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超高频射频识别系统读写器设计方案

引言：
超高频射频识别（RFID）系统是一种应用广泛的技术，根据工作频段的不同，可以分为低频、高频、超高频和微波等几类。超高频RFID系统具有操作距离远、通讯速度快、成本低、尺寸小等优点，适用于物流、供应链等领域的应用，也为实现物联网提供了可能。本文介绍了超高频RFID电子标签的特点、结构、工作原理及读写方法，并提出了相应的读写器设计方案。

标签工作原理及特性：
RFID系统由读写器、标签和天线组成。本文采用符合ISO18000-4和ISO18000-6标准的UCODEHSL标签，该标签无电源，通过读写器的射频场获得能源，采用负载调制方式，工作频段为超高频或2.45GHz。标签通过偶极子天线获得能量，并由芯片控制接收和发送数据。

标签的读写：
读写器通过RS232接口远程控制，通过天线发送射频命令实现对标签的操作，并接收标签返回的数据。标签内置2048bit的EEPROM，分成64块，其中8byte为ID存储空间，216byte为用户存储空间。标签的读写命令格式包括帧头探测段、帧头、开始符和CRC编码。标签的应答格式包括静默、返回帧头和CRC编码。

防冲突机制：
标签进入读写器的射频场后，从无电状态进入准备状态。读写器通过组选择和取消选择命令选择处于准备状态的标签，进行冲突判断。标签内部有计数器和随机数发生器，标签进入ID状态时将计数器清零。在冲突判断过程中，标签发送UID，读写器根据接收到的UID进行判断和操作。防冲突机制确保多个标签同时工作时的正常识别和数据交换。

系统硬件构成：
本系统采用W77E58单片机作为主控模块，与发射模块、接收模块和串口通信模块共同构成射频标签的读写系统。W77E58是一款高速、高集成、增强型内核为8051的高性能单片机，具有32kbit的可重复编程FlashEPROM和1kbit的内部SRAM。主控模块通过与发射模块、接收模块和串口通信模块的协作，实现对标签的读写操作。

总结：
本文介绍了超高频射频识别系统读写器的设计方案，包括标签的工作原理及特性、读写命令格式、防冲突机制和系统硬件构成。该设计方案具有读写速度快、识别率高、识别距离远等特点，适用于物流、供应链等领域的应用。通过该方案，可以实现高效、准确的超高频RFID系统的读写操作。