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射頻識別系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:6331318閱讀:271來源:國知局
專利名稱:射頻識別系統(tǒng)的制作方法
技術領域
本發(fā)明的實施例涉及射頻識別(RFID)系統(tǒng),更具體而言,涉及用于通過射頻 (RF)信號的發(fā)送和接收而與讀取器進行通信來對物體進行識別的技術。
背景技術
RFID標簽芯片已經廣泛用來利用RF信號來自動識別物體。為了使用RFID標 簽芯片來自動識別物體,將RFID標簽附著在待識別的物體上,并且RFID讀取器利用非 接觸式自動識別技術與此物體上的RFID標簽無線通信。這些RFID技術的廣泛應用可以 克服諸如如條形碼和光學字符識別技術的現(xiàn)有的自動識別技術的不足。近來,RFID標簽已廣泛應用于物流管理系統(tǒng)、用戶驗證系統(tǒng)、電子貨幣 (e-money)、運輸系統(tǒng)等。例如,物流管理系統(tǒng)一般利用記錄有數(shù)據(jù)的集成電路(IC)而非利用貨單或貨 簽,來對庫存的貨物進行分類或者對庫存的貨物進行管理。在另一個例子中,用戶驗證 系統(tǒng)一般利用包含有個人信息或類似信息的IC卡來執(zhí)行出入管理功能等。非易失性鐵電存儲器可以用作RFID標簽中的存儲器。通常,非易失性鐵電存儲器、即鐵電隨機存取存儲器(FeRAM)具有與動態(tài)隨機 存取存儲器(DRAM)類似的數(shù)據(jù)處理速度,并且甚至在斷電時仍可以保留數(shù)據(jù)。這使得 許多開發(fā)者對FeRAM展開了深入的研究,以備將FeRAM作為下一代的存儲設備。FeRAM具有與DRAM類似的結構,但是FeRAM使用鐵電電容器作為儲存元 件。鐵電材料具有高剩余極化特性,使得盡管電場被移除也不致丟失數(shù)據(jù)。圖1是描述一般的RFID設備的框圖。RFID設備一般包含天線單元1、模擬單元10、數(shù)字單元20和存儲單元30。天線單元1從外部RFID讀取器接收RF信號。通過天線單元1接收到的RF信 號經由天線焊盤11和12被輸入至模擬單元10。模擬單元10將輸入的RF信號放大,并產生電源電壓VDD,所述電源電壓VDD 隨后可以用作RFID標簽的驅動電壓。模擬單元10從輸入的RF信號檢測操作命令信號, 并將命令信號CMD輸出至數(shù)字單元20。此外,模擬單元10檢測電源電壓VDD,并將 時鐘CLK和控制復位操作的上電復位信號POR輸出至數(shù)字單元20。數(shù)字單元20從模擬單元10接收電源電壓VDD、上電復位信號POR、時鐘CLK 和命令信號CMD,并將響應信號RP輸出至模擬單元10。數(shù)字單元20將地址ADD、輸 入/輸出數(shù)據(jù)(I/O)、控制信號CTR和時鐘CLK輸出至存儲單元30。存儲單元30利用存儲設備來讀取、寫入和儲存數(shù)據(jù)。在此情況下,RFID設備使用不同頻帶的頻率。一般而言,當頻帶的值減小時, RFID設備的識別速度較低、操作的距離較短、并且受周圍環(huán)境的影響較弱。相反地, 當頻帶的值增大時,RFID設備的識別速度較高、操作的較長、并且受周圍環(huán)境的影響較 大。

發(fā)明內容

本發(fā)明的各個實施例旨在提供一種RFID系統(tǒng),所述RFID系統(tǒng)能夠基本上解決 因現(xiàn)有技術的局限和不足而導致的一個或更多個問題。第一,本發(fā)明的一個實施例涉及一種RFID技術,所述RFID技術用于利用RFID 設備將識別(ID)碼分配給每個驅動設備,以便能夠在遠程無線地控制每個驅動設備。第二,本發(fā)明的一個實施例涉及一種RFID技術,所述RFID技術用于利用包含 有內部或外部傳感器的RFID設備將ID碼分配給每個驅動設備,并利用RF信號將規(guī)定的 驅動命令發(fā)送至每個RFID設備,由此建立規(guī)定的輸出電平。第三,本發(fā)明的一個實施例涉及一種RFID技術,所述RFID技術用于利用包含 有內部微控制器單元(MCU)或外部MCU的RFID設備將ID碼分配給每個驅動設備,并 利用RF信號將規(guī)定的驅動命令傳送至每個RFID設備,由此建立規(guī)定的輸出電平。第四,本發(fā)明的一個實施例涉及一種RFID設備,所述RFID設備用于利用固定 句柄模式(fixed handle mode)來預先確定多個RFID設備的句柄值(handle value),并且利 用相應的預先確定的句柄值而可以任意選擇并控制每個RFID設備,由此提高操作效率。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,提出了一種射頻識別(RFID)系統(tǒng),所述RFID系統(tǒng) 包括RFID設備,所述RFID設備響應于經由天線單元接收的射頻(RF)信號來讀取和寫 入數(shù)據(jù)。所述RFID設備包括連接單元,被配置為與外部驅動設備耦合;以及驅動單 元,被配置為響應于由RF信號所產生的控制信號而將用于控制所述驅動設備的驅動信號 輸出至所述連接單元。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例,提出了一種射頻識別(RFID)系統(tǒng),所述RFID系 統(tǒng)包括RFID設備,所述RFID設備響應于經由天線單元接收的射頻(RF)信號來讀取和寫 入數(shù)據(jù)。所述RFID設備包括連接單元,被配置為與外部驅動設備耦合;傳感器控制 模塊,被配置為將感測元件檢測到的感測值轉換為數(shù)字編碼數(shù)據(jù),并將所得的數(shù)字編碼 數(shù)據(jù)輸出;以及驅動單元,被配置為響應于所述數(shù)字編碼數(shù)據(jù)而將用于控制所述驅動設 備的驅動信號輸出至所述連接單元。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例,提出了一種射頻識別(RFID)系統(tǒng),所述RFID系 統(tǒng)包括RFID設備,被配置為響應于經由天線單元接收的射頻(RF)信號來讀取和寫入 數(shù)據(jù);以及傳感器,被配置為耦合到所述RFID設備的外部,并將感測元件檢測到的值輸 出至所述RFID設備。所述RFID設備包括連接單元,被配置為與外部驅動設備耦合; 傳感器接口單元,被配置為接收來自于所述傳感器的感測信號;以及驅動單元,被配置 為響應于所述傳感器接口單元的輸出信號而將用于控制所述驅動設備的驅動信號輸出至 所述連接單元。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例,提出了一種射頻識別(RFID)系統(tǒng),所述RFID系統(tǒng)包括RFID設備,所述RFID設備響應于經由天線單元接收的射頻(RF)信號來讀取和寫 入數(shù)據(jù)。所述RFID設備包括連接單元,被配置為與外部驅動設備耦合;微控制器單 元(MCU)控制模塊,被配置為對編碼數(shù)據(jù)進行編程;以及驅動單元,被配置為根據(jù)所述 MCU控制模塊的輸出數(shù)據(jù)而將用于控制所述驅動設備的驅動信號輸出至所述連接單元。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例,提出了一種射頻識別(RFID)系統(tǒng),所述RFID系 統(tǒng)包括RFID設備,被配置為響應于經由天線單元接收的射頻(RF)信號來讀取和寫入 數(shù)據(jù);以及微控制器單元(MCU)處理器,被配置為耦合在所述RFID設備的外部,對編 碼數(shù)據(jù)進行編程,并將編程后的編碼數(shù)據(jù)輸出至所述RFID設備。所述RFID設備包括 連接單元,被配置為與外部驅動設備耦合;串行接口控制器,被配置為接收來自于所述 MCU處理器的編碼數(shù)據(jù);以及驅動單元,被配置為響應于所述串行接口控制器的輸出信 號而將用于控制所述驅動設備的驅動信號輸出至所述連接單元。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例,提出了一種射頻識別(RFID)系統(tǒng),所述RFID系 統(tǒng)包括RFID設備,所述RFID設備響應于經由天線單元接收的射頻(RF)信號來讀取和寫 入數(shù)據(jù)。所述RFID設備包括連接單元,被配置為與外部驅動設備耦合;驅動單元, 被配置為根據(jù)由RF信號產生的控制信號而將用于控制所述驅動設備的驅動信號輸出至所 述連接單元;以及固定句柄模式控制單元,被配置為根據(jù)由RF信號產生的命令信號而在 固定句柄模式下將預先確定的固定句柄數(shù)據(jù)輸出至所述RFID設備??梢岳斫獾氖?,以上對本發(fā)明的概括描述和以下對本發(fā)明的詳細描述均是示范 性和說明性的,為的是提供對所附的權利要求所要求的本發(fā)明的進一步描述。本領域技術人員將會理解的是,利用本發(fā)明而達成的效果并不限于以上特別描 述的,并且通過以下詳細描述并結合附圖可以更加清楚地理解本發(fā)明的其它優(yōu)點。


圖1是根據(jù)現(xiàn)有方法的RFID設備的框圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的RFID設備的框圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖2所示的數(shù)字模擬轉換器(DAC)寄存器單 元的具體框圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖3所示的非易失性寄存器的具體電路圖。圖5和6是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖4所示的非易失性寄存器的操作的時序 圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖2所示的RFID設備的操作的流程圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的包括圖2所示的RFID設備的RFID系統(tǒng)的結 構圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的RFID設備的框圖。圖10是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的RFID設備的框圖。圖11是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖10所示的RFID設備的操作的流程圖。圖12是包括圖10所示的RFID設備的RFID系統(tǒng)的結構圖。 圖13是根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的RFID設備的框圖。圖14是根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的RFID設備的框圖。
圖15是表示圖13所示的存儲單元的編程方法的時序圖。圖16是表示用于驅動圖13所示的DAC寄存器單元的方法的時序圖。圖17是表示用于驅動圖13所示的RFID設備的方法的時序圖。圖18是包括圖14所示的RFID設備的RFID系統(tǒng)的結構圖。圖19是圖13所示的RFID設備的操作的流程圖。圖20是根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的RFID設備的框圖。圖21是圖20所示的固定句柄模式控制單元的具體框圖。 圖22是圖20所示的RFID設備的操作的流程圖。圖23是包括圖20所示的RFID設備的RFID系統(tǒng)的結構圖。圖24A至24D表示了根據(jù)本發(fā)明的上述實施例的RFID系統(tǒng)的供電連接關系。
