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　　圖5 輸入到MCU的幀頭段信號波形

　　3.3 標簽信息數據的程序控制解碼方法

　　考慮到數據的傳輸率不會大于3.2 kb/s，根據圖4所示的數據調制編碼方式可知，信息數據輸出端口(如圖2的DEMOD_OUT引腳)的信號變化頻率不會大于6.4kHz。在硬件實現的異步串行通信解碼接口中，通常選擇采樣頻率為信號變化頻率的16倍、32倍或更高。在這里由MCU程序控制進行串行數據解碼的方法是：對接收的編碼信號脈沖跳變的時間間隔進行測量。由圖4的編碼方式(曼徹斯特編碼)可知，表示數碼0的時間間隔是表示數碼1的時間間隔的1/2，因此測得信號脈沖跳變的時間間隔，通過程序判斷比較就可解碼出數據0或1。要測量信號脈沖跳變的時間間隔就需要有參考時鐘信號，在這里，當參考時鐘信號頻率為被測信號最高頻率的32倍時，其值為204.8 kHz。大多數MCU的定時器/計數器都能對這一頻率的信號進行計數測時。若采用LPC214x的定時器/計數器捕獲功能就可以實現這一點。

　　將需要解碼的信號(圖2的DEMOD_OUT引腳輸出)接入到MCU定時器的捕獲端口，當沒有接收信號時，接收端口保持為低電平。當RFID閱讀器發送出閱讀命令后，接收程序準備就緒，同時啟動定時器計數。一段延時后接收信號到來，輸入信號每次發生跳變時，捕獲定時器的計數值，讀取并保存。設第0次跳變的捕獲保存值為T0，第n次跳變的捕獲保存值為Tn，相鄰上次捕獲的保存值為Tn-1，從第1次跳變開始，計算差值△Tn：

　　△Tn=|Tn-Tn-1|(n≥1)

　　如果連續18次以上的差值△T相同(即△T1、～△T18相同)，則幀頭段捕獲成功。考慮到接收信號放大檢波帶來的誤差以及MCU定時器/計數器存在有計數誤差，判定差值相同的依據為：

　　|△Tn-△Tn-1|≤2

　　式中，1≤n≤20，即相互之間的誤差不大于2。

　　差值的平均值為：

　　△T=(△T1+△T2+…+△TN)/N(18≤N≤20)。

　　△T為后續數據段解碼的檢測周期;如果后續碼段信號產生跳變的時間間隔等于平均值△T，則解碼為數據0;如果跳變的時間間隔值為平均值△T的2倍，則解碼為數據1。據此，就可以對接收的整個標簽信息數據幀進行解碼。

　　4 閱讀器多通道、多模式的用法

　　閱讀器包含6個通道，可以根據應用需要配置出幾種典型的工作模式，如6通道輪循工作模式、6通道同步工作模式等。6通道輪循工作模式可用于靜態(如倉儲、圖書館等)物品的監管，其輪循的周期時長可根據要求設置;6通道同步工作模式，可用于每個通道所對應的位置對系統時間響應都有嚴格要求的場合;6通道獨立工作模式主要針對一些需求少于6通道的場合，它可以靈活地關閉或開啟其中任意幾個通道;雙3D工作模式，則是將6通道分成2組，每組3個通道監測同一個位置，3個通道的天線波束指向分別為前后、左右、上下3個相互垂直的方向(3D)，確保進入監控位置的RFID標簽不會因擺放方向的差異而出現漏讀。另外，這種模式可同時對2個位置進行3D監測，當RFID標簽分別通過這兩個被監測的位置時，閱讀器能根據RFID標簽信號出現的時間先后判斷出RFID標簽移動的方向。

　　結語

　　設計的多通道、多模式低頻RFID閱讀器具有組態方式靈活、應用范圍廣的特點，且閱讀器的多通道集中控制可以有效地降低通道之間的串擾。實際應用表明，多通道、多模式低頻RFID閱讀器具有良好的穩定性和可靠性。