《基于MSP430F2016和CC1100的主动式低功耗RFID标签设计》.pdf

第10卷 第6期 Vol.10No.6 2008年6月 新特器件应用 Jun.2008 基于MSP430F2012和CC1100的 主动式低功耗RFID标签设计* 尚亮，李文峰，李白萍 (西安科技大学通信与信息工程学院，陕西 西安 710054) 摘 要：介绍了基于MSP430F2012单片机和CC1100射频收发芯片的低功耗主动式RFID标签的 设计方案，并探讨了主动式RFID标签功耗高、使用时间短、性能不稳定等问题的解决方法。 关键词：RFID；电子标签；MSP430单片机；CC1100；射频收发；低功耗 0 引言 近年来，随着微型集成电路的进步，射频识 别 (RFID)技术在国内外得到了迅速发展。大多 数RFID系统都是通过RF从阅读器获取电源的被 图1 系统结构框图 动式标签。这虽然有利于减小标签尺寸和降低成 器之间的信息传输；电源供应单元负责为标签卡 本，但会限制读取范围和数据存储能力。而如 供电；天线可选用RainSunAN1603贴片天线。 今，低功耗IC技术的突破，为发展小型、低功耗 1.2 MCU的选择 主动式电子标签创造了条件。RFID主动式标签不 由于主动式RFID标签一般都采用电池供电。 但具备被动式标签的很多特征，而且还有读取距 为了延长电池使用寿命，本系统对低功耗性能有 离更远、性能更可靠、寿命长等优点。本文具体 很高要求。德州仪器公司 (TI)推出的MSP430系 阐了述基于MSP430F2012和CC1100的低功耗理念 列是超低功耗Flash型16位RISC指令集单片机， 来设计双向主动式标签的软硬件实现方法。 其设计结构完全以低功耗运行系统为核心。该芯 1 系统硬件设计 片的电源采用1.8~3.6V低电压，RAM数据保持 方式下的耗电仅0.1μA，I/O端口的漏电流最大仅 1.1 系统结构 50nA。这种低功耗结构的具体特点主要体现在 以下三点： 主动式标签设计时，应重点考虑其微型化、 第一，它集成了丰富的片内外设且性价比极 低成本、低功耗、高可靠性、阅读距离可调、电 高。MSP430单片机已将很多外围模块集成到了 池供电等特性。分析主动式RFID标签的这些特性 MCU芯片中，并增大了硬件冗余。用户可以通 要求后形成的设计结构框图如图1所示。图中， 过特殊功能寄存器选择使用不同的功能电路，即 处理控制单元负责控制标签卡的操作以及数据的 依靠软件选择其中不同的外围功能模块，对于不 存储和处理；无线收发单元则负责标签卡与读卡 使用的模块，可停止其工作，以减少无效功耗。