射频识别电子标签的基带处理器.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910054376.3 (22)申请日 2019.01.21 (71)申请人 思力科 （深圳） 电子科技有限公司 地址 518000 广东省深圳市龙岗区坂田街 道五和大道5022台菱大厦903 (72)发明人 高城刘才刘冰洋 (74)专利代理机构 深圳鹏睿知识产权代理有限 公司 44530 代理人 魏思凡 (51)Int.Cl. G06K 19/077(2006.01) (54)发明名称 射频识别电子标签的基带处理器 (57)摘要 本发明提供了一种射频识别电子标签的基 带处。

2、理器， 包括： 解码模块： 用于解析外部输入的 命令； 编码模块： 用于对外发数据进行编码； 随机 数模块， 用于从初始值开始按照预设算法产生具 有一定随机性的数值； 预处理模块， 用于从存储 器中读取数据， 并给所述随机数模块提供初始 值； CRC模块， 用于CRC计算、 编码和校验； 命令处 理模块： 用于执行预设的协议需求的操作； 时钟 管理模块， 用于给所述基带处理器当前运行状态 下需要使能的模板使能并赋于时钟。 本发明中的 射频识别电子标签的基带处理器， 通过区分、 定 义不同的工作模块和运行状态， 并由时钟管理模 块来使能基带处理器各个运行状态下实际所需 要的模块工作， 从而降低整。

3、个工作流程下的整体 功耗。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 109871933 A 2019.06.11 CN 109871933 A 1.一种射频识别电子标签的基带处理器， 其特征在于， 包括： 解码模块： 用于解析外部输入的命令， 并提取和分析参数； 编码模块： 用于对外发数据进行编码， 以产生预设格式的数据； 随机数模块， 用于从初始值开始按照预设算法产生具有一定随机性的数值； 预处理模块， 用于从存储器中读取数据， 并给所述随机数模块提供初始值； CRC模块， 用于CRC编码和校验， 并计算所述存储器中的EPC区的CRC值； 命令处理模块： 用于执行预设的协议需求的操作； 。

4、时钟管理模块， 用于给所述基带处理器当前运行状态下需要使能的模板使能并赋于时 钟。 2.根据权利要求1所述的射频识别电子标签的基带处理器， 其特征在于， 所述基带处理 器包括预处理状态、 等待状态、 解码状态、 处理状态、 存储器 “写” 状态及编码状态。 3.根据权利要求2所述的射频识别电子标签的基带处理器， 其特征在于， 当所述基带处 理器处于预处理状态时， 所述预处理模块读取所述存储器中的数据， 并给于所述随机数模 块开始计算的初始值， 所述CRC模块计算所述存储器中的EPC区的CRC值； 当所述基带处理器处于等待状态时， 所述解码模块开始等待命令， 所述随机数模块不 断在计算新随机数；。

5、 当所述基带处理器处于解码状态时， 所述解码模块对命令进行解析， 提取命令参数， 部 分命令会和所述存储器内部的数值进行匹配， 同时， 所述CRC模块对命令进行CRC校验； 当所述基带处理器处于处理状态时， 所述命令处理模块根据命令、 命令参数和当前状 态来决定需要发送的数据、 改变相应的寄存器状态， 或者从随机数模块取数据； 当所述基带处理器处于存储器 “” 写 “” 状态时， 所述存储器完成数据写入的操作； 当所述基带处理器处于编码状态时， 所述编码模块对外发数据进行编码并发送编码后 的相应数据， 且所述CRC模块同时计算发送数据的CRC编码值。 4.根据权利要求1所述的射频识别电子标签的。

6、基带处理器， 所述预设的协议需求的操 作包括数据盘点、 取随机数、 状态转换和保存参数。 5.根据权利要求1所述的射频识别电子标签的基带处理器， 其特征在于， 还包括： 存储器接口模块， 用于产生满足所述存储器的特定 “读” 和 “写” 时序信号。 6.根据权利要求1所述的射频识别电子标签的基带处理器， 其特征在于， 所述预设格式 为FM0格式或MILLER格式。 7.根据权利要求1所述的射频识别电子标签的基带处理器， 其特征在于， 所述射频识别 电子标签为无源电子标签。 8.根据权利要求2所述的射频识别电子标签的基带处理器， 其特征在于， 每一状态完成 之后， 均反馈完成信号至所述时钟管理模。

