摘要：依据超高频RFID国际标准协议EPC GEN2中的规则，根据ARM9芯片S3C2440提出一种适用于超高频读写器的PIE编码以及MILLER2解码的完成办法。规划中运用该芯片的PWM输出进行编码，并运用其外部中止进行解码。通过剖析示波器捕捉到的MILLER2波形以及串口打印的解码输出，验证了该规划的正确性。
关键词：S3C2440；EPC GEN2协议；超高频读写器；PIE编码；MILLER2解码
导言
一般的UHF读写器主控芯片运用FPGA较多，其长处是FPGA对时序逻辑处理速度快，运用HDL言语很简单完成协议的编码与解码，但FPGA芯片自身很少具有串口、网口等通讯接口模块，功用扩展较费事。因为ARM9芯片集成了许多扩展接口，一起进行操作体系移植等更高层次的规划也变得很简单，但对时序逻辑处理较难。因此本文提出了根据ARM9的UHF RFID读写器基带编解码办法，并加以完成。
1 基本原理
UHF RFID国际标准协议规则读写器到电子标签的通讯应选用DSB—ASK、SSB—ASK或许PR—ASK调制办法。本文运用ARM9芯片S3C2440的PWM(脉宽调制)操控模块进行PIE编码，通过编码信号操控射频开关完成OOK调制。电子标签接纳到指令后反向散射副载波应对，通过射频模块的天线接纳后被解调电路还原成MILLER2数据。结构MILLER2解码状态机，运用S3C2440的外部中止对MILLER2时序序列进行上升沿捕捉，捕捉到的两次中止的时刻距离作为状态机输入，从而解调出标签反射回来的数据。体系的硬件框图如图1所示。
读写器射频模块的作业流程为：发送指令时，PIE编码电平操控射频芯片开关，当开关敞开时输出射频载波，封闭则不输出，以到达OOK调制载波的意图。接纳机选用零中频接纳机计划，直接对天线接纳到的标签反向散射信号进行解调，解调结束得到相位相差90°的I、Q两路信号，通过差分扩大器扩大处理后，输出到比较器，通过比较后电路输出MILLER2编码时序信号。
2 PIE编码
2．1 PIE码简介
EPC GNE2协议规则UHF读卡器向标签发送指令时，数据应选用PIE编码。PIE码通过凹凸电平的时刻长度不同来规则数据是“1”仍是“0”。协议运用Tari代表数据“0”，时刻长度在6．25～25μs范围内，容差为±1％，数据“1”的宽度在为1．5Tari～2．5Tari，如图2所示。本次编码中，Tari值为6．4μs，数据“1”的长度为11．4μs，PW的长度为3．2μs。
协议规则，完好的PIE码需在有用数据前加上前同步码或帧同步码。前同步码由定界符、Tari、RTcal以及TRcal这4段组成，用在Query指令上。帧同步码省去了TRcal而直接由前三项组成，用在其他指令上。前同步码暗示如图3所示。
2．2 PWM完成PIE编码
S3C2440有5个16位的定时器，其间定时器1～4具有PWM(脉宽调制)功用，定时器运用通过分频后的体系时钟PCLK作为时钟输入。本规划中100 MHz的PCLK通过2分频得到50 MHz频率的定时器输入时钟，定时器每计数一次耗时0．02μs。定时器运用两个16位的缓冲寄存器TCNTB和TCMPB来完成PWM功用，TCNTB为一次PWM输出计数次数，选用递减的办法计数，当计数减为TCMPB的时分，PWM输出电平回转。以数据“0”为例，其脉冲总宽度为6．4μs，低电平持续时刻3．2 μs，则可计算出TCNTB=6．4／0．02=320次，TCMTB=3．2／0．02=160次。
为完成接连的PWM输出，需要让定时器作业在主动重载形式，即当定时器计数器减为0的时分，在定时器中止处理函数里更新TCNTB及TCNMPB，让定时器重新开端一次脉宽输出。定时器1初始化时通过以下过程：
①TCNMB以及TCMPB寄存器赋非零初值；
②TCON中人工装载位装备为1，TCNTB和TCMPB更新到内部计数器；
③TCON中主动重载位装备为1，为完成接连的PWM功用；
④TCON中输出翻转位装备为1，脉冲以高电平开端；
⑤TCON置为发动位；
⑥TCON设置封闭人工装载，定时器开端发动。