具體實施例方式現(xiàn)將詳細參考本發(fā)明的實施例、附圖所示出的這些實施例的實例。只要有可 能,在整個附圖中將使用相同的附圖標記來表示相同或相似的部件。圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的射頻識別(RFID)設備的框圖。參見圖2,RFID設備包括調制器100、解調器110、上電復位單元120、時鐘發(fā) 生器130、數(shù)字單元140、存儲單元150、驅動單元200、電源電壓施加焊盤P1、接地電 壓施加焊盤P2、以及多個輸出焊盤OPl至ΟΡη。在此情況下,驅動單元200包括數(shù)字模 擬轉換器(DAC)寄存器單元210、電力寄存器220和DAC驅動器230。天線單元ANT可以用于RFID標簽即RFID設備與外部讀取器或外部寫入器之間 的數(shù)據(jù)通信。天線單元ANT經由天線焊盤PAD⑴和PAD㈠與RFID標簽耦合。在此 情況下,射頻(RF)信號可以用于RFID設備與外部讀取器或外部寫入器之間的RF通信。調制器100對從數(shù)字單元140接收的響應信號RP進行調制,并將調制的響應信 號輸出至天線單元ANT。解調器110從經由天線單元ANT所接收的RF信號中檢測操作 命令信號,并將命令信號CMD輸出至數(shù)字單元140。上電復位單元120檢測經由電源電壓施加焊盤Pl所接收的電源電壓VDD,并將 用于控制復位操作的上電復位信號POR輸出至數(shù)字單元140。從上電復位單元120輸出 的上電復位信號POR被輸入至DAC寄存器單元210和電力寄存器220。時鐘發(fā)生器130 將時鐘信號CLK輸出至數(shù)字單元140。時鐘信號CLK響應于從電源電壓施加焊盤Pl接 收的電源電壓VDD來控制數(shù)字單元140。數(shù)字單元140根據(jù)來自于電源電壓施加焊盤Pl的電源電壓VDD、來自于接地 電壓施加焊盤P2的接地電壓GND、上電復位信號POR和時鐘信號CLK來解釋命令信號 CMD。數(shù)字單元140產生控制信號和處理信號,以便將響應信號RP輸出至調制器100。 另外,數(shù)字單元140將地址ADD、輸入/輸出(I/O)數(shù)據(jù)、控制信號CTR和時鐘信號 CLK輸出至存儲單元150。數(shù)字單元140將輸入/輸出數(shù)據(jù)I/O(利用m條線(Xm))、寫入使能信號WE、 輸出使能信號OE和芯片使能信號CE輸出至DAC寄存器單元210,并將操作信號ACT輸 出至電力寄存器220。存儲單元150包括多個存儲器單元,并儲存與指定給每個RFID設備的識別(ID)碼相關的數(shù)據(jù)。每個存儲器單元將數(shù)據(jù)寫入儲存元件,并從所述儲存元件讀取數(shù)據(jù)。存儲單元150包括非易失性存儲區(qū)。通常,鐵電隨機存取存儲器(FeRAM)可以 用于所述非易失性存儲區(qū)。FeRAM具有與動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)類似的數(shù)據(jù)處 理速度。FeRAM具有與DRAM類似的結構,并且使用鐵電材料作為電容器。鐵電材料 具有高剩余極化特性,使得盡管電場被移除也不致丟失數(shù)據(jù)。在此情況下,調制器100、解調器110、上電復位單元120、時鐘發(fā)生器130、數(shù) 字單元140、存儲單元150以及驅動單元200由來自于電源電壓施加焊盤Pl的電源電壓 VDD和來自于接地電壓施加焊盤P2的接地電壓GND所驅動。在現(xiàn)有的RFID設備中,當RFID設備通過與外部讀取器進行通信而接收RF信 號時,經由設置在RFID設備內的電壓放大單元供應電源電壓VDD。然而,在本實施例 中,由于驅動單元200消耗大量的電力,因此經由電源電壓施加焊盤Pl和接地電壓施加 焊盤P2將電源電壓VDD和接地電壓GND提供給RFID設備。DAC寄存器單元210將驅動控制信號bl至bm輸出至DAC驅動器230,其中m 是正整數(shù)。在本實施例中,DAC寄存器單元210包括非易失性寄存器。電力寄存器220 響應于操作信號ACT和上電復位信號POR,將電力開/關信號ON/OFF輸出至DAC驅 動器230。DAC驅動器230分別經由輸出焊盤OPl至OPn將輸出信號OUTl至OUTn輸 出,其中η是正整數(shù)。圖3是圖2所示的DAC寄存器單元210的具體框圖。 參見圖3,DAC寄存器單元210包括I/O緩沖器211、寄存器控制器212、多個
非易失性寄存器Rl至Rm和寄存器輸出單元213。I/O緩沖器211對在DAC寄存器單元210與數(shù)字單元140之間傳輸?shù)妮斎?輸出 數(shù)據(jù)1/0(利用m條線(Xm))進行緩沖。寄存器控制器212在從數(shù)字單元140接收寫入 使能信號WE、輸出使能信號OE和芯片使能信號CE之后,隨即輸出寄存器控制信號。 寄存器控制器212響應于來自于上電復位單元120的上電復位信號POR而被復位。在此情況下,寄存器控制信號包括上拉使能信號ENP、寫入使能信號WEN、單 元極板(cell plate)信號CPL、以及下拉使能信號ENN。非易失性寄存器RI至Rm在從寄存器控制器212接收上拉使能信號ENP、寫入 使能信號WEN、單元極板信號CPL和下拉使能信號ENN之后,隨即輸出數(shù)據(jù)Dl至Dm 以及Dbl至Dbm。寄存器輸出單元213對來自于寄存器Rl至Rm的輸出數(shù)據(jù)Dl至Dm 以及Dbl至Dbm進行控制,并將驅動控制信號bl至bm輸出至DAC驅動器230。圖4是圖3所示的非易失性寄存器Rl至Rm中的每個的具體電路圖。參見圖4,非易失性寄存器R包括上拉單元PU、ρ型金屬氧化物半導體(PMOS) 鎖存單元(PL)、I/O單元(1_0)、非易失性鐵電電容器NSC、η型金屬氧化物半導體 (NMOS)鎖存單元(NL)、以及下拉單元PD。上拉單元PU包括PMOS晶體管PMl。PMOS晶體管PMl連接在電源電壓端子 VDD與PMOS鎖存單元PL之間,并經由柵極端子接收上拉使能信號ΕΝΡ。PMOS鎖存單元PL包括PMOS晶體管ΡΜ2和ΡΜ3。PMOS晶體管ΡΜ2和ΡΜ3 連接在PMOS晶體管PMl與節(jié)點NDl之間以及PMOS晶體管PMl與節(jié)點ND2之間,并 且PMOS晶體管ΡΜ2與ΡΜ3的柵極端子交叉耦合。
I/O單元I_0包括NMOS晶體管Nl和N2。在此情況下,NMOS晶體管Nl連
接在節(jié)點NDl與數(shù)據(jù)I/O端子D之間,并經由柵極端子接收寫入使能信號WEN。NMOS 晶體管N2連接在節(jié)點ND2與數(shù)據(jù)I/O端子Db之間,并經由柵極端子接收寫入使能信號 WENo非易失性鐵電電容器NSC包括多個鐵電電容器FCl至FC4。非易失性鐵電電容 器FCl和FC2分別連接在單元極板信號CPL與節(jié)點NDl之間以及單元極板信號CPL與 節(jié)點ND2之間。非易失性鐵電電容器FC3和FC4分別連接在節(jié)點NDl與接地電壓端子 VSS之間以及節(jié)點ND2與接地電壓端子VSS之間。NMOS鎖存單元NL包括NMOS晶體管N3和N4。在此情況下,NMOS晶體管
N3和N4分別連接在下拉單元PD與節(jié)點NDl之間以及下拉單元PD與節(jié)點ND2之間, 并且NMOS晶體管N3和N4的柵極端子分別與節(jié)點ND2和NDl交叉耦合。下拉單元PD包括NMOS晶體管N5。NMOS晶體管N5連接在NMOS鎖存單 元NL與接地電壓端子VSS之間,并經由柵極端子接收下拉使能信號ENN。圖5是非易失性寄存器R在上電操作期間的操作的時序圖。起初,如果上電電源電壓達到電源電壓電平VDD,則上電復位信號POR的電平 變?yōu)榈蜖顟B(tài),以使得RFID芯片被復位。如果上電復位信號POR遷移到低電壓電平,貝IJ 單元極板信號CPL遷移到高電平。因此,由于非易失性鐵電電容器FC3和FC4的電容負 載,非易失性鐵電電容器FCl和FC2中儲存的電荷在單元(cell)的兩個節(jié)點NDl與ND2 之間產生電壓差。在此情況下,寫入使能信號WEN維持為低電壓電平。之后,如果在兩個節(jié)點NDl與ND2之間產生足夠的電壓差,上拉使能信號ENP 被激活為低電平,使得PMOS晶體管PMl導通。此外,下拉使能信號ENN被激活為高 電平,使得NMOS晶體管N5導通。因此,單元(cell)的兩個節(jié)點NDl和ND2上的數(shù) 據(jù)由PMOS鎖存單元PL和NMOS鎖存單元NL而被驅動為VDD或VSS。隨后,如果數(shù)據(jù)放大完成,則單元極板信號CPL重新遷移為低電平,使得非易 失性鐵電電容器FCl或非易失性鐵電電容器FC2的高電平數(shù)據(jù)恢復。圖6是非易失性寄存器R在編程模式期間的操作的時序圖。首先,如果上電復位信號POR維持低電壓電平,則寫入使能信號WEN遷移為 高電壓電平。因此,NMOS晶體管Nl及N2導通,并且數(shù)據(jù)D和Db分別被輸入至單元 (cell)的節(jié)點 NDl 和 ND2。此刻,單元極板信號CPL遷移為高電平。在預定的時間之后,上拉使能信號 ENP遷移為低電壓電平,且下拉使能信號ENN遷移為高電壓電平。因此,節(jié)點NDl和 節(jié)點ND2的電壓電平以非易失性方式儲存在非易失性鐵電電容器NSC中。圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖2所示的RFID設備的操作的流程圖。參見圖7,在步驟S10,當電源電壓VDD經由電源電壓施加焊盤Pl輸入至RFID 設備,且接地電壓GND經由接地電壓施加焊盤P2輸入至RFID設備時,RFID設備被上 電。結果,在步驟S11,非易失性寄存器Rl至Rm的值通過上電復位信號POR而被自 動恢復。因此,DAC驅動器230的輸出狀態(tài)由非易失性寄存器Rl至Rm的初始值確定。 換言之,輸出信號OUTl至OUTn的電平由從DAC寄存器單元210輸出的驅動控制信號bl至bm來確定。DAC驅動器230的電力開/關操作響應于電力寄存器220的輸出而被 控制。
之后,如果經由天線單元ANT、解調器110和數(shù)字單元140輸入讀取命令,則 RFID設備將存儲單元150中儲存的ID碼值輸出。換言之,在步驟S12,從存儲單元150 輸出的ID碼值經由數(shù)字單元140、調制器100和天線單元ANT被發(fā)送給外部讀取器。如 果存在多個RFID設備,則識別每個RFID設備的ID碼,以便可以執(zhí)行適用于每個已識別 的ID碼的控制操作。
隨后,在步驟S13,使用指定的ID碼將DAC控制命令輸入至相應的RFID設 備。更具體而言,DAC控制命令經由天線單元ANT、解調器110和數(shù)字單元140而被輸 入至DAC寄存器210。
在步驟S14,如果DAC控制命令對應于電力控制命令,則電力寄存器220被操 作信號ACT激活,使得寄存器值被建立。電力寄存器220響應于上電復位信號POR和 操作信號ACT,將電力開/關信號ON/OFF輸出至DAC驅動器230。
之后,在步驟S15,確定經由數(shù)字單元140所接收的DAC控制命令是用于控制 DAC寄存器單元210的讀取命令還是編程命令。
在步驟S16,如果DAC控制命令是讀取命令(對應于DAC寄存器單元210的讀 取模式),則DAC寄存器單元210中儲存的數(shù)據(jù)處被讀出。換言之,與DAC寄存器單元 210中儲存的驅動控制信號bl至bm相對應的數(shù)據(jù)被輸出。從DAC寄存器單元210輸出 的數(shù)據(jù)經由數(shù)字單元140、調制器100和天線單元ANT而被發(fā)送至外部讀取器。
相反地,在步驟S17,如果DAC控制命令是與DAC寄存器單元210的編程模式 相對應的編程命令,則響應于控制信號WE、OE和CE,新的數(shù)據(jù)被編程在DAC寄存器 單元210中。因此,新的數(shù)據(jù)被寫入DAC寄存器單元210中,使得可以改變驅動控制信 號bl至bm。
在此之后,DAC寄存器單元210將與編程數(shù)據(jù)相對應的多個驅動控制信號bl至 bm輸出至DAC驅動器230。DAC驅動器230分別經由輸出焊盤OP1至OPn而輸出驅動 信號,即輸出信號OUTl至OUTn。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的包括圖2所示的RFID設備的RFID系統(tǒng)的結 構圖。
參見圖8,天線單元ANT經由天線焊盤PAD⑴及PAD㈠被連接至RFID設 備。換言之,天線單元ANT被連接至RFID設備的輸入引腳。此外,RFID設備經由連 接引腳PIN被連接至外部驅動設備。
換言之,從DAC驅動器230的輸出焊盤OPl至0 輸出的輸出信號OUTl至 OUTn經由所述連接引腳PIN被連接至所述驅動設備。因此,輸出焊盤OPl至OPn可以 相當于用于將RFID設備連接至所述驅動設備的連接單元。在此情況下,驅動設備可以相 當于用于控制發(fā)光二極管(LED)、馬達、揚聲器等的驅動控制設備。
此外,根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的RFID系統(tǒng)包括靜電放電(ESD)電路。ESD 電路包含于RFID設備之中,并經由輸出焊盤OPl至OPn以及連接引腳PIN被連接至所 述驅動設備。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的RFID設備的框圖。
參見圖9,RFID設備包括調制器100-1、解調器110_1、上電復位單元120_1、 時鐘發(fā)生器130-1、數(shù)字單元140-1、存儲單元150-1、驅動單元200-1、傳感器控制模塊 300、電源電壓施加焊盤P1、接地電壓施加焊盤P2和多個輸出焊盤OPl至ORi。
