 3的UHF RF ID 读写器研究张远海1,翁佩纯2(1.中山火炬职业技术学院,广东中山528436;2.电子科技大学中山学院,广东中山528400)摘要:介绍基于AR M CORT EX -M 3系列处理器STM 32的IS O /I EC 18000-6B UHF RF I D 读写器的实现。
射频部分分析了四通道零中频接收机和ASK 调制电路的实现;信息处理部分分析了STM 32进行ASK 发送调制和I Q 正交信号解码的主要流程和程序。
关键词:UHF RF I D;ARM CORT EX;零中频中图分类号:TN 911 文献标识码:A 文章编号:1006-2394(2010)11-0014-03A UHF RFID R eader Based on CORTEX -M 3Z HANG Yuan -ha i 1,W E NG Pe-i chun2(1.Zhongshan T orch Po l y technic ,Zhong shan 528436,Ch i na ;2.U n i versity o f E lectron i c Sc i ence and T echno logy o f Ch i na ,Zhong shan Instit ute ,Zhongshan 528400,Ch i na)Abst ract :A UH F RFI D reader according to I SO /I E C 18000-6B based on STM 32processors of the AR M CORTEX -M 3fa m il y is descri b ed in this paper .A four -channe l zero-I F rece i v er and t h e ASK m odulati o n c ircu it are i m ple m ented .STM 32send i n g ASK m odu lation and I Q quadrature si g na l decoding o f the I n for m ati o n processi n g part are analyzed .K ey w ords :UHF RF I D ;AR M C ORTEX;zero-I F 射频识别技术(RFI D,即Rad i o -frequency identif-i ca ti o n),是一种利用无线射频技术在阅读器和标签之间进行非接触双向数据传输,以达到目标识别和数据交换目的的自动识别技术。
ISO /I EC 18000是基于物品管理的射频识别国际标准,按频率不同分为7个部分,其中第6部分规定UHF 频段,I SO /I EC 18000-6标准定义了860-930MH z 频率下的物品管理用RFI D 的物理层、抗冲突系统和协议参数。
在该标准中将物品管理用RF I D 分成Type A 和Type B 两种,2006年6月版本的新版中新增了Type C ,其实质就是EPC C1G2的I SO 版本。
其中Type B 的特点是存储容量小、抗冲突能力强、指令简单。
本文将介绍基于ARM CORTEX-M 3系列处理器ST M 32的I SO /I E C 18000-6Type B UH F RFI D 读写器的实现。
1 读写器总体方案设计读写器的功能框图如图1所示。
信息处理模块中的主控芯片AR M ST M 32负责ASK 调制和I Q 正交信号的解调。
AMR ST M 32将数字信号的命令经过编码后的曼彻斯特编码信号送到射频模块控制产生ASK 的射频信号;AMR ST M 32同时控制PLL 电路产生中心频率信号,频率信号通过适当的放大缓冲后分成两路,一路进入调制发射电路,另一路进入接收电路作为本振信号。
进入发射电路的射频信号经过ASK 调制后,射频信号进入功放模块进行功率放大,然后经过天线发射出去。
Type B 的标签是无源的,需要靠感应读写器发出的射频信号产生能量,从而发出自身信息。
天线接收到的标签发射散射回的信号进入接收电路与本振信号共同作用于四通道零中频接收电路中,解调出只与读图1 读写器的功能框图写器和标签之间距离有关的I Q 正交信号送信息处理模块中的ARM ST M 32进行解码。
解码后的标签数据信息将根据需要存储在SD 卡或者通过USB 、网络等方式进行传输。
2 射频部分设计在射频发射部分,信息处理模块发送的基带编码数据经整形放大后对载波信号进行幅度调制,调制信号进入射频功放管进行功率放大后,从天线发送出去。
在射频发射接收部分采用四通道零中频接收电路,接收信号和载波信号经过移相网络、低通滤波器、混频接收电路、差分放大后得到同相解调数字信号I 和正交解调数字信号Q,然后送信息处理模块进行解调。
接收电路的原理框图如图2所示。
图2 接收电路原理框图接收电路的解调原理如下:设D 点的载波信号为V LD (t)=A cos (X 0t),则移相后:C 点的载波信号为V LC (t)=A cos (X 0t +P /4)B 点的载波信号为V LB (t)=A cos (X 0t +2P /4)A 点的载波信号为V LA (t)=A cos (X 0t +3P /4)设A 点的天线接收信号为V RA (t)=B (t)cos (X 0t+W ),B (t)为单极性二进制数据,W 为接收信号之间的相位差。
