由国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会发布，于2014年5月1日实施的GB/T29768-2013《信息技术射频识别800/900MHz空中接口协议》规定了840845MHz和920925MHz频段射频识别系统空中接口的物理层和媒体访问控制层参数以及协议工作方式。该标准是由2011年颁布的国军标GJB7377.1-2011《军用射频识别空中接口第一部分：800/900MHz参数》转化而来，两者在前向前导码和反向链接频率以及启动查询和分类命令结构有些差异，但是查询机制两者完全相同，它们的数据结构的标签与符合ISO18000-6C标准1的标签在媒体访问控制层和协议工作方式上有比较大的差异。所以目前这三种标准在标签数据结构上可以分为两类，为了适应这种差异，在读写器软件设计上需要有些对应措施。
1标签数据结构差异
GB/T29768标签数据结构4如图2所示，完整电子标签由也是用户区、安全区、编码区和标签信息区四个空间组成，其中编码区由编码长度和编码头组成。
两种标签构成相似，但是在密集标签分群盘点方面，ISO18000-6C标签的数据结构相对更容易在存储空间有限的基于微控制器读写器设计中实现。
2微控制器读写器解码的可行性分析
3标签分群解码的实现比较
读写器还有缓存标签数据能力，以便转给上位机控制器，受微控制器存储容量的限制，设计中可以考虑把标签分群分批次识别来解决微控制器存储容量的瓶颈。在分群方面，ISO18000-6C标签数据结构相对GB/T29768的标签数据结构有些优势。
ISO18000-6C标签数据结构（图1），包含的CRC部分所占地址是固定在00h～0Fh这16个位空间处，分群所用SELECT命令构成参见图3所示。
GB/T29768标签数据结构（图2）缺少CRC部分，故编码头部分在GB/T297683中没有描述，通过参考GJB7377-2011和GJB7382-20115等类似标准，得知其不具有序列性质，由于缺少固定位置相对随机的的数据结构，GB/T29768标签分群能力大大弱于ISO18000-6C标签，不利于存储容量有限的微控制器的读写器盘点大群标签。
4基于FPGA实现的读写器解决方案
前面分析了基于微控制器的读写器在实现高速盘点大群标签特别是盘点GB/T29768标准标签的困境，如果采用并行操作的FPGA代替指令串行执行的微控制器，利用FPGA设计多个并行工作的状态机，通过先进先出寄存器就可以在新命令发出过程中把前面命令获得的标签返回数据通过接口转移到外部嵌入式控制器，不用进行分群盘点方式就可以实现大容量的记录处理。
基于FPGA代替微控制器的读写器结构框图如图4所示,其中FPGA中的控制状态机是整个系统的核心，它通过接口控制器、命令状态机、解码状态机、频率控制器、FIFO控制器等部分实现读卡功能。
图4基于FPGA代替微控制器的读写器结构框图
接口控制器包含同步串行接口SPI从控制器，可以使FPGA通过SPI接口与外部嵌入式微控制器通讯，接受嵌入式控制器命令并返回得到的标签数据，是对外交互通道。
命令状态机根据控制状态机处理的接口命令和解码状态机解调的信息，把新的命令序列处理成串行数据送给外部数字模拟转换器，进而输出IQ两路模拟信号供给调制器。
解码器把来自外部模拟数字转换器的数据，根据解码规则处理出标签信息，转给控制状态机去控制命令状态机，并把需要输出的数据放入FIFO存储器中缓存，等待外部嵌入式控制器取走。
频率控制器根据控制状态机的命令，输出相应命令串驱动外部频率合成器产生所需要的射频载波，再给后级调制解调输出。
FPGA可以并行处理数据，在控制状态机让命令状态机发送命令或是解码状态机在处理返回信息同时还可以处理接口控制器的事务，把前面缓冲在FIFO存储器的数据通过接口传给外部嵌入式控制器，外部的嵌入式控制器外挂大容量的SDRAM,其与FPGA之间的SPI通讯接口接口传送的速率要高于标签响应速率，所以只要外部嵌入式控制器与FPGA配合好，突发性地把FIFO存储器中的缓冲数据取走，就能实现基于微控制器的读写器无法实现的高反向链接频率下的巨大读卡容量。
5结语
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