一种有源rfid标签低功耗数据接收装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明提供一种有源RFID标签低功耗数据接收装置及其方法，尤其涉及有源RFID标签低功耗数据接收领域。
【背景技术】
[0002]中国RFID行业在过去的几年时间经历了一段高速的成长期，2015年开始至今，中国RFID行业将再一次进入快速扩张的阶段，预计市场增长速度将从当前的25%左右提升到30%以上。
[0003]与无源RFID技术相比，有源RFID技术有着无可比拟的优点，如识别距离远、传输数据量大、发射功率小、可靠性和兼容性好等。在不久的将来，有源RFID将会被更广泛地应用到我们的日常生活中，形成一张便捷、高效、无处不在的感知网。但是，有源RFID还存在功耗较高等缺陷，成为制约有源RFID技术被广泛应用的重要因素之一。因此，解决功耗问题已经迫在眉睫！
【发明内容】
[0004]本发明主要用于克服有源RFID功耗过高的问题，提供一种有源RFID标签低功耗数据接收装置及其方法。
[0005]本发明的技术解决方案:
[0006]本发明提供了一种有源RFID标签低功耗数据接收装置，包括:外部芯片与单片机；所述单片机(MCU)通过SPI/I2C接口、数据有效端口、数据时钟端口、数据流端口与外部芯片连接；
[0007]所述外部芯片用以:
[0008]未响应到RFID标签反馈的信息时，输出电平信号至所述数据有效端口
[0009]响应RFID标签反馈的信息时:
[0010]当接收到信息，并校验其为有效信号后，改变向所述数据有效端口输出的电平信号；然后:
[0011]向所述数据时钟端口输出预设频率的高/低电平信号，同时将接收到的信息以相应匹配的数据流信号传至所述数据流端口；
[0012]当数据流信号传输完后，向所述数据时钟端口输出的电平信号不在发生变化；
[0013]所述单片机用以:
[0014]开机后，:使能数据有效端口，进入休眠模式；
[0015]通过所述数据有效端口响应到所述外部芯片反馈的上升沿，被唤醒，使能所述数据时钟端口，然后进入休眠模式；否则，保持休眠模式；
[0016]通过所述数据有效端口响应到所述外部芯片反馈电平为高电平的情况下:
[0017]通过所述数据时钟端口响应到所述外部芯片反馈出现的上升沿，被唤醒，保存数据流中的η位数据后进入休眠模式；否则，保持休眠模式；
[0018]所述数据时钟端口响应的电平保持不变超过设定时间时，对保存的数据进行解码和存储。
[0019]所述单片机进一步用以保存数据流中的1位数据后进入休眠模式。
[0020]所述有源RFID标签低功耗数据接收装置，其中数据有效端口、数据时钟端口、数据流端口是外部芯片的组件。
[0021]本发明还提供了一种基于单片机的有源RFID标签低功耗数据接收方法，包括以下步骤:
[0022]S0:提供单片机；所述单片机通过SPI/I2C接口、数据有效端口、数据时钟端口、数据流端口与外部芯片连接；
[0023]所述单片机开机后，进入步骤S2 ;
[0024]S2:使能所述数据有效端口后，所述单片机进入休眠模式；
[0025]S3:通过响应所述数据有效端口电平的变化，所述单片机被唤醒，进入步骤S4 ;否贝1J，所述单片机保持休眠模式；
[0026]S4:使能所述数据时钟端口后，所述单片机进入休眠模式，进入步骤S5 ;
[0027]S5:通过响应所述数据时钟端口电平上升沿，单片机被唤醒，进入步骤S6 ;否则，所述单片机保持休眠模式；
[0028]S6:所述单片机保存通过所述数据流端口传输而来的数据流中的η位数据后进入休眠模式；
[0029]S7:重复步骤S5-S6，直至通过所述数据时钟端口的电平保持不变超过设定时间时，所述单片机对保存的数据进行解码和存储。
[0030]所述单片机开机后，在所述步骤S2前，还包括:
[0031 ] 所述单片机完成初始化，进入待机状态；
[0032]所述单片机在所述待机状态实施所述步骤S2。