7、块。 权利要求书 1/1 页 2 CN 109871933 A 2 射频识别电子标签的基带处理器 技术领域 0001 本发明涉及射频识别技术领域， 特别涉及一种射频识别电子标签的基带处理器。 背景技术 0002 超高频射频识别(Radio Frequency Identification， RFID)技术具有能一次性读 取多个电子标签、 穿透性强、 可多次读写、 数据的记忆容量大， 无源电子标签成本低， 体积 小， 使用方便， 可靠性和寿命高等特点， 得到了世界各国的重视。 0003 随着超高频射频识别技术的不断发展， 超高频射频识别电子标签的应用也越来越 广泛， 在提高其性能上的需求也越来越。

8、迫切， 对于无源标签， 工作距离是一个非常重要的指 标， 要提高工作距离， 就要降低标签的功耗。 0004 然而， 现有技术当中， 目前射频识别电子标签的数字基带处理器(也称标签芯片) 的架构存在两种方案， 一种为采用按功能划分的有限状态结构， 另一种为基于CISC (Complex Instruction Set Computer， 复杂指令计算机)指令集的CP结构， 但这两类结构 在划分上都没有考虑到电子标签低功耗需求的特殊性， 通常是多个模块协同配合、 同时工 作的， 因而会产生较大的瞬时功耗。 发明内容 0005 本发明提供了一种射频识别电子标签的基带处理器， 旨在改善现有技术当中射频。

9、 识别电子标签的数字基带处理器功耗大的技术问题。 0006 本发明是这样实现的： 一种射频识别电子标签的基带处理器， 包括： 0007 解码模块： 用于解析外部输入的命令， 并提取和分析参数； 0008 编码模块： 用于对外发数据进行编码， 以产生预设格式的数据； 0009 随机数模块， 用于从初始值开始按照预设算法产生具有一定随机性的数值； 0010 预处理模块， 用于从存储器中读取数据， 并给所述随机数模块提供初始值； 0011 CRC模块， 用于CRC编码和校验， 并计算所述存储器中的EPC区的CRC值； 0012 命令处理模块： 用于执行预设的协议需求的操作； 0013 时钟管理模块，。

10、 用于给所述基带处理器当前运行状态下需要使能的模板使能并赋 于时钟。 0014 此外， 在本发明较佳的实施例中， 所述射频识别电子标签的基带处理器还可以具 有以下技术特征： 0015 进一步地， 所述基带处理器包括预处理状态、 等待状态、 解码状态、 处理状态、 存储 器 “写” 状态及编码状态。 0016 进一步地， 当所述基带处理器处于预处理状态时， 所述预处理模块读取所述存储 器中的数据， 并给于所述随机数模块开始计算的初始值， 所述CRC模块计算所述存储器中的 EPC区的CRC值； 0017 当所述基带处理器处于等待状态时， 所述解码模块开始等待命令， 所述随机数模 说明书 1/5 页。

11、 3 CN 109871933 A 3 块不断在计算新随机数； 0018 当所述基带处理器处于解码状态时， 所述解码模块对命令进行解析， 提取命令参 数， 部分命令会和所述存储器内部的数值进行匹配， 同时， 所述CRC模块对命令进行CRC校 验； 0019 当所述基带处理器处于处理状态时， 所述命令处理模块根据命令、 命令参数和当 前状态来决定需要发送的数据、 改变相应的寄存器状态， 或者从随机数模块取数据； 0020 当所述基带处理器处于存储器 “” 写 “” 状态时， 所述存储器完成数据写入的操作； 0021 当所述基带处理器处于编码状态时， 所述编码模块对外发数据进行编码并发送编 码后的。

12、相应数据， 且所述CRC模块同时计算发送数据的CRC编码值。 0022 进一步地， 所述预设的协议需求的操作包括数据盘点、 取随机数、 状态转换和保存 参数。 0023 进一步地， 所述射频识别电子标签的基带处理器还包括： 0024 存储器接口模块， 用于产生满足所述存储器的特定 “读” 和 “写” 时序信号。 0025 进一步地， 所述预设格式为FM0格式或MILLER格式。 0026 进一步地， 所述射频识别电子标签为无源电子标签。 0027 进一步地， 每一状态完成之后， 均反馈完成信号至所述时钟管理模块。 0028 本发明的有益效果是： 通过区分、 定义不同的工作模块和运行状态， 并由。

