《RFID开发技术及实践》课件第4章.pptx

第4章低频RFID阅读器设

计

4.1低频ID卡

4.2EM4095

4.3低频RFID阅读器程序设计

4.1低频ID卡

低频RFID由于频率较低，带宽有限，所以不适合传输

大量数据以及数据写入。因此低频RFID标签通常是以ID卡

的形式出现，即在标签中固化一串ID号，阅读器仅可以阅

读，不能写入和更改。

ID卡仅提供一个ID卡号，通常用作身份识别，更多的

功能需要依赖于阅读器。阅读器读取ID号进行比对后，执

行相关处理或者传入上位机或网络进行处理。

4.1.1常见低频ID卡

低频ID卡通常采用无源设计，将ID芯片和天线封装在

一起，做成卡片或标签的样式，其结构如图4-1所示。

常见的ID芯片有EM公司的EM4100及其兼容的TK4001

系列、HID系列和摩托罗拉的产品等。目前，市场上使用较

多的为前两种，其读取方法不尽相同：

EM4100系列ID卡芯片可使用同一个公司配套的

EM4095读卡芯片，方便读取其ID号。

HID系列卡有自己的加密协议和读取方法，并且不

公开，所以EM4095读卡芯片无法读取其ID号，只能使用专

用HID类读卡器。因此本书中不详细讲解此系列卡。

天线

ID卡芯片

ID卡片

图4-1ID卡结构

4.1.2EM4100

EM4100是EM公司生产的只读型非接触ID卡芯片，典

型频率为125kHz,内部固化64bit数据，一旦进入阅读器范

围内，并与阅读器天线发出的载波耦合后，将64bit的数据

不断发回阅读器。EM4100内部64bit相关定义如图4-2所示。

111111111

D00D01D02D03PO

D10D11D12D13P1

D20D21D22D23P2

D30D31D32D33P3

D40D41D42D43P4

D50D51D52D53P5

D60D61D62D63P6

D70D71D72D73P7

D80D81D82D83P8

D90D91D92D93P9

PCOPC1PC2PC3SO

图4-2EM4100内部64bit相关定义

64bit数据共分为五部分，其含义如下：

同步头：共由9个1组成，用于识别数据开始传送。

版本信息和客户ID:共由D00～D13中的8bit组成，

分别记录版本信息和客户ID号。

数据：共由D20～D93中的32bit组成，用于存储ID卡

号。

校验位。P为每一行数据的偶校验，例如，P0为0行

校验，即D00～D034bit的偶校验。PC为每一列数据的偶校

验，例如，PC0为D00～D9010bit的偶校验。

停止位。S0为停止位，即单bit0。

4.1.3EM4100解码

对EM4100进行解码时，判断一帧完整数据的开始，需

要判断同步头，因为数据中的行列校验会保证数据中不会连

续出现9个1。由于只要在阅读器范围内，EM4100就会循环

送出内部的64bit数据，并且最后一个停止位为数据0。因此

判断同步头的方法是当第一次读取数据时，遇到0至1的跳变

开始计数，如果读到连续9个1,则为同步头，从同步头往后

可依次读取剩余的bit位。

EM4100内部的64bit数据采用时钟(典型频率为125

kHz)64分频的速率进行发送，每位bit的传送时间为：

(1s/125000)×64=512μs

数据采用曼彻斯特码编码，即每个bit被分为两位传输，

每两个曼彻斯特码宽度为512μs,如表4-1所示。

表4-1曼彻斯特码

原码曼彻斯特码

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