则:B 点的天线接收信号为V RB (t)=B (t)cos (X 0t +W +P /4)C 点的天线接收信号为V RC (t)=B (t)cos (X 0t +W +2P /4)D 点的天线接收信号为V RD (t)=B (t)cos (X 0t +W +3P /4)混频电路的输入信号包括本地载波信号和天线接收信号,输出信号为两个频率信号的混频结果,再通过LP 低通滤波器滤波2X 0t 高频分量后,可以看出,A d 与C d 的信号相位差为P ,B d 和D d 的信号相位差为P ,因此把A d 、C d 及B d 、D d 信号分别送到差分放大器就可以得到:I 信号为:G 1[AB (t)cos (W -3P /4)/2-AB (t)cos(W +P /4)/2]=-G 1AB (t)si n (W -P /4)=G 1AB (t)cos(W +P /4)Q 信号为:G 2[AB (t)cos(W -P /4)/2-AB (t)cos (W +3P /4)/2]=-G 2AB (t)si n (W +P /4)=G 2AB (t)cos(W +3P /4)其中,G 1、G 2为两个差分放大器的增益,可见I 、Q 信号只与W 有关,且是正交的信号。
下一步将I Q 正交信号送到信息处理模块的STM 32进行解调。
3 信息处理部分设计信息处理模块采用具有ARM 最新的、先进架构的Cortex -M 3内核ST M 32控制器作为主控芯片。
ST M 32功耗低,性能高,带有丰富的片内资源和丰富的外设,集成了U SB 、C AN 、网络等多种接口。
这些新特性将在较低功耗下实现较强的信息处理的能力,并带来灵活的外部连接方式。
ST M 32发送的数据采用曼彻斯特编码格式对数据进行编码。
曼彻斯特编码的编码格式是将数据1和数据0分别调制成下降沿和上升沿,但因射频电路板中有一个反相器在放大器前端做为反相隔离驱动的作用,所以需要相应的将数据1和数据0分别调制成上升沿和下降沿。
图3为发送数据中的Prea m ble 和Deli m iter 时序。
图3 数据发送波形图ISO /I EC 18000-6B 中规定的发送数据需要包括9个曼彻斯特/00作为数据的/Prea m ble 0。
Start D e -li m iter 一共有四种,Deli m iter2,D eli m iter 3为保留,D e -li m iter4为加速返回链路速度,De li m iter1为最常用。
Deli m iter1的格式为1100111010。
De li m iter1发送完毕即开始发送/命令0相关数据和CRC 校验码。
编码程序利用定时中断来实现。
每次中断的时间为数据传送周期25L S 的一半,也就是12.5L S 。
每次中断调用一个编码程序,使用STM 32的I O 口PC7作为ASK 控制的输出接口。
数据发送中断部分程序流程图如图4所示。
在使用ST M 32的I O 口之前需要进行设置。
首先将PC7设置成推挽输出:RCC ->APB2ENR |=1<<4; //使能PORTC 时钟GPI OC ->CRL &=0X0FFFFFFF;//PC7设置成推挽输出GPI OC ->CRL |=0X30000000;图4 数据发送中断程序流程图然后将PC7转换成别名地址宏:#de fi n e BI TBAND(a ddr ,bit nu m )((addr&0xF0000000)+0x 2000000+((ad -dr&0xFFF FF )<<5)+(bit num <<2))//把地址转换成一个指针#defi ne ME M _ADDR(a ddr) *((vo l a ti le unsi gned lo ng *)(a ddr))#defi ne BI T _ADDR(a ddr ,bit num ) ME M _ADDR(BI TBAND (addr ,b i t nu m ))#defi ne GP I OC_ODR_Addr (GPI OC_BASE+12)//0x4001100C#defi ne Co ntr_Ask BI T _ADDR(GP I OC_ODR_Addr ,7)//P C7输出A S K 信号设置完成之后,ASK 的编码D e m o 程序如下:i f(Count==0) //数据位开始{i f(bit ==0) //发送的数据为0Contr_A sk=1; //将输出置高,准备跳变到低,产生数据0的编码e l se //发送的数据为1Contr_A sk=0;//将输出置低,准备跳变到高产生数据1的编码count=1;}e l se //跳变编码开始 {Contr_A sk=!Cont r_A sk ; //产生跳变边沿count=0;}通过上面的De mo 程序可以看出首先发送固定的Prea m b l e 和Deli m iter 序列,然后将命令和命令所带的参数以及16位的CRC 校验码发送出去即可完成整个发送流程。