防衝撞協議原理實驗報告

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實驗三  防衝撞協議原理實驗

一、實驗目的

通過本實驗使學生瞭解 RFID 的防衝撞原理的實現方法，掌握時間槽、VICC 四種狀態的含義以及狀態的切換規律。

二、實驗裝置

TI TRF7960 讀卡機一個、usb 連接線一條、電腦一台、HF RFID 實驗 上位機軟體、ISO15693標籤若干張

三、實驗知識預備及原理

1、VICC 狀態

一個 VICC 可能處於以下 4 種狀態中的一種：

l  斷電

l  準備

l  靜默

l  選擇

這些狀態間的轉換在圖 6.22中有規定。斷電、準備和安靜狀態的支援是強制性的。選擇狀態的支援是可選的。

（1）斷電狀態

當VICC不能被VCD啟用的時候，它處於斷電狀態。

（2）準備狀態

當 VICC 被 VCD 啟用的時候，它處於準備狀態。選擇標誌沒有置位時，它將處理任何請求。

（3）安靜狀態

當 VICC 處於安靜狀態，目錄標誌沒有設定且定址標誌已設定情況下，VICC 將處理任何請求。

（4）選擇狀態

只有處於選擇狀態的 VICC 才會處理選擇標誌已設定的請求。

 

注 1：狀態轉換方法的意圖是，某一時間只有一個 VICC 應處於選擇狀態。

注 2：VICC 狀態轉換圖只圖示出有效轉換。在所有的其它情況下，當前的 VICC 狀態保持不變。當 VICC

不能處理一 個 VCD 請求（例如 CRC 錯誤，等等） ，它將仍然處於目前狀態。

注 3：虛線表示的選擇狀態圖示出 VICC 支援的選擇狀態是可選的。

2、上位機軟體防碰撞演算法實現流程

上位機介面開啟預設設定：支援 ISO15693，高速率，資料編碼 1/4 操作，寄存器會自動化佈建一些參數:

1)．在詢卡請求時檢測標誌位（B5）如果設定了，slots=1，如果沒有設定，slots=16 同時使能不反應中斷。

2). 初始化 mask length=0；mask value=0

3)．初始化 slot 數指標為 0

4). 發送詢卡請求命令帶上 mask length，mask value 值

5). 等待發送完成中斷

6).等待下一個中斷，中斷可能是以下情況：

a．接受完成

b．碰撞

c．沒有反應

檢測 IRQ 狀態寄存器中斷類型

如果是接收完成中斷，就意味著沒有錯誤/碰撞在 FIFO 接收 UID 過程中，從 FIFO中可以讀出完整的 UID

如果是碰撞中斷，在 slot 指標裡記錄碰撞位置，指標數值加 1

如果是標籤沒反應中斷，忽略。

7). 複位 FIFO

8). 如果 slots 數是 16，發送 EOF；如果 slots 數是 1，退出。

9). 對以所有的 16 個 slots 重複步驟 5 和 6，在 16 個 slots 結束時，屏蔽不反應中斷。

10). 檢查 slot 指標數值，如果不為 0，計算新的 mask；如果為 0，退出。

a．增加 mask 長度 4 bits

b．new mask=slot 數（碰撞位置 slot 數）+old mask

11).返回到第 4 步驟（new mask value 和 length）

12) slot 指標加 1

13) 返回到第 10 步驟

 

四、實驗過程及分析

1、確保 TI TRF7960RFID 與電腦串連正常，開啟虛擬機器軟體，右擊【我的電腦】---->【屬性】---->【硬體】---->【裝置管理員】，查看串連的連接埠，如：

 

 

2、將15693卡放在感應區，開啟上位機軟體無線龍 RFID，標籤類型選擇 15693，在連接埠處輸入COM3，點擊【選擇連接埠】，顯示命令：

08:29:23.781 --> 0108000304FF0000

08:29:23.953 <-- 0108000304FF0000

TRF7960 EVM 

 

08:29:23.953 **** COM Port found! ****

如：

 

3、選擇【詢卡】命令，點擊【設定協議】---->【執行】，視窗輸出命令如下：

08:38:18.278 --> 010C00030410002101000000

08:38:18.278 \\.\COM3

08:38:18.590 <-- 010C00030410002101000000

Register write request.

 

08:38:18.590 --> 0109000304F0000000

08:38:18.715 <-- 0109000304F0000000

 

08:38:18.715 --> 0109000304F1FF0000

08:38:18.840 <-- 0109000304F1FF0000

 

08:38:27.996 --> 010B000304140401000000

08:38:28.200 <-- 010B000304140401000000

ISO 15693 Inventory request.

[,40]

[,40]

[,40]

[,40]

[,40]

[F58E8E75000104E0,66]

[,40]

[,40]

[,40]

[,40]

[,40]

[,40]

[,40]

[,40]

[,40]

[,40]

 

 

 

4、保持等待[Stay quiet(0x02)]

當接受到 Stay quiet 命令時，晶片將進入 quiet 狀態，而且不會返迴響應。對於 Stay quiet 命令是沒有響應的。

操作：

（a）選擇保持等待命令

（b）在 UID 下拉框中選擇標籤，如果只有一個標籤預設選擇

（c）選擇執行命令

結果如下：

08:40:04.437 --> 010A0003041800020000

08:40:04.656 <-- 010A0003041800020000

Request mode.

[]

 

 

分析：

 

 

5、選中命令[Select(0x25)]

當收到 Select 命令，如果 UID 等於晶片的 UID，則進入 selected 狀態,並返迴響應。如果

UID 不相等，晶片返回 Ready 狀態，不發出響應。Select 命令只能在 Addressed 模式下執行。

操作:

（a）選擇保持等待命令

（b）在標籤標誌位中選擇 Addressed 命令

（c）在 UID 下拉框中選擇標籤，如果只有一個標籤預設選擇

（d）選擇執行命令

結果如下：

 

08:45:40.661 --> 0112000304182025F58E8E75000104E00000

08:45:40.802 <-- 0112000304182025F58E8E75000104E00000

Request mode.

[00]

 

 

分析：

 

 

6、複位到準備狀態位[Reset to ready(0x26)] 收到 Reset to ready 命令，晶片將返回到 Ready

狀態。

操作：

（a）選擇複位到準備狀態命令

（b）在標籤標誌位中選擇高資料率命令（一般可以不選擇）

（c）在 UID 下拉框中選擇標籤，如果只有一個標籤預設選擇

（d）選擇執行命令

結果如下：

 

08:50:03.470 --> 010A0003041800260000

08:50:03.626 <-- 010A0003041800260000

Request mode.

[00]

 

 分析：

 

 

7、單槽模式讀卡（非防衝撞模式）

操作：

a) 在標籤標誌位視窗中 選擇“單槽模式”

b) 選擇執行命令。

（當讀卡機上方只有一張標籤時，可正常讀卡。但是當放置多張標籤時，則會出現標籤衝撞情況，造成無法正常讀取卡）實驗時放兩張ISO 15693的卡在感應區，再進行單槽模式操作，結果如，UID處無法顯示卡號，若不選擇單槽模式，則可以顯示卡號。

 

08:53:28.409 --> 010B000304142401000000

08:53:28.566 <-- 010B000304142401000000

ISO 15693 Inventory request.

[z{00},76]

 

 

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