STC89C52RC单片机的射频卡读写器开发(4)
射频标签还可以分为主动式标签和被动式标签。主动式标签利用自身能力主动发送能量给读写器，主用有用有障碍物的情况下；被动式标签使用调制散射方式发射数据，它必须利用读写器的载波来调制自己的信号，适用于门禁、考勤或公共交通收费领域。
（2）读写器
读写器又称读出装置、扫描器、读头、阅读器，是负责读取或写入标签信息的设备，读写器可以是单独的个体，也可以作为部件嵌入到其他系统中。它可以单独实现数据读写、显示和处理等功能，也可以与计算机或其他系统进行联合，完成对射频标签的操作。根据支持的标签类型不同，完成的功能不同。读写器的复杂程度是不同的。读写器的基本功能是提供与射频标签进行数据传输的途径。同时，读写器还提供相当复杂的信号状态控制、奇偶错误校验与更正功能等。
不同频率的RFID系统在耦合方式（电感/电磁）、通信流程、从射频标签到读写器的数据传输方式以及频率范围等方面存在根本的区别，但所有的读写器在功能原理以及由此决定的设计构造上都很相似，读写器都由射频模块、控制模块、接口电路和天线组成。射频模块包括发送器和接收器，其功能包括：产生高频信号以启动射频标签并提供能量；对发射信号进行调制，用于将数据传送给射频标签；接收并解调来自射频标签的高频信号。读写器附带接口电路（RS232、RS485、以太网接口等）、以便将所获得的数据传送给应用系统或从应用系统中接收命令。
（3）数据管理系统
数据管理系统主要完成数据信息的存储、管理以及对射频标签进行读写控制。数据管理系统可以使市面上现有的各种大小不一的数据库系统，也可以使面向特定行业的、高度专业化的管理数据库。
2.2 射频识别系统的工作原理
实用RFID系统为无源系统，即射频卡不含电池，射频卡的能量是由读写器发出的射频脉冲提供。系统工作过程如下：
（1）读写器在一个区域内发射能量形成电磁场，区域大小取决于发射功率、工作频率和天线尺寸等因素。
（2）射频卡进入这个区域时，接收到读写器的射频脉冲，经过桥式整流后给电容充电。电容电压经过稳压后作为其工作电压。
（3）数据解调部分从接收到的射频脉冲中解调出命令和数据并送到控制逻辑，控制逻辑接受指令完成存储、发射数据或其他操作。
（4）如需要发送数据，则将数据调试后从收发模块发送出去。
（5）读写器接收到返回的数据后，解码并进行错误校验来决定数据的有效性，然后进行处理，必要时还可通过RS232、RS485或无线接口将数据发送到计算机。读写器发送的射频信号除提供给射频卡能量外，通常还提供时钟信号，使数据保持同步。
2.3 射频识别系统中数据传输方式
从读写器到标签方向的数据传输过程中，所有已知的数字调制方法都可以用。常用的数字调制方式有振幅键控调制（Amplitude Shift Keying，ASK）、频移键控调制（Frequency Shift Keying，FSK）和相位键控调制（Phase Shift Keying，PSK）等方法。为了简化电子标签设计并降低成本，多数射频识别系统采用ASK调制方式[5]。
数据编码一般又称为基带数据编码，一方面便于数据传输，另一方面可以对传输的数据进行加密。常用数据编码有：
（1）反向不归零编码NRZ（Non-Return-to-Zero）：NRZ编码用“高”电平表示1，用“低”电平表示0。
（2）曼彻斯特编码（Manchester）：曼彻斯特编码在半个比特周期是负跳变表示1，半个比特周期时正跳变表示0。曼彻斯特编码在采用副载波的负载调制或者反向散射调制时，通常用于从标签到读写器的数据传输，因为这有利于发现数据传输的错误。