FPGA与NRF905实现RFID无线通信系统设计

"基于FPGA芯片与NRF905的RFID无线通信系统设计与实现" 本文探讨了一种基于FPGA（Field-Programmable Gate Array）芯片与NRF905射频收发模块的RFID（Radio Frequency Identification）无线通信系统。这种系统能够有效地实现在无线环境中的数据收发，对于学习和研究无线通信技术，特别是RFID系统的设计具有很高的参考价值。 1.1 RFID技术基础 RFID是一种非接触式的自动识别技术，它通过无线电频率信号识别特定目标并读取或写入相关数据。无需光学视线，识别距离可达到几厘米到几米，并能存储大量数据，同时具备高度的保密性。RFID广泛应用于物流追踪、车辆识别、资产管理等多个领域。 1.2 系统架构 整个无线通信系统主要由三部分组成：控制模块、SPI（Serial Peripheral Interface）模块以及天线模块（NRF905收发模块）。控制模块通过Wishbone总线对SPI模块进行配置，而对天线模块的操作，如模式切换和数据收发，则通过SPI总线由控制模块来执行。 1.2.1 NRF905芯片特性 NRF905是由Nordic Semiconductor制造的一款单片射频发射器，适用于433/868/915MHz的ISM频段。其特点包括： - 工作电压范围1.9～3.6V，32引脚QFN封装。 - 自动处理字头和CRC校验，内置曼彻斯特编码/解码功能。 - SPI接口与微控制器通信，便于配置，功耗低。 - 在-10dBm发射功率下，电流仅为11mA，接收模式下为12.5mA。 - 提供ShockBurst接收和发送模式，以及两种节电模式。 1.2.2 NRF905配置与工作流程 NRF905的所有配置都是通过SPI接口完成的，该接口包含5个寄存器，通过SPI指令进行操作。工作模式可通过TRX_CE，TX_EN，PWR_UP引脚的设置来调整。SPI接口在掉电模式和Standby模式下保持活跃。寄存器包括： - 状态寄存器：指示数据就绪（DR）和地址匹配（AM）等状态信息。 该无线通信系统通过巧妙地结合FPGA和NRF905芯片，构建了一个高效、灵活的RFID无线通信平台，为实际应用提供了可靠的解决方案。对于学生、工程师以及对无线通信技术感兴趣的读者来说，理解并掌握这种设计方法将有助于提升其在无线通信领域的专业技能。