驅動單元200-1包括數(shù)字模擬轉換器(DAC)寄存器單元210-1、電力寄存器 220-1和DAC驅動器230-1。傳感器控制模塊300包括感測控制器310、感測單元320、 感測信號處理器330和模擬數(shù)字轉換器(ADC) 340。
天線單元ANT可以用于RFID標簽即RFID設備與外部讀取器或外部寫入器之間 的數(shù)據(jù)通信。天線單元ANT經由天線焊盤PAD⑴和PAD㈠而與RFID標簽耦合。在 此情況下,射頻(RF)信號可以用于RFID設備與外部讀取器或外部寫入器之間的RF通fn °
調制器100-1對從數(shù)字單元140-1接收的響應信號RP進行調制,并將調制的響 應信號輸出至天線單元ANT。解調器110-1從經由天線單元ANT所接收的RF信號檢測 操作命令信號,并將命令信號CMD輸出至數(shù)字單元140-1。
上電復位單元120-1檢測經由電源電壓施加焊盤Pl接收的電源電壓VDD,并將 用于控制復位操作的上電復位信號POR輸出至數(shù)字單元140-1。從上電復位單元120-1 輸出的上電復位信號POR被輸入至DAC寄存器單元210-1和電力寄存器220-1。時鐘發(fā) 生器130-1將時鐘信號CLK輸出至數(shù)字單元140-1。時鐘信號CLK響應于從電源電壓施 加焊盤Pl接收的電源電壓VDD來控制數(shù)字單元140-1。
數(shù)字單元140-1根據(jù)來自于電源電壓施加焊盤Pl的電源電壓VDD、來自于接 地電壓施加焊盤P2的接地電壓GND、上電復位信號POR和時鐘信號CLK來解譯命令信 號CMD。數(shù)字單元140-1產生控制信號和處理信號,以便將響應信號RP輸出至調制器 100-1。此外,數(shù)字單元140-1將地址ADD、輸入/輸出(I/O)數(shù)據(jù)、控制信號CTR和 時鐘信號CLK輸出至存儲單元150-1。
數(shù)字單元140-1將I/O數(shù)據(jù)1/0(利用m條線(Xm))、寫入使能信號WE、輸出 使能信號OE和芯片使能信號CE輸出至DAC寄存器單元210-1,并將操作信號ACT輸出 至電力寄存器220-1。換言之,從外部讀取器接收的多個操作信號經過天線單元ANT、 解調器110-1和數(shù)字單元140-1,并被輸入至DAC寄存器單元210-1作為寫入使能信號 WE、輸出使能信號OE和芯片使能信號CE。
存儲單元150-1包括多個存儲器單元,并儲存與每個RFID設備的ID碼相關的 數(shù)據(jù)。每個存儲器單元將數(shù)據(jù)寫入儲存元件中,并從所述儲存元件讀取數(shù)據(jù)。
存儲單元150-1包括非易失性存儲區(qū)。通常,F(xiàn)eRAM可以用于所述非易失性 存儲區(qū)。FeRAM具有與DRAM類似的數(shù)據(jù)處理速度。FeRAM具有與DRAM類似的結 構,并且使用鐵電材料作為電容器。所述鐵電材料具有高剩余極化特性,使得盡管電場 被移除也不致丟失數(shù)據(jù)。
在此情況下,調制器100-1、解調器110-1、上電復位單元120-1、時鐘發(fā)生器 130-1、數(shù)字單元140-1、存儲單元150-1和驅動單元200-1由來自于電源電壓施加焊盤 Pl的電源電壓VDD和來自于接地電壓施加焊盤P2的接地電壓GND所驅動。
在現(xiàn)有的RFID設備中,當RFID設備經由與外部讀取器的通信而接收RF信號 時,經由設置在RFID設備內的電壓放大單元提供電源電壓VDD。然而,在本實施例中,由于驅動單元200-1和傳感器控制模塊300消耗大量的電力,因此經由電源電壓施加 焊盤Pl和接地電壓施加焊盤P2將電源電壓VDD和接地電壓GND提供給RFID設備。
DAC寄存器單元210-1將驅動控制信號bl至bm輸出至DAC驅動器230-1。在 本實施例中,DAC寄存器單元210-1包括非易失性寄存器。電力寄存器220-1響應于操作 信號ACT和上電復位信號POR,將電力開/關信號ON/OFF輸出至DAC驅動器230-1。 DAC驅動器230-1分別經由輸出焊盤OPl至0 輸出輸出信號OUTl至OUTn。
由從天線單元ANT接收的RF信號來建立DAC寄存器單元210-1的初始設定值 (也稱作“初始設置值”)。因此,如果RFID設備的電源被控制,或者如果DAC寄存 器210-1中儲存的數(shù)據(jù)被讀出,則從天線單元ANT接收的RF信號可以用來改變初始設定 值。
感測控制器310對數(shù)字單元140-1、感測信號處理器330和ADC 340的操作進 行控制。感測單元320包括用于檢測諸如溫度、壓力、加速度、氣體、光等各種感測參 數(shù)的各種感測元件。例如,感測單元320將諸如溫度、壓力、加速度、氣體、光等感測 參數(shù)檢測為電壓值,并將檢測到的電壓值轉換為電流值,并將所述電流值輸出作為感測 信號。在此實施例中,所述感測元件可以包括互補金屬氧化物半導體(CMOS)圖像傳感 器、像素元件、二極管元件、電阻元件等。因此,如果感測參數(shù)是溫度,則與檢測到的 溫度相對應的電流值被輸出作為感測信號。
感測信號處理器330對從感測單元320接收的感測信號的偏移進行補償,并將補 償?shù)母袦y信號放大。
ADC 340響應于來自于感測控制器310的控制信號,將從感測信號處理器330 接收的作為模擬信號的感測信號轉換為數(shù)字代碼數(shù)據(jù)。從ADC 340輸出的數(shù)字編碼數(shù)據(jù) 被傳送至I/O數(shù)據(jù)總線,使得所述數(shù)字編碼數(shù)據(jù)可以經由I/O數(shù)據(jù)總線被輸入數(shù)字單元 140-1或DAC寄存器單元210-1。
在本實施例中,控制信號WE、OE和CE可以確定施加到I/O數(shù)據(jù)總線的數(shù)字 編碼數(shù)據(jù)是被輸入數(shù)字單元140-1還是被輸入DAC寄存器單元210-1。
換言之,外部讀取器有時可以辨識感測單元320的感測數(shù)據(jù)。在這種情形中, 為了將感測單元320的感測信號傳送給外部讀取器,所述感測信號經由感測信號處理器 330、ADC 340和I/O數(shù)據(jù)總線被傳送至數(shù)字單元140-1。此后,所述感測數(shù)據(jù)經由解調 器110-1和天線單元ANT被傳送至外部讀取器。
相反地,為了通過將感測單元320的感測信號輸出至DAC寄存器單元210_1而 將新的數(shù)據(jù)編程在寄存器中。所述感測信號經由感測信號處理器330、ADC 340和I/O 數(shù)據(jù)總線被傳送至DAC寄存器單元210-1。
DAC寄存器單元210-1包括內部寄存器,用以儲存從ADC 340傳送來的數(shù)字編 碼數(shù)據(jù)。此外,DAC寄存器單元210-1將由RF信號預先設置的設置數(shù)據(jù)與所述內部寄 存器中儲存的數(shù)據(jù)進行比較,并根據(jù)比較結果輸出驅動控制信號bl至bm。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的RFID設備的框圖。
參見圖10,RFID設備包括調制器100-2、解調器110_2、上電復位單元120_2、 時鐘發(fā)生器130-2、數(shù)字單元140-2、存儲單元150-2、驅動單元200-2、傳感器接口單元 400、電源電壓施加焊盤P1、接地電壓施加焊盤P2、多個輸出焊盤OPl至OPn以及多個感測焊盤SPl至SP3。
在本實施例中,驅動單元200-2包括DAC寄存器單元210-2、電力寄存器220_2 以及DAC驅動器230-2。傳感器接口單元400包括感測控制器410和串行接口端口 420。 根據(jù)本發(fā)明的此實施例,外部傳感器位于RFID設備的外部。傳感器接口單元400經由感 測焊盤SPl至SP3從所述外部傳感器接收感測信號,以便利用接收到的感測信號對DAC 寄存器單元210-2進行編程。
天線單元ANT可以用于RFID設備與外部讀取器或外部寫入器之間的數(shù)據(jù)通 信。天線單元ANT經由天線焊盤PAD⑴和PAD㈠與RFID設備耦合。在此情況下, RF信號可以用于RFID設備與外部讀取器或外部寫入器之間的RF通信。
調制器100-2對從數(shù)字單元140-2接收的響應信號RP進行調制,并將調制的響 應信號輸出至天線單元ANT。解調器110-2從經由天線單元ANT接收的RF信號中檢測 操作命令信號,并將命令信號CMD輸出至數(shù)字單元140-2。
上電復位單元120-2檢測從電源電壓施加焊盤Pl所接收的電源電壓VDD,并將 上電復位信號POR(用于控制復位操作)輸出至數(shù)字單元140-2。從上電復位單元120-2 輸出的上電復位信號POR被輸入至DAC寄存器單元210-2和電力寄存器220-2。時鐘發(fā) 生器130-2將時鐘信號CLK輸出至數(shù)字單元140-2。時鐘信號CLK響應于從電源電壓施 加焊盤Pl所接收的電源電壓VDD來控制數(shù)字單元140-2。
數(shù)字單元140-2基于來自于電源電壓施加焊盤Pl的電源電壓VDD、來自于接地 電壓施 加焊盤P2的接地電壓GND、上電復位信號POR和時鐘信號CLK來解釋命令信號 CMD。數(shù)字單元140-2產生控制信號和處理信號,以便數(shù)字單元140-2將響應信號RP 輸出至調制器100-2。另外,數(shù)字單元140-2將地址ADD、I/O數(shù)據(jù)、控制信號CTR和 時鐘信號CLK輸出至存儲單元150-2。
數(shù)字單元140-2將I/O數(shù)據(jù)1/0(利用m條線(Xm))、寫入使能信號WE、輸 出使能信號OE以及芯片使能信號CE輸出至DAC寄存器單元210-2,并將操作信號ACT 輸出至電力寄存器220-2。換言之,從外部讀取器接收的多個操作信號經過天線單元 ANT>解調器110-2和數(shù)字單元140-2,并被輸入至DAC寄存器單元210-2作為寫入使 能信號WE、輸出使能信號OE和芯片使能信號CE。
存儲單元150-2包括多個存儲器單元,并儲存與每個RFID設備的ID代碼相關 的數(shù)據(jù)。每個存儲器單元將數(shù)據(jù)寫入儲存元件中,并從所述儲存元件讀取數(shù)據(jù)。
存儲單元150-2包括非易失性存儲區(qū)。通常,F(xiàn)eRAM可以用于非易失性存儲 區(qū)。FeRAM具有與動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)類似的數(shù)據(jù)處理速度。FeRAM具有 與DRAM類似的結構,并且使用鐵電材料作為電容器。鐵電材料具有高剩余極化特性, 使得盡管電場被移除也不致丟失數(shù)據(jù)。
在此情況下,調制器100-2、解調器110-2、上電復位單元120_2、時鐘發(fā)生器 130-2、數(shù)字單元140-2、存儲單元150-2以及驅動單元200-2由來自于電源電壓施加焊盤 Pl的電源電壓VDD和來自于接地電壓施加焊盤P2的接地電壓GND所驅動。
在現(xiàn)有的RFID設備中,當RFID設備經由與外部讀取器的通信而接收RF信號 時,經由設置在RFID設備內的電壓放大單元供應電源電壓VDD。然而,在本實施例 中,由于驅動單元200-2和傳感器接口單元400消耗大量的電力,因此經由電源電壓施加19焊盤Pl和接地電壓施加焊盤P2將電源電壓VDD和接地電壓GND提供給RFID設備。
DAC寄存器單元210-2將驅動控制信號bl至bm輸出至DAC驅動器230_2。在 本實施例中,DAC寄存器單元210-2包括非易失性寄存器。電力寄存器220-2響應于操作 信號ACT和上電復位信號POR,將電力開/關信號ON/OFF輸出至DAC驅動器230-2。 DAC驅動器230-2分別經由輸出焊盤OPl至OPn將輸出信號OUTl至OUTn輸出。
DAC寄存器單元210-2的初始設定值(也稱為“初始設置值”)是由從天線單元 ANT接收的RF信號而被建立的。因此,如果RFID設備的電源被控制,或者如果DAC 寄存器單元210-2中儲存的數(shù)據(jù)被讀出,則從天線單元ANT接收的RF信號可以用來改變 所述初始設定值。
感測控制器410控制數(shù)字單元140-1和串行接口端口 420的操作。串行接口端口 420可以包括集成電路互連(I2C ; inter-integrated circuit)端口。串行接口端口 420對從 外部傳感器接收的感測數(shù)據(jù)進行控制,以實現(xiàn)RFID設備與外部傳感器之間的串行接口。 RFID設備包括感測焊盤SPl至SP3,以便執(zhí)行與外部傳感器的接口操作。串行接口端口 420經由感測焊盤SPl接收時鐘信號SCL,經由感測焊盤SP2接收數(shù)據(jù)SDA,并經由感測 焊盤SP3接收中斷信號/INT。