13、时钟管理 模块来使能(指令)基带处理器各个运行状态下实际所需要的模块工作， 从而合理启用每一 运行状态下需要的模块， 而并不是在任何时候都采用多个模块协同配合、 同时工作， 从而降 低整个工作流程下的整体功耗。 附图说明 0029 为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案， 下面将对实施方式中所需要使用 的附图作简单地介绍， 应当理解， 以下附图仅示出了本发明的某些实施例， 因此不应被看作 是对范围的限定， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根 据这些附图获得其他相关的附图。 0030 图1为射频识别电子标签的结构图。 0031 图2为本发明第一实施例中的射频识。

14、别电子标签的基带处理器的结构图。 0032 主要元件符号说明： 0033 载体10基带处理器20 射频模拟前端30存储器40 解码模块21编码模块22 随机数模块23预处理模块24 CRC模块25命令处理模块26 时钟管理模块27存储器接口模块28 0034 如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。 说明书 2/5 页 4 CN 109871933 A 4 具体实施方式 0035 为使本发明实施方式的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本发明实施 方式中的附图， 对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实 施方式是本发明一部分实施方式， 而不是全部。

15、的实施方式。 基于本发明中的实施方式， 本领 域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式， 都属于本发明 保护的范围。 因此， 以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要 求保护的本发明的范围， 而是仅仅表示本发明的选定实施方式。 基于本发明中的实施方式， 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式， 都属于本 发明保护的范围。 0036 以下实施例可运用在如图1所示的射频识别电子标签当中， 图1示出的射频识别电 子标签包括载体10、 以及设于所述载体10上的基带处理器20、 由发射电路及接收电路组成 的射频模拟前端30和存储器。

16、40。 0037 其中， 所述基带处理器20分别与所述射频模拟前端30和所述存储器40电性连接， 所述射频模拟前端30用于接收外来命令并转发给所述基带处理器20， 同时还同于接收所述 基带处理器20需要外发的数据并外发数据， 所述基带处理器20用于执行命令对应的操作， 所述存储器40则用于存储数据。 所述存储器40可以为ROM/RAM、 磁碟、 光盘等。 0038 本邻域技术人员可以理解的， 图1中示出的射频识别电子标签的结构并不构成对 射频识别电子标签的限定， 在实际实施时， 射频识别电子标签还可以包括比图示更多或更 少的部件， 或者组合某些部件， 或者不同的部件布置。 0039 现有射频识。

17、别电子标签的数字基带处理器的架构存在两种方案， 一种为采用按功 能划分的有限状态结构， 另一种为基于CISC指令集的CP结构， 但这两类结构在划分上都没 有考虑到电子标签低功耗需求的特殊性， 通常是多个模块协同配合、 同时工作的， 因而会产 生较大的瞬时功耗， 因此本发明提出一种通过区分、 定义不同的工作模块和运行状态， 并由 时钟管理模块来使能(指令)基带处理器各个运行状态下实际所需要的模块工作的射频识 别电子标签的基带处理器， 以降低整个工作流程下的整体功耗。 0040 实施例1 0041 请参阅图2， 所示为本发明第一实施例当中的射频识别电子标签的基带处理器20， 包括解码模块21、 编。

18、码模块22、 随机数模块23、 预处理模块24、 CRC(Cyclic Redundancy Check， 循环冗余校验)模块25、 命令处理模块26、 时钟管理模块27以及存储器接口模块28。 所述预处理模块24、 所述解码模块21、 所述命令处理模块26及所述编码模块22依次电性连 接， 所述预处理模块24与所述随机数模块23电性连接， 所述CRC模块25分别与所述预处理模 块24、 所述编码模块22和所述命令处理模块26电性连接， 所述预处理模块24、 所述解码模块 21、 所述命令处理模块26及所述编码模块22分别与所述存储器接口模块28电性连接， 所述 存储器接口模块28与存储器40。

19、电性连接。 所述时钟管理模块27与其它每一个模块电性连 接。 所述解码模块21和所述编码模块22分别与射频模拟前端30电性连接。 0042 在本实施例当中， 所述解码模块21用于解析射频模拟前端30输入的命令， 并提取 和分析参数。 所述编码模块22用于对外发数据进行编码， 以产生预设格式的数据， 并将编码 后的数据发送给射频模拟前端30， 以利用射频模拟前端30外发， 所述预设格式为FM0(Bi- Phase Space Coding， 双相间空号编码)格式或MILLER(The Miller code， 密勒码)格式。 随 说明书 3/5 页 5 CN 109871933 A 5 机数模块。

