[摘要]XRA00是意法半導體公司推出甚高頻RFID存儲器芯片，本文介紹了它的基本工作原理，以及在消費品零售和行李搬運領域的典型應用
RFID（Radio Frequency IDentification）常被稱為感應式電子晶片或近接卡、感應卡、非接觸卡等。一套完整的RFID系統通常由Reader（讀卡器）和Transponder（應答器）兩部分組成。正常工作時，由Reader發射一特定頻率的無線電能量波給Transponder，以驅動Transponder電路并將內部的ID Code送出，同時Reader接收此ID Code。Transponder的特殊之處在于無需電池、免接觸、免刷卡故不怕臟污，其晶片密碼為世界唯一，無法復制，安全性高，壽命長。文中以意法半導體（ST）公司推出的甚高頻RFID存儲器芯片XRA00為例來介紹射頻識別芯片的工作原理及應用。 1 XRA00的主要特點
XRA00是一個工作在甚高頻的用于射頻識別的應答器或標簽集成電路。該芯片具有以下特點：
●完全符合EPC global 1.0規范；
●采用868MHz ISM 頻帶和15MHz ISM 頻帶甚高頻載波頻率；
●接收信號是異步脈寬調制(PWN)脈沖編碼的50％到100％幅度鍵控（ASK）調制信號，應答為雙相空間編碼信號；
●內含帶鎖存的128位EEPROM和96位ePC；
●具有庫存、讀取、編程和擦除功能；
●提供刪除命令；
●采用標準30ms編程時間；
●可循環擦寫10000次以上；
●數據可保存40年以上。
2 性能概述
XRA00的邏輯框圖(如圖1所示)，其中AC0和AC1為天線連接點。和天線連接之后，XRA00便可以從讀卡器輻射的射頻能量中獲得工作所需的電源。如果需要，用戶可通過XRA00中的非易失性存儲器為標簽編程，XRA00只有在接收到讀卡器有效的正確命令之后才會對讀卡器做出應答。
此外，XRA00內部還有一個針對RFID應用的噪聲應用環境的快速防沖突協議，該協議完全符合自動識別中心1類甚高頻規范。
3 工作過程
當ePC信息寫入之后，對EEPROM中的鎖存位進行編程可保護芯片中的數據。此時XRA00即進入用戶模式。在用戶模式下，ERASEID、PROGRAMMEID和VERIFYID等命令通常未被激活，XRA00只對防沖突命令做出響應。此時，XRA00芯片支持SCROLLID、SCROLLALLID、PINGID、QUIET、Talk、KILL、ERASEID、PROGRAMMEID和VERIFYID等命令，每個命令的含義如表1所列。
表1 XRA00支持的命令
SCROLLID——XRA00匹配數據，返回整個ID代碼作為應答
SCROLLALLID——XRA00不進行辨別，返回整個ID代碼作為應答
PINGID——用于多XRA00時防沖突的情況，XRA00匹配數據并在特定的時間段做出響應
QUIET——XRA00匹配數據，進入休眠狀態，不再響應讀卡器的命令，直到接收到Talk命令或失去電源能量
TALK——XRA00匹配數據，進入工作狀態，響應讀卡器的命令
KILL——XRA00永久刪除存儲器內ID代碼和所有數據
ERASEID——擦除XRA00內部存儲器內容
PROGRAMMEID——在沒有鎖存的狀態下對XRA00內部存儲器編程（一次16位）
VERIFYID——校驗XRA00存儲器中的所有數據位，確保正確編程
在進行射頻識別時，讀卡器和XRA00之間一般按照如下步驟進行對話：首先，讀卡器輻射的甚高頻工作場使XRA00獲得應答所需的電源能量，并使其進入激活狀態，準備接收讀卡器的命令；然后，讀卡器發射包含命令的信號并等待XRA00的應答；最后由XRA00根據接收到的命令發射應答信號。這種工作方式被稱為RTF（Reader Talk First）。
4 存儲器映射
XRA00內部的128位存儲器共分八個塊，每塊16位。XRA00的內部存儲器映射(如圖2所示)。讀取時每一位可以單獨讀取，寫入則可按照每塊16位的方式寫入。其中第一個存儲器塊用來存儲ePC規范定義的crc（循環冗余校驗碼），接下來六個塊全都用來存儲庫存序列號中用到的96位產品代碼，最后一塊由8位刪除代碼和8個鎖存位公用，其中8個鎖存位用于保護存儲器里的數據。
5 典型應用
RFID可廣泛應用于動物晶片、汽車晶片防盜器、門禁管制、停車場管制、生產線自動化、物料管理等。
XRA00功能齊全、成本低廉，特別適用于消費品零售和行李搬運領域的物品跟蹤。過去一直采用條形碼的方式監控這些應用，而ePC標簽則可實現自動化的非視線閱讀和唯一識別。
XRA00為超長射程器件類芯片，從閱讀器到芯片的操作距離長達10米。XRA00的這種甚高頻技術十分適合美國市場的902－928MHz頻帶和歐洲市場的866－868MHz頻帶。此外，這款器件內的非易失性存儲器還可以使用戶能夠在供應鏈的應用點來為標簽進行編程，同時允許給一個特殊的物品分配一個專用代碼，或者在標簽通過系統時更改標簽內的數據，其典型編程時間為30ms。
XRA00全面支持ePCglobal Class 1b防沖突協議，由于多個標簽常處于同一個閱讀器射程范圍內（如零售商業環境），因而在這種情況下就需要防沖突機制。XRA00芯片提供的刪除命令（通常叫做"隱私"命令）可在工作期結束（如當顧客離開商店時）時永久地禁用該器件。
6 結束語
成本低廉的RFID IC特別適合大批量的電子條形碼應用，XRA00以其低廉的成本和強大的功能極有可能成為現在廣泛使用的條形碼的替代品。