在此情況下,時鐘信號SCL可以表示I2C端口所用的串行時鐘信號,數(shù)據(jù)SDA 可以表示I2C端口所用的漏極開路的串行數(shù)據(jù)。中斷信號/INT可以表示中斷和數(shù)據(jù)就緒信號。
位于RFID設備外部的外部傳感器可以包括用于檢測諸如溫度、壓力、加速度、 氣體、光等各種感測參數(shù)的各種感測元件。例如,外部傳感器可以將諸如溫度、壓力、 加速度、氣體、光等感測參數(shù)檢測為電壓值,將檢測到的電壓值轉換為電流值,并將所 述電流值輸出作為感測信號。在本實施例中,感測元件可以包括CMOS圖像傳感器、像 素元件、二極管元件、電阻元件等。因此,如果感測參數(shù)是溫度,則與檢測到的溫度相 對應的電流值被輸出作為感測信號。
經由感測焊盤SPl至SP3所接收的感測信號被施加至串行接口端口 420。隨后 感測信號經由感測控制器410被施加至數(shù)字單元140-2。數(shù)字單元140-2對從感測控制 器410所接收的感測信號的偏移進行補償,并將補償?shù)男盘柗糯?。?shù)字單元140-2將從 感測控制器410以模擬信號的形式發(fā)送來的感測信號轉換為數(shù)字編碼數(shù)據(jù)。從數(shù)字單元 140-2輸出的數(shù)字編碼數(shù)據(jù)經由I/O數(shù)據(jù)總線傳送至DAC寄存器單元210-2。
與此同時,外部讀取器有時可以辨識DAC寄存器單元210-2的寄存值。在此情 況下,為了將DAC寄存器單元210-2中儲存的寄存值發(fā)送至外部讀取器,儲存的寄存器 值經由數(shù)字單元140-2、解調器110-2和天線單元ANT而被發(fā)送至外部讀取器。
相反地,為了利用來自于外部傳感器的感測信號而將新的數(shù)據(jù)編程在DAC寄 存器單元210-2中,經由感測焊盤SPl至SP3所接收的感測信號被傳送至串行接口端口 420。然后,經由感測控制器410、數(shù)字單元140-2和I/O數(shù)據(jù)總線,將數(shù)字代碼數(shù)據(jù)輸 入DAC寄存器單元210-2。
DAC寄存器單元210-2包括內部寄存器,用以儲存從數(shù)字單元140_2發(fā)送來的數(shù) 字編碼數(shù)據(jù)。此外,DAC寄存器單元210-2將由RF信號預先設置的設置數(shù)據(jù)與所述內 部寄存器中儲存的數(shù)據(jù)進行比較,并根據(jù)比較結果輸出驅動控制信號bl至bm。
圖11是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖10所示的RFID設備的操作的流程圖。
參見圖11,在步驟幻0,當RFID設備從電源電壓施加焊盤Pl接收電源電壓 VDD并從接地電壓施加焊盤P2接收接地電壓GND時,RFID設備被上電。結果,在步 驟S21,DAC寄存器單元210-2的值通過上電復位信號POR而被自動恢復。因此,在步 驟幻2,如果感測控制模式被自動激活,則自動產生與感測信號相對應的控制信號。
利用被恢復的DAC寄存器單元210-2的初始設定值,確定DAC驅動器230_2的 輸出狀態(tài)數(shù)據(jù)。換言之,輸出信號OUTl至OU^Tn的電平由從DAC寄存器單元210-2輸 出的驅動控制信號bl至bm所確定。此外,DAC驅動器230-2的電力狀態(tài)由電力寄存器 220-2的狀態(tài)所控制。
之后,在步驟幻3,如果外部傳感器的感測信號被改變,則產生新的更新事件。 在此情況下,經由感測焊盤SPl至SP3所接收的感測信號經由串行接口端口 420、感測控 制器410和數(shù)字單元140-2而被輸入DAC寄存器單元210-2。
因此,在步驟幻4,DAC寄存器單元210-2的編程模式被激活,使得響應于從數(shù) 字單元140-2接收的控制信號WE、OE和CE,新的數(shù)據(jù)被編程在DAC寄存器單元210-2 中。因此,新的數(shù)據(jù)被儲存在DAC寄存器單元210-2中,使得驅動控制信號bl至bm中 的若干個被改變?yōu)榫哂胁煌闹怠?br> 之后,DAC寄存器單元210-2將與編程數(shù)據(jù)相對應的驅動控制信號bl至bm輸 出至DAC驅動器230-2。因此,DAC驅動器230-2分別經由輸出焊盤OPl至ORi將輸 出信號OUT至OlTTn輸出。
圖12是包括外部傳感器SEN和圖10所示的RFID設備的RFID系統(tǒng)的結構圖。
參見圖12,天線單元ANT經由天線焊盤PAD(+)和PAD(_)連接至RFID設備。 換言之,天線單元ANT連接至RFID設備的輸入引腳。此外,RFID設備經由連接引腳 PIN連接至驅動設備。
換言之,從DAC驅動器230-2的輸出焊盤OPl至ORi發(fā)送的輸出信號OUT至 OUTn經由連接引腳PIN而被輸入驅動設備。在此情況下,所述驅動設備可以相當于用 于控制LED、馬達、揚聲器等的驅動控制設備。
此外,根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的RFID系統(tǒng)包括ESD電路。ESD電路被包含 在RFID設備中,并經由輸出焊盤OPl至ORi和連接引腳PIN連接至驅動設備。
傳感器SEN可以經由位于RFID設備外部的串行接口總線6IB)而與RFID設備 耦合。傳感器SEN的感測信號可以經由RFID設備的感測焊盤SPl至SP3而被輸入RFID設備。
RFID系統(tǒng)包括用于辨識ID代碼的RFID設備功能和基于傳感器的無處不在傳感 器網(wǎng)絡(USN)功能,使得RFID系統(tǒng)可以控制驅動設備的操作。因此,用戶能夠利用包 含內部傳感器或外部傳感器的RFID設備來遙控驅動設備。
在本發(fā)明的此實施例中,為便于說明并更好地理解本發(fā)明,包括調制器100-2、 解調器110-2、上電復位單元120-2、時鐘發(fā)生器130-2、數(shù)字單元140-2、存儲單元 150-2、驅動單元200-2以及傳感器接口單元400的結構被稱為RFID設備。如果還在上 述結構中加入外部傳感器SEN,則此結構被稱為RFID系統(tǒng)。
圖13是根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的RFID設備的框圖。
參見圖13,RFID設備包括調制器100-3、解調器110_3、上電復位單元120_3、 時鐘發(fā)生器130-3、數(shù)字單元140-3、存儲單元150-3、驅動單元200-3、微控制器單元 (MCU)控制模塊500、電源電壓施加焊盤P1、接地電壓施加焊盤P2以及多個輸出焊盤 OPl 至 ΟΡη。
驅動單元200-3包括DAC寄存器單元210_3、電力寄存器220-3和DAC驅動器 230-3。MCU控制模塊500包括接口單元510和MCU處理器520。根據(jù)本發(fā)明的此實 施例,MCU控制模塊500位于RFID設備的內部。
天線單元ANT可以用于RFID標簽即RFID設備與外部讀取器或寫入器之間的數(shù) 據(jù)通信。天線單元ANT經由天線焊盤PAD⑴和PAD㈠而與RFID標簽耦合。在此情 況下,射頻(RF)信號可以用于RFID設備與外部讀取器或寫入器之間的RF通信。
調制器100-3對從數(shù)字單元140-3接收的響應信號RP進行調制,并將調制的響 應信號輸出至天線單元ANT。解調器110-3從經由天線單元ANT接收的RF信號中檢測 操作命令信號,并將命令信號CMD輸出至數(shù)字單元140-3。
上電復位單元120-3檢測經由電源電壓施加焊盤Pl接收的電源電壓VDD,并將 用于控制復位操作的上電復位信號POR輸出至數(shù)字單元140-3。從上電復位單元120-3 輸出的上電復位信號POR被輸入至DAC寄存器單元210-3和電力寄存器220-3。時鐘發(fā) 生器130-3將時鐘信號CLK輸出至數(shù)字單元140-3。時鐘信號CLK響應于從電源電壓施 加焊盤Pl接收的電源電壓VDD來控制數(shù)字單元140-3。
數(shù)字單元140-3基于來自于電源電壓施加焊盤Pl的電源電壓VDD、來自于接地 電壓施加焊盤P2的接地電壓GND、上電復位信號POR和時鐘信號CLK來解釋命令信號 CMD。數(shù)字單元140-3產生控制信號和處理信號,以便數(shù)字單元140-3將響應信號RP 輸出至調制器100-3。數(shù)字單元140-3將地址ADD、I/O數(shù)據(jù)、控制信號CTR和時鐘信 號CLK輸出至存儲單元150-3。
數(shù)字單元140-3將I/O數(shù)據(jù)1/0(利用m條線(Xm))、寫入使能信號WE、輸 出使能信號OE以及芯片使能信號CE輸出至DAC寄存器單元210-3,并將操作信號ACT 輸出至電力寄存器220-3。換言之,從外部讀取器接收的多個操作信號經過天線單元 ANT>解調器110-3和數(shù)字單元140-3,并被輸入至DAC寄存器單元210-3作為寫入使 能信號WE、輸出使能信號OE和芯片使能信號CE。
存儲單元150-3包括多個存儲器單元,并儲存與每個RFID設備的ID碼相關的 數(shù)據(jù)。每個存儲器單元將數(shù)據(jù)寫入儲存元件中,并從所述儲存元件讀取數(shù)據(jù)。
存儲單元150-3包括非易失性存儲區(qū)。通常,F(xiàn)eRAM可以用于所述非易失性 存儲區(qū)。FeRAM具有與DRAM類似的數(shù)據(jù)處理速度。FeRAM具有與DRAM類似的結 構,并使用鐵電材料作為電容器。所述鐵電材料具有高剩余極化特性,使得盡管電場被 移除也不致于丟失數(shù)據(jù)。
在此情況下,調制器100-3、解調器110-3、上電復位單元120_3、時鐘發(fā)生器 130-3、數(shù)字單元140-3、存儲單元150-3以及驅動單元200-3由來自于電源電壓施加焊盤 Pl的電源電壓VDD和來自于接地電壓施加焊盤P2的接地電壓GND所驅動。
在現(xiàn)有的RFID設備中,當RFID設備經由與外部讀取器的通信而接收RF信號 時,經由設置在RFID設備內的電壓放大單元供應電源電壓VDD。然而,在本實施例中,因為驅動單元200-3和MCU控制塊500消耗大量的電力,故經由電源電壓施加焊盤 Pl和接地電壓施加焊盤P2將電源電壓VDD和接地電壓GND提供給RFID設備。
DAC寄存器單元210-3將驅動控制信號bl至bm輸出至DAC驅動器230_3。在 本實施例中,DAC寄存器單元210-3包括非易失性寄存器。電力寄存器220-3響應于操作 信號ACT和上電復位信號POR,將電力開/關信號ON/OFF輸出至DAC驅動器230-3。 DAC驅動器230-3分別經由輸出焊盤OPl至OPn將輸出信號OUTl至OUTn輸出。
由從天線單元ANT接收的RF信號來建立DAC寄存器單元210_3的初始設定值 (也稱“初始設置值”)。因此,如果RFID設備的電源被控制,或者如果DAC寄存器 單元210-3中儲存的數(shù)據(jù)被讀出,則從天線單元ANT接收的RF信號可以用來改變所述初 始設定值。
接口單元510控制數(shù)字單元140-3和MCU處理器520。為了通過將MCU處理 器520所編程的數(shù)據(jù)輸出至DAC寄存單元210-3而將新的數(shù)據(jù)編程在DAC寄存器單元 210-3中,編程數(shù)據(jù)經由接口單元510、數(shù)字單元140-3和I/O數(shù)據(jù)總線被發(fā)送至DAC寄 存器單元210-3。
DAC寄存器單元210-3包括內部寄存器,用以儲存從數(shù)字單元140_3發(fā)送的數(shù) 據(jù)。DAC寄存器單元210-3將由RF信號預先設置的設置數(shù)據(jù)與所述內部寄存器中儲存 的數(shù)據(jù)進行比較,并根據(jù)比較結果輸出驅動控制信號bl至bm。
MCU處理器520使用存儲單元150-3的一部分來用作編碼數(shù)據(jù)和工作數(shù)據(jù)的內 存。因此,可以通過改變MCU處理器520的內部程序來改變DAC寄存器單元210-3的 驅動控制信號bl至bm。接口單元510可以控制數(shù)字單元140-3和MCU處理器520。
圖14是根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的RFID設備的框圖。
參見圖14,RFID設備包括調制器100-4、解調器110_4、上電復位單元120_4、 時鐘發(fā)生器130-4、數(shù)字單元140-4、存儲單元150-4、驅動單元200-4、串行接口控制器 600、電源電壓施加焊盤P1、接地電壓施加焊盤P2、多個輸出焊盤OPl至OPn以及多個 焊盤SP4至SP6。
驅動單元200-4包括DAC寄存器單元210_4、電力寄存器220_4以及DAC驅動 器230-4。串行接口控制器600可以包括串行接口單元610和串行接口端口 620。根據(jù) 本發(fā)明的此實施例,MCU處理器位于RFID設備的外部,并且串行接口控制器600經由焊 盤SP4至SP6接收串行接口信號,以便利用接收到的接口信號對DAC寄存器單元210-4 進行編程。
