本系统的整体框架图如图2-1所示，系统主要是用来读取RFID标签内保存数据的RFID读写器，并且显示在电脑端。图2-2按模块可以分为这几个模块：软件模块和读写器硬件模块，软件模块是读写器的核心部分，包含通讯协议，修改密钥的算法，运用ISO 15693协议标准，可以读写符合ISO15693协议的RFID标签内保存的数据；读写器硬件模块主要包括RFID系统天线、射频模块、控制模块和标签。

图2-2 系统模块框架

2。3模块需求分析

整个软件模块通过Eclipse进行代码编写调试，MFRC500读写芯片应用，协议标准采用ISO 15693协议标准，其工作频率是13。56MHz，通信速度106Kbit/s。整个软硬件系统模块功能如下：

（1）天线：读写器和RFID芯片都有天线，RFID芯片上天线将高频振荡能量转变为电磁波能量，辐射传送到接收天线，电磁波能量被接收天线接收，最后转变成导行电磁波进行信号传递。

（2）射频模块：将射频信号转换为基带信号。

（3）控制模块：将发射信号进行编码调制处理，并且对接收信号解调解码等多种处理，执行防碰撞算法，是读写器的核心模块。

（4）软件模块：包括了核心的15693协议标准，读写器读写部份的密钥算法，通讯协议，主要程序是读写程序。

（5）标签：采用15693协议标签，与设计的读写器配套。

2。4本章小结

本章对系统实现功能的需求进行了介绍说明和分析，详述了整个设计应用的模块划分，介绍了各个模块实现的功能和实现功能所需的条件。

第三章超市盘点器硬件设计

3。1读写器硬件组成

读写器硬件包含控制模块、射频模块和天线，外加外部读取的RFID标签。模块示意图如图3-1所示。

图3-1 读写器结构框图

3。2射频模块

3。2。1射频前端的工作模式

电感耦合是交变磁场之间互相耦合，此作业模式适用于低频和高频RFID，RFID上天线呈线圈型，等同于电感，产生了交变磁场，于是RFID读写器和RFID标签便可以互相耦合。不论是读写器还是RFID标签都采用谐振电路，用来传输射频信号及能量，在读写器系统内，电容与线圈电感就无形中组成了谐振电路[10]。

3。2。2射频前端结构

由于需要使得读写器线圈产生最大的磁通，最大限量地将读写器能量输出并且输出信号，且保证信号无失真，所以一般读写器电路都是串联谐振电路[11]。其电路结构如图3-2所示，电路中，线圈天线由电感L组成，串联的电感L和电容C则构成串联谐振电路，现实运用中，由于电容C和电感L的损耗，则约等于电阻、电感和电容相串联。

图3-2 射频前段天线电路结构

3。3控制模块

3。3。1控制模块功能

读写器的核心就是控制模块，控制模块负责以下工作：

（1）与应用软件通信，并执行发来的命令；

（2）控制与电子标签的通信过程；

（3）信号编码与解码；

（4）防碰撞算法执行；

（5）电子标签与读写器之间通信和数据传输的身份认证；

（6）加密与解密传输的数据[12]。

3。3。2控制模块组成

控制模块主要由微处理器和ASIC组件组成。ASIC组件主要负责逻辑加密的过程，对读写器与电子标签之间的数据流进行加密，减轻微处理器密集计算的负担[13]。控制模块构成图如图3-3所示：

图3-3 控制模块构成

3。4读写器天线

3。4。1天线概述

无线通讯，一般由发射机，发射机天线，接收机，接收机天线组成，发射机产生高频振荡能量，由馈线传送到天线上，在天线位置从高频振荡能量转变为电磁波，并且在传输介质中传输。接收天线接收到电磁波之后，将电磁波转变成异行电磁波，并且通过馈线传送到接收机中，这就是整个无线传输的过程[14]，如图3-4所示。