超高频段RFID标签的数字电路设计

4.6 存储器及存储控制逻辑

RFID标签的数据信息都存储在存储器中，一般采用EEPROM，用于存储EPC代码以及password等标签的标识性信息。存储器与状态机的接口 5 J为：Di是存储器输入数据信号；Do是存储器输出数据信号；Addr是存储器输入地址信号；oen是存储器输出使能信号，高电平有效；cen是存储器芯片使能信号，高电平有效；we是存储器读写控制信号，we=1时写有效；we=0时读有效。

5 仿真结果及版图

本文采用VHDL完成了UHFRFID标签数字电路的RTL代码设计，同时对标签与读写器通讯过程进行全面的模拟和仿真，并基于0．18μm CMOS工艺标准单元库，用EDA相关工具对该电路进行了前端综合和后端物理实现。仿真结果如图7所示，可以看到，综合后的电路将读写器发出的PIE格式命令CMD data成功地译码为二进制数据，存人命令寄存器command中，并提供了控制状态机及校验模块的相关命令的使能信号(Query en，QueryAdjust―en等)；在各种命令使能信号的触发下标签执行相应操作，按读写器要求产生各种输出数据(rn，handle等)；并将输出数据进行FM0编码产生CMD out；还实现了与存储器的接口。仿真结果显示标签数字电路在各情况下均正常工作，完全满足协议要求。综合后的电路规模约为11000门，功耗约为35μw。由于电路规模很大，要通过自动布局线进行版图设计，所设计的版图如图8所示。版图已经通过了DRC(设计规则检查)和LVS(版图与电路图一致比较)验证，时序分析也满足要求，电路具有较大的裕量，可靠性较高。

图7 仿真结果

图8 标签数字电路版图

6 结束语

本文依据EPC C1G2及ISO／IEC18000-6协议，利用VHDL硬件描述语言和EDA工具设计实现了UHFRFID标签数字电路，可应用于工作在超高频段的各种RFID标签的数字部分。文中给出的仿真结果表明完成的设计符合协议要求。逻辑综合也得到让人满意的结果，这些都保证了电路的高性能和后端设计的顺利完成。后期的工作是对流片结果进行测试，另外，在满足协议功能要求的基础上，如何尽可能地简化电路结构并尽可能降低功耗是进一步研究的课题。