天線單元ANT可以用于RFID標簽即RFID設備與外部讀取器或外部寫入器之間 的數(shù)據(jù)通信。天線單元ANT經由天線焊盤PAD⑴和PAD㈠與RFID標簽耦合。在此 情況下,RF信號可以用于RFID設備與外部讀取器或外部寫入器之間的RF通信。
調制器100-4對從數(shù)字單元140-4接收的響應信號RP進行調制,并將調制的響 應信號輸出至天線單元ANT。解調器110-4從經由天線單元ANT所接收的RF信號中檢 測操作命令信號,并將命令信號CMD輸出至數(shù)字單元140-4。
上電復位單元120-4檢測到經由電源電壓施加焊盤Pl所接收的電源電壓VDD, 并將用于控制復位操作的上電復位信號POR輸出至數(shù)字單元140-4。從上電復位單元 120-4輸出的上電復位信號POR被輸入至DAC寄存器單元210-4和電力寄存器220-4。時鐘發(fā)生器130-4將時鐘信號CLK輸出至數(shù)字單元140-4。時鐘信號CLK響應于從電源 電壓施加焊盤Pl所接收的電源電壓VDD來控制數(shù)字單元140-4。
數(shù)字單元140-4基于來自于電源電壓施加焊盤Pl的電源電壓VDD、來自于接地 電壓施加焊盤P2的接地電壓GND、上電復位信號POR以及時鐘信號CLK來解釋命令信 號CMD。數(shù)字單元140-4產生控制信號和處理信號,以便數(shù)字單元140-4將響應信號RP 輸出至調制器100-4。此外,數(shù)字單元140-4將地址ADD、I/O數(shù)據(jù)、控制信號CTR以 及時鐘信號CLK輸出至存儲單元150-4。
數(shù)字單元140-4將I/O數(shù)據(jù)1/0(利用m條線(Xm))、寫入使能信號WE、輸 出使能信號OE以及芯片使能信號CE輸出至DAC寄存器單元210-4,并將操作信號ACT 輸出至電力寄存器220-4。換言之,從外部讀取器接收的多個操作信號經過天線單元 ANT>解調器110-4和數(shù)字單元140-4,并被輸入至DAC寄存器單元210-4作為寫入使 能信號WE、輸出使能信號OE和芯片使能信號CE。
存儲單元150-4包括多個存儲器單元,并儲存與每個RFID設備的ID碼相關的 數(shù)據(jù)。每個存儲器單元將數(shù)據(jù)寫入儲存元件中,并從所述儲存元件讀取數(shù)據(jù)。
存儲單元150-4包括非易失性存儲區(qū)。通常,F(xiàn)eRAM可以用作非易失性存儲 區(qū)。FeRAM具有與DRAM類似的數(shù)據(jù)處理速度。FeRAM具有與DRAM類似的結構, 并且使用鐵電材料作為電容器。所述鐵電材料具有高剩余極化特性,使得盡管電場被移 除也不致于丟失數(shù)據(jù)。
在此情況下,調制器100-4、解調器110-4、上電復位單元120_4、時鐘發(fā)生器 130-4、數(shù)字單元140-4、存儲單元150-4以及驅動單元200-4由來自于電源電壓施加焊盤 Pl的電源電壓VDD和來自于接地電壓施加焊盤P2的接地電壓GND所驅動。
在現(xiàn)有的RFID設備中,當RFID設備經由與外部讀取器的通信而接收RF信號 時,經由設置在RFID設備內的電壓放大單元供應電源電壓VDD。然而,在本實施例 中,由于驅動單元200-4和串行接口控制器600消耗大量的電力,因此經由電源電壓施加 焊盤Pl和接地電壓施加焊盤P2將電源電壓VDD和接地電壓GND提供給RFID設備。
DAC寄存器單元210-4將驅動控制信號bl至bm輸出至DAC驅動器230_4。在 本實施例中,DAC寄存器單元210-4包括非易失性寄存器。因此,施加給DAC寄存器 單元210-4的新的編程數(shù)據(jù)被儲存在寄存器中。
電力寄存器220-4響應于操作信號ACT和上電復位信號POR,將電力開/關 信號ON/OFF輸出至DAC驅動器230-4。例如,如果驅動設備所要控制的驅動對象是 LED,則電力寄存器220-4中儲存的數(shù)據(jù)可以確定在命令信號輸入至電力寄存器220-4之 后何時將LED點亮或熄滅。DAC驅動器230-4分別經由OPl至ORi將輸出信號OUTl 至OUTn輸出。
由從天線單元ANT接收的RF信號來建立DAC寄存器單元210_4的初始設定值 (也稱“初始設置值”)。因此,如果RFID設備的電源被控制,或如果DAC寄存器單 元210-4中儲存的數(shù)據(jù)被讀出,則從天線單元ANT接收的RF信號可以用來改變所述初始 設定值。
串行接口單元610控制數(shù)字單元140-4和串行接口端口 620的操作。串行接口 端口 620可以包括I2C端口。串行接口端口 620對從外部MCU處理器接收的串行數(shù)據(jù)進行控制,以實現(xiàn)RFID設備與外部MCU處理器之間的串行接口。RFID設備包括焊盤 SP4至SP6,用以實現(xiàn)與外部MCU處理器的接口操作。串行接口端口 620經由焊盤SP4 接收時鐘信號SCL,經由焊盤SP5接收數(shù)據(jù)SDA,并經由感測焊盤SP6接收中斷信號/ INT。
在本實施例中,時鐘信號SCL可以表示I2C端口所用的串行時鐘信號,數(shù)據(jù) SDA可以表示I2C端口所用的漏極開路的串行數(shù)據(jù)。中斷信號/INT可以表示中斷和數(shù) 據(jù)就緒信號。
位于RFID設備外部的MCU處理器經由內部程序操作而產生驅動DAC寄存器單 元210-4的信號。為達此目的,外部MCU處理器將作為串行接口信號的編程編碼輸出至 焊盤SP4至SP6。
經由焊盤SP4至SP6接收的編程編碼被輸入串行接口端口 620,并隨后經由串行 接口單元610而被輸入數(shù)字單元140-4。來自于串行接口單元610的編程編碼經由I/O數(shù) 據(jù)總線而被傳送至DAC寄存器單元210-4。
與此同時,外部讀取器有時可以辨識DAC寄存器單元210-4的寄存器值。在此 情況下,為了將DAC寄存器單元210-4中儲存的寄存器值發(fā)送至外部讀取器,所儲存的 寄存器值經由數(shù)字單元140-4、解調器110-4和天線單元ANT而被發(fā)送至外部讀取器。
相反地,為了通過利用從外部MCU處理器傳送來的編程編碼來將新的數(shù)據(jù)編程 在DAC寄存器單元210-4中,經由焊盤SP4至SP6所接收的編程編碼被輸入串行接口端 口 620。然后,經由串行接口單元610、數(shù)字單元140-4、和I/O數(shù)據(jù)總線,將數(shù)字代碼 數(shù)據(jù)輸入DAC寄存器單元210-4。
DAC寄存器單元210-4包括內部寄存器,用以儲存從數(shù)字單元140_4接收的數(shù)字 編碼數(shù)據(jù)。此外,DAC寄存器單元210-4將由RF信號預先設置的設置數(shù)據(jù)與內部寄存 器中儲存的數(shù)據(jù)進行比較,并根據(jù)比較結果輸出驅動控制信號bl至bm。
圖15是表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖13所示的存儲單元150-3的編程方法 的時序圖。
參見圖15,如果RFID設備接收來自于天線單元ANT的RF信號,則命令信號 CMD和數(shù)據(jù)DATA經由解調器110-3和數(shù)字單元140-3被發(fā)送至存儲單元150-3,并被編 程在存儲單元150-3中。換言之,在活性區(qū)域(active area)中,包含有RFID設備的ID 碼的信息基于命令信號CMD和數(shù)據(jù)DATA而被預先編程在存儲單元150-3中。
圖16是表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于驅動DAC寄存器單元210-3的方法 的時序圖。
參見圖16,如果來自于外部MCU處理器或內部MCU處理器的編程命令輸入數(shù) 字單元140-3,則數(shù)字單元140-3激活芯片使能信號CE、輸出使能信號OE和寫入使能信 號WE,并輸出激活的信號CE、OE禾Π WE。
芯片使能信號CE、輸出使能信號OE和寫入使能信號WE經由I/O數(shù)據(jù)總線被 輸入DAC寄存器單元210-3,使得寄存器值被編程在DAC寄存器單元210-3中。在此 情況下,操作信號ACT被激活,使得電力寄存器220-3保持激活狀態(tài)。結果,DAC驅 動器230-3開始其操作。
圖17是表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于控制RFID設備的驅動的方法的時25序圖。
參見圖17,如果來自于天線單元ANT的RF信號被輸入RFID設備,且命令信號 CMD經過了解調器110-3和數(shù)字單元140-3,則操作信號ACT被激活并被編程在電力寄 存器220-3中。而如果來自于外部MCU處理器或內部MCU處理器的編程命令被輸入數(shù) 字單元140-3,則操作信號ACT被激活。換言之,用于控制電源的操作信號ACT可以由 天線單元ANT所接收的RF信號來激活或者由來自于MCU處理器的編程命令來激活。
圖18是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的包括外部MCU處理器630的RFID系統(tǒng)的結 構圖。
參見圖18,天線單元ANT可以經由天線焊盤PAD⑴和PAD(-)而與RFID設 備耦合。換言之,天線單元ANT可以與RFID設備的輸入引腳耦合。RFID設備可以經 由連接引腳PIN而與驅動設備耦合。
換言之,經由DAC驅動器230-2的輸出焊盤OPl至ORi所輸出的輸出信號OUT 至OUTn經由連接引腳PIN而與驅動設備耦合。在此情況下,驅動設備可以相當于用于 控制LED、馬達、揚聲器等的操作的驅動控制設備。
此外,根據(jù)本發(fā)明的此實施例的RFID設備包括ESD電路。ESD電路位于RFID 設備中,并經由輸出焊盤OPl至0 和連接引腳PIN而被連接至驅動設備。
MCU處理器630可以經由位于RFID設備外部的串行接口總線SIB而與RFID設 備相耦合。MCU處理器630的編程信息經由RFID設備的焊墊SP4至SP6而被輸入RFID設備。
根據(jù)本發(fā)明的上述RFID系統(tǒng),成列和成行地布置多個應用設備。如圖18所 示,外部MCU處理器630可以經由串行接口總線SIB而與多個RFID設備相耦合。
電阻器Rl和R2耦合到時鐘(SCL)施加總線和數(shù)據(jù)6DA)施加總線。在此情 況下,電阻器Rl和R2將串行接口總線SIB上拉,使得電阻器Rl和R2中的每一個可以 用作上拉負載來用于建立具有高電平的默認值。
—般而言,RFID設備的特點在于電力消耗小、辨識長度短且辨識速度快。相反 地,在無線通信協(xié)議中用作近場通信(NFC)單元的ZigBee、無線高保真(WHFi)等通常 被應用于家庭自動化系統(tǒng)。用作NFC單元的ZigBee或WHFi所用的芯片尺寸比RFID設 備所用的芯片尺寸大。例如,用作NFC單元的ZigBee或Wi-Fi所用的芯片尺寸可以大 約比RFID設備所用的芯片尺寸大十倍。因此,本發(fā)明的此實施例可以遙控驅動設備以及 儲存ID碼。根據(jù)本發(fā)明的上述實施例,當RFID系統(tǒng)用作能夠對驅動諸如LED這樣的對 象的驅動設備進行遙控的設備時,導致遙控設備的成本降低。
在本發(fā)明的此實施例中,為便于說明并更好地理解本發(fā)明,包括調制器100-4、 解調器110-4、上電復位單元120-4、時鐘發(fā)生器130-4、數(shù)字單元140-4、存儲單元 150-4、驅動單元200-4、以及串行接口控制器600的整個結構被稱為RFID設備。如果 還在上述結構中加入外部MCU處理器630,則包括外部MCU處理器630的結構被稱為 RFID系統(tǒng)。
圖19是描述根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖13所示的RFID設備的操作的流程圖。
參見圖19,在步驟S30,當電源電壓VDD經由電源電壓施加焊盤Pl輸入RFID設備且接地電壓GND經由接地電壓施加焊盤P2輸入RFID設備時,RFID設備被上電。 因此,在步驟S31,DAC寄存器單元210-3的寄存器值通過上電復位信號POR而被自動恢復。
之后,在步驟S32,RFID設備經由天線單元ANT、解調器110_3和數(shù)字單元 140-3接收RFID檢查命令。在步驟S33,當存儲單元150-3中儲存的ID碼數(shù)據(jù)經由數(shù)字 單元140-3、調制器100-3和天線單元ANT而被發(fā)送至外部讀取器時,外部讀取器確定傳 送來的ID碼數(shù)據(jù)是否相同于與RFID設備相對應的且被預先儲存在此RFID設備中的ID 碼數(shù)據(jù)。在步驟幻4,如果預先儲存的ID代碼數(shù)據(jù)與傳送來的ID碼數(shù)據(jù)相同,則RFID 設備被激活,且RFID控制命令經由天線單元ANT被輸入RFID設備。