20、23， 用于从初始值开始按照预设算法产生具有一定随机性的数值。 预处理模块24， 用于从存储器40中读取数据， 并给所述随机数模块23提供初始值。 所述CRC模块25用于CRC 编码和校验， 并计算所述存储器40中的EPC区的CRC值。 所述命令处理模块26用于执行数据 盘点、 取随机数、 状态转换和保存参数等预设的协议需求的操作。 所述时钟管理模块27， 用 于给所述基带处理器当前运行状态下需要使能的模板使能并赋于时钟。 所述存储器接口模 块27用于产生满足所述存储器40的特定 “读” 和 “写” 时序信号。 0043 其中， EPC区是C1G2(EPCTMRadio-Frequency I。

21、dentity Protocols Class-1 Generation-2 UHF-RFID Protocal for Communication at 860MHz-960MHz.)协议中规定 的存储区， C1G2协议中规定的存储区分为4个区， RES， TID， EPC， USR， EPC区存储的是协议规 定的电子商品编码。 0044 在本实施例当中， 所述基带处理器20包括预处理状态、 等待状态、 解码状态、 处理 状态、 存储器 “写” 状态及编码状态。 0045 其中， 当所述基带处理器处于预处理状态时， 所述预处理模块读取所述存储器中 的数据， 并给于所述随机数模块开始计算的初始。

22、值， 所述CRC模块计算所述存储器中的EPC 区的CRC值； 0046 其中， 当所述基带处理器处于等待状态时， 所述解码模块开始等待命令， 所述随机 数模块不断在计算新随机数； 0047 其中， 当所述基带处理器处于解码状态时， 所述解码模块对命令进行解析， 提取命 令参数， 部分命令会和所述存储器内部的数值进行匹配， 同时， 所述CRC模块对命令进行CRC 校验； 0048 其中， 当所述基带处理器处于处理状态时， 所述命令处理模块根据命令、 命令参数 和当前状态来决定需要发送的数据、 改变相应的寄存器状态， 或者从随机数模块取数据； 0049 其中， 当所述基带处理器处于存储器 “” 写。

23、 “” 状态时， 所述存储器完成数据写入的 操作； 0050 其中， 当所述基带处理器处于编码状态时， 所述编码模块对外发数据进行编码并 发送编码后的相应数据， 且所述CRC模块同时计算发送数据的CRC编码值。 0051 因此， 本实施例当中的基带处理器每个运行状态需要使能的模块如下表所示： 说明书 4/5 页 6 CN 109871933 A 6 0052 0053 在本实施例当中， 所述射频识别电子标签为无源电子标签。 0054 需要指出的是， 基带处理器20一个完整工作流程为， 首先芯片上电进行预处理状 态， 预处理完成之后进入等待状态， 待命令输入则进入解码状态、 解码完成则进入命令处。

24、理 状态、 最后进入编码状态或存储器写状态， 以外放数据或存储数据。 每一状态完成之后， 均 给时钟管理模块27反馈完成信号， 以使时钟管理模块使能下一个运行状态需要启用的模 块。 0055 综上， 本实施例当中的射频识别电子标签的基带处理器20， 通过区分、 定义不同的 工作模块和运行状态， 并由时钟管理模块来使能(指令)基带处理器各个运行状态下实际所 需要的模块工作， 从而合理启用每一运行状态下需要的模块， 而并不是在任何时候都采用 多个模块协同配合、 同时工作， 从而降低整个工作流程下的整体功耗。 0056 以下为一种优选的时钟分配方案： 0057 在预处理状态时： 协议规定有1ms的时。

25、间， 所以此时取主时钟的16分频。 0058 在等待和解码状态时： 取能满足协议进度要求的最小采样时钟为主时钟的2分频。 0059 处理状态： 取能满足协议时序要求的的最小时钟为主时钟的3分频。 0060 存储器 “写” 状态： 取能满足存储器时序的最小时钟， 例如128分频。 0061 编码状态： 取能满足协议时序要求的时钟， 最大为主时钟的3分频。 0062 以上所述仅为本发明的优选实施方式而已， 并不用于限制本发明， 对于本领域的 技术人员来说， 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内， 所作的任何 修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说明书 5/5 页 7 CN 109871933 A 7 图1 说明书附图 1/2 页 8 CN 109871933 A 8 图2 说明书附图 2/2 页 9 CN 109871933 A 9 。