[0033]在所述步骤S3中，通过响应所述数据有效端口电平的上升沿，所述单片机被唤醒，进入步骤S4。
[0034]在所述步骤S6中，所述单片机保存数据流中的1位数据后进入休眠模式
[0035]本发明还提供了一种基于外部芯片的有源RFID标签低功耗数据接收方法，包括如下步骤:
[0036]S10:提供外部芯片，所述外部芯片通过SPI/I2C接口、数据有效端口、数据时钟端口、数据流端口与单片机连接；
[0037]S20:所述外部芯片向所述数据有效端口输出电平信号；
[0038]S30:响应所述RFID标签射频反馈的信息；校验其为有效信号后，改变向所述数据有效端口输出的电平信号；
[0039]S40:向所述数据时钟端口输出预设频率的高/低电平信号，同时将接收到的信息以相应匹配的数据流信号传至所述数据流端口 ；直至数据流信号传输完，进入步骤S50 ;
[0040]S50:向所述数据时钟端口输出的电平信号不再发生变化。
[0041]在所述步骤S20中，所述外部芯片向所述数据有效端口输出低电平；
[0042]在所述步骤S30中，改变向所述数据有效端口输出的电平信号进一步为输出上升沿。
[0043]本发明的有益效果:
[0044]在接收BIT数据过程中，单片机工作时间与常规做法相比，占空比为20%?30%，实际功耗降低为原有功耗的20%?30%。
【附图说明】
[0045]图1为本发明一实施例的系统框图；
[0046]图2为本发明一实施例的工作流程图；
[0047]图3为本发明一实施例的工作时序图。
【具体实施方式】
[0048]单片机(MCU)与外部芯片通信接口采用异步通信方式；
[0049]外部芯片响应外部射频信号后，会主动传输实时数据，并由单片机接收；
[0050]通信物理端口包括SPI/I2C接口、数据有效端口、数据时钟端口和数据流端口。
[0051]当单片机进入休眠模式，外部晶振停振、CPU、定时器、串行口全部停止中作，只有外部中断继续工作。使单片机进入休眠模式的指令将成为休眠前单片机执行的最后一条指令，进入休眠模式后，芯片中程序未涉及到的数据存储器和特殊功能寄存器中的数据都将保持原值。可由外部中断低电平触发或由下降沿触发中断或者硬件复位模式唤醒单片机，需要注意的是，使用中断唤醒单片机时，程序从原来停止处继续运行。
[0052]—种有源RFID标签低功耗数据接收的方法，包括以下步骤:
[0053]1.系统上电后进行初始化，配置各项参数，完成后进入待机状态:使能数据有效端口，单片机进入休眠模式，内部时钟停止。
[0054]2.外部芯片对外部射频信号进行响应时，数据有效端口会产生高电平。当数据有效端口产生高电平上升沿时，单片机被唤醒，继而使能数据时钟端口后，单片机重新进入休眠模式，内部时钟停止。
[0055]3.当数据时钟端口出现高电平上升沿时，单片机被唤醒。单片机保存数据流中的I位数据(Ibit)，然后进入休眠模式。
[0056]4.当数据时钟端口电平不再变化，超过设定时间时，则判定本次事件响应的数据已经结束。
[0057]5.单片机对接收到的数据进行解码、存储，完成后，重新回到待机状态。
[0058]本发明的【具体实施方式】如下:
[0059]实施方式一如图1至图3所示，提供了一种基于单片机的有源RFID标签低功耗数据接收方法，包括以下步骤:
[0060]SO:提供单片机；所述单片机通过SPI/I2C接口、数据有效端口、数据时钟端口、数据流端口与外部芯片连接；
[0061 ] 所述单片机开机后，进入步骤S2 ;
[0062]S2:使能所述数据有效端口后，所述单片机进入休眠模式；
[0063]S3:通过响应所述数据有效端口电平的变化，所述单片机被唤醒，进入步骤S4 ;否贝IJ，所述单片机保持休眠模式；
[0064]S4:使能所述数据时钟端口后，所述单片机进入休眠模式，进入步骤S5 ;
[0065]S5:通过响应所述数据时钟端口电平上升沿，单片机被唤醒，进入步骤S6 ;否则，所述单片机保持休眠模式；
[0066]S6:所述单片机保存通过所述数