隨后,在步驟幻5,如果MCU控制模式被激活,則DAC寄存器單元210-3的編 程模式被激活,并且在步驟幻6,響應于從數(shù)字單元140-3接收的控制信號WE、OE和 CE,新的數(shù)據(jù)被編程在DAC寄存器單元210-3中。當新的數(shù)據(jù)被編程在DAC寄存器單 元210-3中時,驅動控制信號bl至bm被改變。
之后,DAC寄存器單元210-3將與編程數(shù)據(jù)相對應的驅動控制信號bl至bm輸 出至DAC驅動器230-3。因此,DAC驅動器230-3分別經由輸出焊盤OPl至ORi將輸 出信號OUTl至OlTTn輸出。
圖20是根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的RFID設備的框圖。
參見圖20,RFID設備包括調制器100-5、解調器110_5、上電復位單元120_5、 時鐘發(fā)生器130-5、數(shù)字單元140-5、存儲單元150-5、驅動單元200-5、電源電壓施加 焊盤P1、接地電壓施加焊盤P2、多個輸出焊盤OPl至ΟΡη、以及固定句柄模式控制單元 700。
驅動單元200-5包括DAC寄存器單元210_5、電力寄存器220_5和DAC驅動器 230-5。固定句柄模式控制單元700可以包含在數(shù)字單元140-5中。
天線單元ANT可以用于RFID標簽即RFID設備與外部讀取器或外部寫入器之間 的數(shù)據(jù)通信。天線單元ANT經由天線焊盤PAD⑴和PAD㈠與RFID標簽相耦合。在 此情況下,射頻(RF)信號可以用于RFID設備與外部讀取器或外部寫入器之間的RF通
調制器100-5對從數(shù)字單元140-5接收的響應信號RP進行調制,并將調制的響 應信號輸出至天線單元ANT。解調器110-5從經由天線單元ANT接收的RF信號中檢測 操作命令信號,并將命令信號CMD輸出至數(shù)字單元140-5。
上電復位單元120-5檢測經由電源電壓施加焊盤Pl接收的電源電壓VDD,并將 用于控制復位操作的上電復位信號POR輸出至數(shù)字單元140-5。從上電復位單元120-5 輸出的上電復位信號POR被輸入至DAC寄存器單元210-5和電力寄存器220-5。時鐘發(fā) 生器130-5將時鐘信號CLK輸出至數(shù)字單元140-5。時鐘信號CLK響應于從電源電壓施 加焊盤Pl接收的電源電壓VDD來控制數(shù)字單元140-5。
數(shù)字單元140-5基于來自于電源電壓施加焊盤Pl的電源電壓VDD、來自于接地 電壓施加焊盤P2的接地電壓GND、上電復位信號POR以及時鐘信號CLK來解釋命令信 號CMD。數(shù)字單元140-5產生控制信號和處理信號,以便數(shù)字單元140-5將響應信號RP 輸出至調制器100-5。此外,數(shù)字單元140-5將地址ADD、I/O數(shù)據(jù)、控制信號CTR、以及時鐘信號CLK輸出至存儲單元150-5。
數(shù)字單元140-5將I/O數(shù)據(jù)1/0(利用m條線(Xm))、寫入使能信號WE、輸出 使能信號OE、以及芯片使能信號CE輸出至DAC寄存器單元210-5,并將操作信號ACT 輸出至電力寄存器220-5。
存儲單元150-5包括多個存儲器單元,并儲存與每個RFID設備的ID碼相關的 數(shù)據(jù)。每個存儲器單元將數(shù)據(jù)寫入儲存元件中,并從所述儲存元件讀取數(shù)據(jù)。
存儲單元150-5包括非易失性存儲區(qū)。通常,F(xiàn)eRAM可以用作非易失性存儲 區(qū)。FeRAM具有與DRAM類似的數(shù)據(jù)處理速度。FeRAM具有與DRAM類似的結構, 并使用鐵電材料作為電容器。所述鐵電材料具有高剩余極化特性,使得盡管電場被移除 也不致于丟失數(shù)據(jù)。
在此情況下,調制器100-5、解調器110-5、上電復位單元120_5、時鐘發(fā)生器 130-5、數(shù)字單元140-5、存儲單元150-5、以及驅動單元200-5由來自于電源電壓施加焊 盤Pl的電源電壓VDD和來自于接地電壓施加焊盤P2的接地電壓GND所驅動。
在現(xiàn)有的RFID設備中,當RFID設備經由與外部讀取器的通信而接收RF信號 時,經由設置在RFID設備內的電壓放大單元供應電源電壓VDD。然而,在本實施例 中,因為驅動單元200-5消耗大量的電力,故經由電源電壓施加焊盤Pl和接地電壓施加 焊盤P2將電源電壓VDD和接地電壓GND提供給RFID設備。
DAC寄存器單元210-5將驅動控制信號bl至bm輸出至DAC驅動器230_5。在 本實施例中,DAC寄存器單元210-5包括非易失性寄存器。電力寄存器220-5響應于操作 信號ACT和上電復位信號POR,將電力開/關信號ON/OFF輸出至DAC驅動器230-5。 DAC驅動器230-5分別經由輸出焊盤OPl至OPn將輸出信號OUTl至OUTn輸出。
固定句柄模式控制單元700可以從解調器110-5接收命令信號CMD。在本實施 例中,固定句柄模式控制單元700可以是包含有隨機數(shù)發(fā)生器的電路模塊。在正常模式 下,固定句柄模式控制單元700產生隨機數(shù)。在固定句柄模式下,固定句柄模式控制單 元700包括用于儲存固定句柄數(shù)據(jù)的非易失性寄存器,并輸出固定句柄值。
根據(jù)本發(fā)明的此實施例,可以在行方向和列方向上布置多個RFID設備,并且可 以將固定的隨機數(shù)順序地指定給這些RFID設備。如果沒有固定句柄模式控制單元700, 且RFID設備接收來自于外部讀取器的呼叫信號,則每個RFID設備會持續(xù)地輸出響應信 號RP,直到與所述讀取器所期望的RFID設備的隨機數(shù)相同的隨機數(shù)被檢測到為止。在 這種情況下,在期望的RFID設備對呼叫信號作出反應之前,需要花費很長的一段時間。
因此,根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,多個RFID設備響應外部讀取器的呼叫信號的 順序被預先儲存在固定句柄模式控制單元700中。在此情況下,如果RFID設備接收來 自于外部讀取器的呼叫信號,則RFID設備可以預先辨識這些RFID設備中的哪一個RFID 設備將會響應該呼叫信號。在本實施例中,可以預先建立不同的固定句柄值,使得這些 RFID設備的響應不會重疊。
圖21是圖20所示的固定句柄模式控制單元700的具體框圖。
參見圖21,固定句柄模式控制單元700包括固定句柄命令譯碼器710、固定句柄 控制器720、非易失性寄存器730、隨機數(shù)發(fā)生器740、以及選擇單元750。
固定處理命令譯碼器710對從解調器110-5接收的命令信號CMD進行譯碼,并解釋施加給RFID設備的命令信號CMD是否與固定句柄控制有關。
固定句柄命令譯碼器710的輸出信號可以被輸入固定句柄控制器720。如果從固 定句柄命令譯碼器710接收的信號對應于固定句柄模式,則固定句柄控制器720將句柄操 作信號H_ACT激活,并輸出激活的句柄操作信號H_ACT。相反地,如果從固定句柄命 令譯碼器710接收的信號不是對應于固定句柄模式,則固定句柄控制器720將句柄操作信 號H_ACT去激活,并輸出去激活的句柄操作信號H_ACT。
非易失性寄存器730將從固定句柄控制器720接收的信號儲存為非易失性數(shù)據(jù)。 即,新的句柄數(shù)據(jù)編程在非易失性寄存器730中。非易失性寄存器730中儲存的句柄數(shù) 據(jù)HD被輸出至選擇單元750。隨機數(shù)發(fā)生器740在正常模式下產生隨機數(shù)RN,并將隨 機數(shù)RN輸出至選擇單元750。新的句柄數(shù)據(jù)被編程在固定句柄非易失性寄存器730中。
選擇單元750響應于來自于固定句柄控制器720的句柄操作信號H_ACT,選擇 隨機數(shù)RN和句柄數(shù)據(jù)HD之一。隨后選擇單元750輸出輸出信號RN_out。選擇單元 750可以包括多路復用器。
圖22是圖20所示的RFID設備的操作的流程圖。
參見圖22,在步驟S40,當電源電壓VDD經由電源電壓施加焊盤Pl輸入RFID 設備、且接地電壓GND經由接地電壓施加焊盤P2輸入RFID設備時,RFID設備被上電。 因此,在步驟S41,DAC寄存器單元210-5的寄存器值通過上電復位信號POR而被自動恢復。
為了在成行和成列布置的若干個RFID設備中設置規(guī)則的句柄值,固定句柄編程 模式命令被輸入RFID設備。
如果在步驟S42,從解調器110-5接收的命令信號CMD被確定為對應于固定句 柄編程模式命令,則在步驟S43,響應于固定句柄控制器720的控制信號,新的句柄數(shù)據(jù) 被編程在固定句柄非易失性寄存器730中。
與此同時,為了將編程在非易失性寄存器730中的句柄數(shù)據(jù)HD用作輸出信號 RN_out,或者將正常模式下的隨機數(shù)RN用作輸出信號RN_out,以下兩種模式下的命令 信號可以被輸入RFID設備。
首先,在步驟S44,如果從解調器110-5接收的命令信號CMD被確定為對應于 固定句柄激活模式命令,則固定句柄控制器720將句柄操作信號11_八(1激活,并輸出激 活的句柄操作信號H_ACT。因此,在步驟S45,選擇單元750選擇來自于非易失性寄存 器730的固定句柄數(shù)據(jù)HD,并將選擇的固定句柄數(shù)據(jù)HD輸出作為輸出信號RN_out。
換言之,如果從解調器110-5輸入的是固定句柄激活模式命令,則非易失性寄 存器730中預先建立的RFID設備的固定句柄數(shù)據(jù)HD經由響應信號RP而被輸出至RFID 設備的外部。
另一方面,如果在步驟S46,來自于解調器110-5的命令信號CMD被確定為對 應于正常模式命令,則固定句柄控制器720將句柄操作信號11_人(1去激活,并將去激活 的句柄操作信號11_入(1輸出至選擇單元750。因此,在步驟S47,選擇單元750選擇隨 機數(shù)發(fā)生器740所產生的隨機數(shù)RN,并將選擇的隨機數(shù)RN輸出作為輸出信號RN_out。 RN16數(shù)據(jù)即固定的16比特隨機數(shù)數(shù)據(jù)可以被建立作為隨機數(shù)RN。
本發(fā)明的此實施例可以利用固定句柄模式控制單元700中預先建立的固定句柄數(shù)據(jù)HD而容易地確定要被呼叫的RFID設備。S卩,由于利用固定句柄模式控制單元700 的固定句柄數(shù)據(jù)HD將固定ID指定給RFID設備,因此可以容易地辨識RFID設備的響應 順序。
在此情況下,RN16數(shù)據(jù)可以表示16比特的隨機數(shù)。在正常模式下,可以根據(jù) 16比特數(shù)據(jù)的組合而輸出不確定的隨機數(shù)。即,處在外部讀取器的辨識區(qū)域內的所有 RFID設備中的每個響應于來自于所述外部讀取器的呼叫而輸出隨機的RN16數(shù)據(jù),由此 響應所述外部讀取器的呼叫。
然而,由于RN16數(shù)據(jù)可以是從RFID設備任意產生的隨機數(shù),因此不可能預測 哪一個數(shù)據(jù)將被產生成為該RN16數(shù)據(jù)。
與此同時,根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,固定句柄數(shù)據(jù)HD在非易失性寄存器730 中被預先建立為特定的值,且如果固定句柄激活模式命令被輸入RFID設備,則非易失性 寄存器730中預先建立的特定值被輸出作為固定句柄數(shù)據(jù)HD。因此,在查詢命令被輸入 RFID設備之后,RFID設備將預先建立的固定句柄數(shù)據(jù)HD輸出至RFID設備的外部。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,由于RFID設備的響應順序被預先確定,因此當期望 的RFID設備響應時,并不需要改變從每個RFID輸出的特有的ID碼。
換言之,由于RFID設備的響應順序被預先確定,因此與固定ID相對應的固定 句柄數(shù)據(jù)HD被指定給固定句柄模式控制單元700,以識別各個RFID設備。如果來自于 外部讀取器的命令信號CMD被輸入RFID設備,則固定句柄模式控制單元700中預先建 立的固定句柄數(shù)據(jù)HD被輸出至外部讀取器。結果,外部讀取器僅需要驗證是否從呼叫 的RFID設備輸出期望的值。
因此,如果命令信號CMD對應于正常模式命令,則多路復用器750選擇隨機數(shù) 發(fā)生器740的輸出并輸出RN16數(shù)據(jù)。如果命令信號CMD對應于固定句柄激活模式命 令,則多路復用器750選擇非易失性寄存器730的輸出并輸出固定句柄數(shù)據(jù)HD。
