[实用新型]射频识别系统、读卡器及射频芯片

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线通讯安全防卫领域，具体而言，涉及一种射频识别系统、读卡器及射频芯片。

背景技术

射频识别(RadioFrequencyIdentification，简称为RFID)，又称为无线射频识别，为一种通信技术，其可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。在日常使用过程中，现有RFID的频段比较多，而高频13.56M属于RFID中应用最为广泛的频段，对非接触卡的识别距离在10cm以内，其可以广泛应用于门禁系统，销售点(point-of-sale，简称为POS)机，公交系统等多个技术领域。

RFID系统中的最小系统通常是由中央处理器(CPU)，射频芯片以及天线组成，而常见的13.56M频段是由微控制单元(MCU)，射频芯片和板载印制电路板(PCB)走线形成的天线组成，MCU与射频芯片可以通过I2C，SPI或UART等总线进行通信。

目前13.56M的RFID系统工作方式主要在于：MCU通过总线配置射频芯片的读卡寄存器，从而使得射频芯片通过天线对外辐射电磁场去侦测是否有卡片靠近。由于刷卡操作是未知的，MCU就必须循环往复的配置射频芯片产生读卡操作，侦测天线区域内是否有卡片出现，再通过轮询(其为一种CPU决策如何提供周边设备服务的方式，又称“程控输出入”(ProgrammedI/O)；轮询法的技术思想在于：由CPU定时发出询问，依序询问每一个周边设备是否需要其服务，有即给予服务，服务结束后再询问下一个周边设备，然后再不断地周而复始地询问)或中断(当出现需要时，CPU暂时停止当前程序的执行转而执行处理新情况的程序和执行过程。即在程序运行过程中，系统出现了一个必须由CPU立即处理的情况，此时，CPU暂时中止程序的执行转而处理这个新情况的过程即为中断)方式去读取射频芯片获取的卡号信息。然而，上述系统工作方式的缺点在于：MCU需要不断去配置射频芯片的读卡寄存器，同时，射频芯片为响应MCU发出的请求，需要通过天线不断地对外辐射电磁场进行读卡操作，即在没有刷卡操作出现的情况下，MCU和射频芯片也必须处于全负荷工作模式，整机功耗一直处于寻卡与读卡的往复操作，由此对于手持设备，电池供电设备以及长距离传输均带来不利影响。

图1是根据相关技术提供的RFID系统工作原理的示意图。如图1所示，MCU需要通过总线不断地访问射频芯片的相应寄存器，循环执行卡片侦测命令下发操作与卡号信息读取操作。其次，射频芯片根据寄存器指令，其内部发射模块发出载波驱动天线对外辐射电磁场，而接收模块反复检测接收端所发出的信号。当有卡片进入有效磁场区域内时，将扰动该磁场区域内的电磁场，天线在接收到反馈的电磁场变化后，将其转化成相应幅度的电压信号。然后，再由射频芯片接收端对接收到的电压信号进行采样检波译码等操作，从而得出卡号信息存储于相应寄存器中，MCU再通过总线读取卡号信息。需要说明的是，普通的13.56M频段RFID系统一旦启动，期间的功耗基本都处于或接近系统设计的最大值。由此可见，相关技术中所提供的射频识别系统功耗过高，易造成资源的浪费。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种射频识别系统、读卡器及射频芯片，以至少解决相关技术中所提供的射频识别系统功耗过高，易造成资源的浪费的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种射频识别系统，包括：微控制单元，射频芯片以及天线；射频芯片包括：感应卡侦测器件，与天线相连接，用于确定在天线发射的电磁波辐射范围内侦测到感应卡；第一控制器件，与感应卡侦测器件相连接，用于在感应卡侦测器件的触发下向微控制单元发出用于控制微控制单元进入读卡状态的中断信号。

进一步地，感应卡侦测器件包括：脉冲检测元件，用于每隔预设时长向天线发送检测脉冲；幅度检测元件，用于接收来自于所述天线的电信号，并在所述电信号的变化幅度超过预设阈值的情况下，触发第一控制器件向微控制单元发送中断信号。

进一步地，微控制单元包括：中断处理器件，与第一控制器件相连接，用于根据接收到的中断信号唤醒第二控制器件获取感应卡的标识信息；第二控制器件，与中断处理器件相连接，用于经由总线向射频芯片发送用于控制射频芯片执行读卡操作读卡控制指令。

进一步地，第一控制器件，还用于根据读卡控制指令读取并存储标识信息。

进一步地，第二控制器件，还用于经由总线读取已经存储的标识信息。