圖23是包含有固定句柄模式控制單元700的RFID系統(tǒng)的結構圖。
參見圖23,天線單元ANT經由天線焊盤PAD(+)及PAD(_)而與RFID設備耦 合。換言之,天線單元ANT與RFID設備的輸入引腳耦合。此外,RFID設備經由連接 引腳PIN而與驅動設備耦合。
從DAC驅動器230-5的輸出焊盤OPl至ORi輸出的輸出信號OUTl至OlTTn經由連接引腳PIN而與驅動設備耦合。在此情況下,驅動設備可以相當于用于控制LED、 馬達、揚聲器等的驅動控制設備。
RF處理器810可以在RFID設備的外部將RF信號發(fā)送給RFID設備和從RFID設備接收RF信號。換言之,RF處理器810的天線800可以通過無線方式將命令信號和 數(shù)據(jù)發(fā)送給RFID設備的天線單元ANT和從RFID設備的天線單元ANT接收命令信號和 數(shù)據(jù)。
在RFID系統(tǒng)中,成列和成行地布置若干個應用設備。一個RF處理器810可以 利用RF信號與若干個RFID設備通信。
在此情況下,將句柄數(shù)據(jù)(0,0)至(m,η)順序地編程在各個RFID設備中,使 得相應的RFID設備的固定值可以被確定。因此,RF處理器810將固定句柄激活模式命 令激活,并將激活的固定句柄激活模式命令發(fā)送至RFID設備。在此情況下,各個RFID設備儲存特有的句柄數(shù)據(jù)(m,η), RF處理器810因此可以利用句柄數(shù)據(jù)(m,η)無線地 控制各個RFID設備。
圖24Α至MD表示根據(jù)本發(fā)明的上述實施例的RFID設備與用于驅動對象的驅 動設備之間的電源連接關系。圖24Α至MD示意性表示了驅動設備所驅動的驅動對象是 LED。
圖24A至MD表示了出外部電源電壓Vl由供電控制器轉換為電源電壓V2,并 且電源電壓V2被提供給RFID系統(tǒng)的RFID設備和LED。例如,外部電源電壓Vl被設 置為220V,且電源電壓V2被設置為3.3V。供電控制器可以包括電壓轉換器或變壓器。
圖24A表示出對單個的RFID設備提供單一的電源電壓。圖MB表示允許一個 RFID設備同時控制若干個LED的RFID系統(tǒng)通過供電單元被上電。
參見圖MC,一個RFID設備與一個LED耦合,并且包含有若干對RFID設備與 LED的RFID系統(tǒng)通過供電單元被上電。參見圖MD,包括有若干個LED的LED群與 一個RFID設備耦合,且包括有RFID設備和與RFID設備相對應的LED群的RFID系統(tǒng) 通過供電單元而被上電。
近來,安裝在建筑物或類似物中的照明燈一般可以包括多個LED元件。在此情 況下,分別點亮或熄滅若干個LED元件,以使得開/關控制結果顯現(xiàn)為特定的光圖案。 此外,可以將每個照明燈控制為具有期望的亮度,或者可以單獨地控制布置在期望的位 置處的某些照明燈。
上述用于控制照明燈的方案可以利用RFID設備來遙控照明燈。換言之,如果將 RFID標簽附著在每個LED上,并且經由外部讀取器將期望的RF信號傳送至每個RFID 標簽,則附著在LED上的RFID標簽辨識傳送來的RF信號,并根據(jù)特有的ID接收另外 的命令。以此方式,可以按期望的那樣控制LED的數(shù)量和亮度。RFID標簽比一般的無 線電遙控器便宜。因此,如果將RFID標簽應用于照明燈,則可以降低實施成本,并且可 以向用戶提供更多的選擇。
由以上描述可知,根據(jù)本發(fā)明的上述實施例的RFID系統(tǒng)具有下列效果
第一,本發(fā)明的實施例涉及一種RFID技術,用于利用RFID設備將識別(ID)碼 分配給驅動設備,以便可以在遠程無線地控制每個驅動設備。
第二、本發(fā)明的實施例涉及一種RFID技術,用于利用包括內部或外部傳感器的 RFID設備將ID碼分配給每個驅動設備,并利用RF信號將特定的驅動命令發(fā)送給每個 RFID設備,由此建立特定的輸出電平。
第三、本發(fā)明的實施例涉及一種RFID技術,用于利用包括內部MCU或外部 MCU的RFID設備將ID碼分配給每個驅動設備,并利用RF信號將特定的驅動命令發(fā)送 給每個RFID設備,由此建立特定的輸出電平。
第四、本發(fā)明的實施例涉及一種RFID設備,用于利用固定句柄模式而預先確定 多個RFID設備的句柄值,并利用相應的預先確定的句柄值使得可以任意選擇并控制每個 RFID設備,因而提高操作效率。
盡管已經描述了與本發(fā)明相一致的一些說明性實施例,但是應當理解的是,本 領域技術人員可以想到落入本發(fā)明原理的精神和范圍內的許多其它修改和實施例。尤其 地,對落入本說明書內容、附圖和所附權力要求書的范圍之內的組成部件和/或結構可以進行許多變化和修改。除了對組成部件和/或結構進行變化和修改之外,對于本領域 技術人員而言也可以意識到其他可供選擇的用途。
權利要求
1.一種射頻識別系統(tǒng)、即RFID系統(tǒng),包括RFID設備,所述RFID設備被配置為響應于經由天線單元接收的射頻信號即RF信號 來讀取和寫入數(shù)據(jù),其中,所述RFID設備包括連接單元,所述連接單元與外部驅動設備耦合;以及驅動單元,所述驅動單元被配置為響應于由所述RF信號產生的控制信號而將驅動 信號輸出至所述連接單元,所述驅動信號被輸出至所述連接單元以控制所述外部驅動設 備。
2.如權利要求1所述的RFID系統(tǒng),其中,所述驅動單元包括寄存器單元,所述寄存器單元被配置為響應于所述控制信號來輸出驅動控制信號;以及數(shù)字模擬轉換器驅動器、即DAC驅動器,所述DAC驅動器被配置為將從所述寄存器 單元接收的所述驅動控制信號轉換為模擬信號,并將所述模擬信號輸出作為所述驅動信號。
3.如權利要求2所述的RFID系統(tǒng),其中,所述寄存器單元包括緩沖器,所述緩沖器被配置為對輸入/輸出數(shù)據(jù)即I/O數(shù)據(jù)進行緩沖;以及 寄存器控制器,所述寄存器控制器被配置為根據(jù)所述控制信號和上電復位信號來產 生寄存器控制信號;寄存器,所述寄存器被配置為響應于所述寄存器控制信號來儲存所述I/O數(shù)據(jù);以及寄存器輸出單元,所述寄存器輸出單元被配置為響應于所述寄存器的輸出數(shù)據(jù)來產 生所述驅動控制信號。
4.如權利要求3所述的RFID系統(tǒng),其中,所述寄存器包括上拉單元,所述上拉單元被配置為響應于上拉使能信號來提供電源電壓; 第一鎖存單元,所述第一鎖存單元被配置為使用所述電源電壓來鎖存單元的第一端 和第二端的數(shù)據(jù);輸入/輸出單元、即I/O單元,所述I/O單元被配置為響應于寫入使能信號來將所述 I/O數(shù)據(jù)提供至所述單元的所述第一端和所述第二端;非易失性鐵電電容器,所述非易失性鐵電電容器被配置為響應于單元極板信號,將 所述單元的所述第一端和所述第二端的數(shù)據(jù)儲存為非易失性數(shù)據(jù);第二鎖存單元,所述第二鎖存單元被配置為使用接地電壓來鎖存所述單元的所述第 一端和所述第二端的數(shù)據(jù);以及下拉單元,所述下拉單元被配置為響應于下拉使能信號來提供所述接地電壓。
5.如權利要求2所述的RFID系統(tǒng),其中,所述驅動單元還包括電力寄存器,所述電力寄存器被配置為響應于上電復位信號和由所述RF信號產生的 操作信號來控制所述DAC驅動器的電源。
6.如權利要求1所述的RFID系統(tǒng),其中,所述RFID設備還包括解調器,所述解調器被配置為通過對所述RF信號進行解調來輸出命令信號; 上電復位單元,所述上電復位單元被配置為通過檢測電源電壓來輸出上電復位信號;時鐘發(fā)生器,所述時鐘發(fā)生器被配置為響應于所述電源電壓來產生時鐘信號; 調制器,所述調制器被配置為對響應信號進行調制,并將調制后的響應信號輸出至 所述天線單元;數(shù)字單元,所述數(shù)字單元被配置為解釋由所述RF信號產生的命令信號,并將所述控 制信號輸出至所述驅動單元;以及存儲單元,所述存儲單元被配置為儲存識別碼、即ID碼,其中所述存儲單元包括非 易失性鐵電存儲器。
7.如權利要求1所述的RFID系統(tǒng),其中,所述RFID設備還包括電源電壓施加焊盤,所述電源電壓施加焊盤被配置為將電源電壓提供至所述RFID設 備;以及接地電壓施加焊盤,所述接地電壓施加焊盤被配置為將接地電壓提供至所述RFID設備。
8.如權利要求1所述的RFID系統(tǒng),其中,所述連接單元包括 輸出焊盤,所述輸出焊盤經由連接引腳與所述驅動設備耦合。
9.如權利要求1所述的RFID系統(tǒng),其中,由所述驅動設備控制的驅動對象包括發(fā)光 二極管LED、馬達、揚聲器中的任何一種。
10.如權利要求1所述的RFID系統(tǒng),其中,所述RFID設備還包括靜電放電電路、即 ESD電路。
11.一種射頻識別系統(tǒng)、即RFID系統(tǒng),包括RFID設備,所述RFID設備被配置為響應于經由天線單元接收的射頻信號即RF信號 來讀取和寫入數(shù)據(jù),其中,所述RFID設備包括連接單元,所述連接單元與外部驅動設備耦合;傳感器控制模塊,所述傳感器控制模塊被配置為將由感測元件檢測到的感測值轉換 為數(shù)字編碼數(shù)據(jù),并輸出所述數(shù)字編碼數(shù)據(jù);以及驅動單元,所述驅動單元被配置為根據(jù)所述數(shù)字編碼數(shù)據(jù)和由所述RF信號產生的控 制信號,將用于控制所述外部驅動設備的驅動信號輸出至所述連接單元。
12.如權利要求11所述的RFID系統(tǒng),其中,所述傳感器控制模塊包括 感測單元,所述感測單元被配置為包括所述感測元件,以便檢測所述感測值;感測信號處理器,所述感測信號處理器被配置為對所述感測單元檢測到的所述感測 值的偏移進行補償,并將補償了的感測值放大;模擬數(shù)字轉換器ADC,所述ADC被配置為將所述感測信號處理器的輸出信號轉換為 數(shù)字編碼數(shù)據(jù);以及感測控制器,所述感測控制器被配置為對所述感測信號處理器和所述ADC的操作進 行控制。
13.如權利要求11所述的RFID系統(tǒng),其中,所述驅動單元包括寄存器單元,所述寄存器單元被配置為響應于所述控制信號來儲存所述數(shù)字編碼數(shù) 據(jù),并輸出驅動控制信號;以及數(shù)字模擬轉換器驅動器、即DAC驅動器,所述DAC驅動器被配置為將從所述寄存器 單元接收的所述驅動控制信號轉換為模擬信號,并將所述模擬信號輸出作為所述驅動信號。
14.如權利要求13所述的RFID系統(tǒng),其中,所述驅動單元還包括電力寄存器,所述電力寄存器被配置為響應于上電復位信號和由所述RF信號產生的 操作信號來控制所述DAC驅動器的電源。
15.如權利要求11所述的RFID系統(tǒng),其中,所述RFID設備還包括解調器,所述解調器被配置為通過對所述RF信號進行解調來輸出命令信號; 上電復位單元,所述上電復位單元被配置為通過檢測電源電壓來輸出上電復位信號;時鐘發(fā)生器,所述時鐘發(fā)生器被配置為響應于所述電源電壓來產生時鐘信號; 調制器,所述調制器被配置為對響應信號進行調制,并將調制了的響應信號輸出至 所述天線單元;數(shù)字單元,所述數(shù)字單元被配置為解釋由所述RF信號產生的命令信號,并將所述控 制信號輸出至所述驅動單元;以及存儲單元,所述存儲單元被配置為儲存識別碼、即ID碼,其中所述存儲單元包括非 易失性鐵電存儲器。
16.如權利要求11所述的RFID系統(tǒng),其中,所述RFID設備還包括電源電壓施加焊盤,所述電源電壓施加焊盤被配置為將電源電壓提供至所述RFID設 備;以及接地電壓施加焊盤,所述接地電壓施加焊盤被配置為將接地電壓提供至所述RFID設備。
17.如權利要求11所述的RFID系統(tǒng),其中,所述連接單元包括 輸出焊盤,所述輸出焊盤經由連接引腳與所述外部驅動設備耦合。
18.如權利要求11所述的RFID系統(tǒng),其中,所述RFID設備還包括ESD電路。
19.一種射頻識別系統(tǒng)、即RFID系統(tǒng),包括RFID設備,所述RFID設備被配置為根據(jù)經由天線單元接收的射頻信號即RF信號來 讀取和寫入數(shù)據(jù),其中,所述RFID設備包括連接單元,所述連接單元與外部驅動設備耦合;傳感器接口單元,所述傳感器接口單元被配置為接收來自于外部傳感器的感測信 號;以及驅動單元,所述驅動單元被配置為響應于所述傳感器接口單元的輸出信號和由所述 RF信號產生的控制信號而將用于控制所述外部驅動設備的驅動信號輸出至所述連接單兀。
20.如權利要求19所述的RFID系統(tǒng),其中,所述RFID設備還包括數(shù)字單元,所述數(shù)字單元被配置為處理經由所述傳感器接口單元接收的感測信號, 并處理后的感測信號輸出至所述驅動單元。
21.如權利要求20所述的RFID系統(tǒng),其中,所述RFID設備還包括感測焊盤,所述感測焊盤被配置為將從所述傳感器接收的所述感測信號發(fā)送至所述 傳感器接口單元。
22.如權利要求21所述的RFID系統(tǒng),其中,所述感測焊盤包括 第一感測焊盤,所述第一感測焊盤被配置為接收串行時鐘信號; 第二感測焊盤,所述第二感測焊盤被配置為接收串行數(shù)據(jù);以及 第三感測焊盤,所述第三感測焊盤被配置為接收中斷信號。
23.如權利要求19所述的RFID系統(tǒng),其中,所述傳感器接口單元包括 串行接口端口,所述串行接口端口配置為接收所述感測信號;以及 感測控制器,所述感測控制器配置為控制所述串行接口端口。
24.如權利要求19所述的RFID系統(tǒng),其中,所述驅動單元包括寄存器單元,所述寄存器單元被配置為儲存從所述傳感器接口單元接收的感測信 號,并輸出驅動控制信號;以及數(shù)字模擬轉換器驅動器、即DAC驅動器,所述DAC驅動器被配置為將從所述寄存器 單元接收的所述驅動控制信號轉換為模擬信號,并將所述模擬信號輸出作為所述驅動信 號。
25.如權利要求24所述的RFID系統(tǒng),其中,所述驅動單元還包括電力寄存器,所述電力寄存器被配置為響應于上電復位信號和由所述RF信號產生的 操作信號來控制所述DAC驅動器的電源。
26.如權利要求19所述的RFID系統(tǒng),其中,所述RFID設備還包括解調器,所述解調器被配置為通過對所述RF信號進行解調來輸出命令信號; 上電復位單元,所述上電復位單元被配置為通過檢測電源電壓來輸出上電復位信號;時鐘發(fā)生器,所述時鐘發(fā)生器被配置為響應于所述電源電壓來產生時鐘信號; 調制器,所述調制器被配置為對響應信號進行調制,并將調制后的響應信號輸出至 所述天線單元;以及存儲單元,所述存儲單元被配置為儲存識別碼即ID碼,其中所述存儲單元包括非易 失性鐵電存儲器。
27.如權利要求19所述的RFID系統(tǒng),其中,所述RFID設備還包括電源電壓施加焊盤,所述電源電壓施加焊盤被配置為將電源電壓提供至所述RFID設 備;以及接地電壓施加焊盤,所述接地電壓施加焊盤被配置為將接地電壓提供至所述RFID設備。
28.如權利要求19所述的RFID系統(tǒng),其中,所述連接單元包括 輸出焊盤,所述輸出焊盤經由連接引腳與所述外部驅動設備耦合。
29.如權利要求19所述的RFID系統(tǒng),其中,所述RFID設備還包括ESD電路。
30.—種射頻識別系統(tǒng)、即RFID系統(tǒng),包括RFID設備,所述RFID設備被配置為響應于經由天線單元接收的射頻信號即RF信號 來讀取和寫入數(shù)據(jù),其中,所述RFID設備包括連接單元,所述連接單元與外部驅動設備耦合;微控制器單元控制模塊、即MCU控制模塊,所述MCU控制模塊被配置為對編碼數(shù) 據(jù)進行編程,并將編程后的編碼數(shù)據(jù)輸出;以及驅動單元,所述驅動單元被配置為根據(jù)所述編程后的編碼數(shù)據(jù)和由所述RF信號產生 的控制信號,將用于控制所述外部驅動設備的驅動信號輸出至所述連接單元。
31.如權利要求30所述的RFID系統(tǒng),其中,所述RFID設備還包括數(shù)字單元,所述數(shù)字單元被配置為處理從所述MCU控制塊接收的所述編程后的編碼 數(shù)據(jù),并將處理后的編碼數(shù)據(jù)輸出至所述驅動單元。
32.如權利要求31所述的RFID系統(tǒng),其中,所述MCU控制模塊包括 MCU處理器,所述MCU處理器被配置為對所述編碼數(shù)據(jù)進行編程;以及接口單元,所述接口單元被配置為對所述數(shù)字單元和所述MCU處理器的操作進行控制。
33.如權利要求30所述的RFID系統(tǒng),其中,所述驅動單元包括寄存器單元,所述寄存器單元被配置為儲存所述編程后的編碼數(shù)據(jù),并輸出驅動控 制信號;以及數(shù)字模擬轉換器驅動器、即DAC驅動器,所述DAC驅動器被配置為將從所述寄存器 單元接收的所述驅動控制信號轉換為模擬信號,并將所述模擬信號輸出作為所述驅動信號。
34.如權利要求33所述的RFID系統(tǒng),其中,所述驅動單元還包括電力寄存器,所述電力寄存器被配置為響應于上電復位信號和由所述RF信號產生的 操作信號來控制所述DAC驅動器的電源。
35.如權利要求30所述的RFID系統(tǒng),其中,所述RFID設備還包括解調器,所述解調器被配置為通過對所述RF信號進行解調來輸出命令信號; 上電復位單元,所述上電復位單元被配置為通過檢測電源電壓來輸出上電復位信號;時鐘發(fā)生器,所述時鐘發(fā)生器被配置為響應于所述電源電壓來產生時鐘信號;以及 調制器,所述調制器被配置為對響應信號進行調制,并將調制后的響應信號輸出至 所述天線單元。
36.如權利要求30所述的RFID系統(tǒng),其中,所述RFID設備還包括電源電壓施加焊盤,所述電源電壓施加焊盤被配置為將電源電壓提供至所述RFID設 備;以及接地電壓施加焊盤,所述接地電壓施加焊盤被配置為將接地電壓提供至所述RFID設備。
37.如權利要求30所述的RFID系統(tǒng),其中,所述連接單元包括 輸出焊盤,所述輸出焊盤經由連接引腳與所述外部驅動設備耦合。
38.如權利要求30所述的RFID系統(tǒng),其中,所述RFID設備還包括ESD電路。
39.—種射頻識別系統(tǒng)、即RFID系統(tǒng),包括RFID設備,所述RFID設備被配置為根據(jù)經由天線單元接收的RF信號來讀取和寫入 數(shù)據(jù),其中,所述RFID設備包括連接單元,所述連接單元與外部驅動設備耦合;串行接口控制器,所述串行接口控制器被配置接收來自于外部MCU處理器的編碼數(shù) 據(jù);以及驅動單元,所述驅動單元被配置為響應于所述串行接口控制器的輸出信號和由所述 RF信號所產生的控制信號而將用于控制所述外部驅動設備的驅動信號輸出至所述連接單元。
40.如權利要求39所述的RFID系統(tǒng),其中,所述RFID設備還包括數(shù)字單元,所述數(shù)字單元被配置為處理從所述串行接口控制器接收的所述編碼數(shù) 據(jù),并將處理后的編碼數(shù)據(jù)輸出至所述驅動單元。
41.如權利要求39所述的RFID系統(tǒng),其中,所述RFID設備還包括焊盤,所述焊盤被配置為將從所述MCU處理器接收的所述編碼數(shù)據(jù)發(fā)送至所述串行 接口控制器。
42.如權利要求41所述的RFID系統(tǒng),其中,所述焊盤包括 第一焊盤,所述第一焊盤被配置為接收串行時鐘信號; 第二焊盤,所述第二焊盤被配置為接收串行數(shù)據(jù);以及 第三焊盤,所述第三焊盤被配置為接收中斷信號。
43.如權利要求39所述的RFID系統(tǒng),其中,所述串行接口控制器包括 串行接口端口,所述串行接口端口被配置為接收所述編碼數(shù)據(jù);以及串行接口單元,所述串行接口單元被配置為控制所述串行接口端口。
44.如權利要求39所述的RFID系統(tǒng),其中,所述驅動單元包括寄存器單元,所述寄存器單元被配置為儲存從所述串行接口控制器接收的所述編碼 數(shù)據(jù),并輸出驅動控制信號;以及DAC驅動器,所述DAC驅動器被配置為將從所述寄存器單元接收的所述驅動控制信 號轉換為模擬信號,并將所述模擬信號輸出作為所述驅動信號。
45.如權利要求44所述的RFID系統(tǒng),其中,所述驅動單元還包括電力寄存器,所述電力寄存器被配置為響應于上電復位信號和由所述RF信號產生的 操作信號來控制所述DAC驅動器的電源。
46.如權利要求39所述的RFID系統(tǒng),其中,所述RFID設備還包括解調器,所述解調器被配置為通過對所述RF信號進行解調來輸出命令信號; 上電復位單元,所述上電復位單元被配置為通過檢測電源電壓來輸出上電復位信號;時鐘發(fā)生器,所述時鐘發(fā)生器被配置為響應于所述電源電壓來產生時鐘信號; 調制器,所述調制器被配置為對響應信號進行調制,并將調制后的響應信號輸出至 所述天線單元;以及存儲單元,所述存儲單元被配置為儲存識別碼即ID碼,其中所述存儲單元包括非易 失性鐵電存儲器。
47.如權利要求39所述的RFID系統(tǒng),其中,所述RFID設備還包括電源電壓施加焊盤,所述電源電壓施加焊盤被配置為將電源電壓提供至所述RFID設備;以及接地電壓施加焊盤,所述接地電壓施加焊盤被配置為將接地電壓提供至所述RFID設備。
48.如權利要求39所述的RFID系統(tǒng),其中,所述RFID設備還包括ESD電路。
49.一種射頻識別系統(tǒng)、即RFID系統(tǒng),包括RFID設備,所述RFID設備被配置為響應于經由天線單元接收的射頻信號即RF信號 來讀取和寫入數(shù)據(jù),其中,所述RFID設備包括連接單元,所述連接單元與外部驅動設備耦合;驅動單元,所述驅動單元被配置為根據(jù)由所述RF信號產生的控制信號而將用于控制 所述外部驅動設備的驅動信號輸出至所述連接單元;以及固定句柄模式控制單元,所述固定句柄模式控制單元被配置為根據(jù)由所述RF信號產 生的命令信號,在固定句柄模式下輸出預先確定的固定句柄數(shù)據(jù)。
50.如權利要求49所述的RFID系統(tǒng),其中,所述固定句柄模式控制單元包括固定句柄命令譯碼器,所述固定句柄命令譯碼器被配置為對所述命令信號進行譯碼;固定句柄控制器,所述固定句柄控制器被配置為響應于所述固定句柄命令譯碼器的 輸出信號來對句柄操作信號的激活進行控制;寄存器,所述寄存器被配置為將所述固定句柄控制器的輸出數(shù)據(jù)儲存為非易失性數(shù) 據(jù),并輸出所述固定句柄數(shù)據(jù);隨機數(shù)發(fā)生器,所述隨機數(shù)發(fā)生器被配置為產生隨機數(shù);以及 選擇單元,所述選擇單元配置為響應于所述句柄操作信號來選擇所述隨機數(shù)和所述 固定句柄數(shù)據(jù)中的一個,并將所選擇的那個輸出。
51.如權利要求49所述的RFID系統(tǒng),還包括多個RFID設備,所述多個RFID設備被配置為布置在行方向和列方向上,以使得在 所述多個RFID設備中預先建立不同的固定句柄數(shù)據(jù)。
52.如權利要求51所述的RFID系統(tǒng),還包括射頻處理器、即RF處理器,所述RF處理器被配置為使用所述RF信號,在所述 RFID設備中預先建立具有規(guī)則的值的固定句柄數(shù)據(jù)。
53.如權利要求49所述的RFID系統(tǒng),其中,所述驅動單元包括寄存器單元,所述寄存器單元被配置為響應于所述控制信號來輸出驅動控制信號;以及DAC驅動器,所述DAC驅動器被配置為將從所述寄存器單元接收的所述驅動控制信 號轉換為模擬信號,并將所述模擬信號輸出作為所述驅動信號。
54.如權利要求53所述的RFID系統(tǒng),其中,所述驅動單元還包括電力寄存器,所述電力寄存器被配置為響應于上電復位信號和由所述RF信號產生的 操作信號來控制所述DAC驅動器的電源。
55.如權利要求49所述的RFID系統(tǒng),其中,所述RFID設備還包括解調器,所述解調器被配置為通過對所述RF信號進行解調來輸出命令信號;上電復位單元,所述上電復位單元被配置為通過檢測電源電壓來輸出上電復位信號;時鐘發(fā)生器,所述時鐘發(fā)生器被配置為響應于所述電源電壓來產生時鐘信號; 調制器,所述調制器被配置為對響應信號進行調制,并將調制后的響應信號輸出至 所述天線單元;數(shù)字單元,所述數(shù)字單元被配置為解釋根據(jù)所述RF信號產生的命令信號,并將所述 控制信號輸出至所述驅動單元;以及存儲單元,所述存儲單元被配置為儲存識別碼即ID碼,其中所述存儲單元包括非易 失性鐵電存儲器。
56.如權利要求49所述的RFID系統(tǒng),其中,所述RFID設備還包括電源電壓施加焊盤,所述電源電壓施加焊盤被配置為將電源電壓提供至所述RFID設 備;以及接地電壓施加焊盤,所述接地電壓施加焊盤被配置為將接地電壓提供至所述RFID設備。
57.如權利要求49所述的RFID系統(tǒng),其中,所述連接單元包括 輸出焊盤,所述輸出焊盤經由連接引腳與所述外部驅動設備耦合。
全文摘要
本發(fā)明提供一種射頻識別(RFID)系統(tǒng),利用RFID設備將識別(ID)碼分配給驅動設備,以便可以在遠程無線地控制每個驅動設備。所述RFID系統(tǒng)包括RFID設備,所述RFID設備響應于經由天線單元所接收的射頻(RF)信號而讀取和寫入數(shù)據(jù)。所述RFID設備包括連接單元,被配置為與外部驅動設備耦合;以及驅動單元,被配置為響應于由RF信號產生的控制信號,將用于控制所述驅動設備的驅動信號輸出至所述連接單元。
文檔編號G06K17/00GK102024161SQ20101027050
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月2日 優(yōu)先權日2009年9月11日
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