基于S3C6410的航空用RFID讀卡器設計方案

　　0 引 言

　　隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，航空日益成為民眾所依賴的出行方式。航空貨運物流系統(tǒng)中食品與商品種類多，安全要求高，交接手續(xù)繁雜，急需引入信息化管理，RFID技術的出現(xiàn)對于改善民航的物流管理有著積極的意義。航空物流RFID系統(tǒng)主要由電子鉛封、讀卡器和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等組成，現(xiàn)有的讀卡器一般采用單片機系統(tǒng)（如STC89C54或MC9S12X128）或者STM32系列，它們的普遍缺點是：主頻偏低，不支持操作系統(tǒng)且用戶體驗不佳，滿足不了航空貨運物流系統(tǒng)日益增長的應用需求。在航空食品和免稅商品物流系統(tǒng)中，地勤與空乘人員急需操作簡潔，反應快速，可隨時通過無線網(wǎng)絡上傳數(shù)據(jù)的手持讀卡器，從而加快物流速度，提高機場工作人員的工作效率?；谏鲜銮闆r，提出了基于S3C6410的高主頻的射頻識別讀卡器，它支持linux操作系統(tǒng)，支持多線程操作，操作人員可在多個讀卡界面之間切換并且能隨時隨地通過GPRS上傳數(shù)據(jù)到SQL數(shù)據(jù)庫，不但大大降低機場工作人員的工作量，而且提高了航空物流的速度與安全性。

　　1 硬件設計方案

　　系統(tǒng)結(jié)構如圖1所示，系統(tǒng)采用了S3C6410微處理器，其穩(wěn)定主頻667MHz,最高主頻可達800MHz.S3C6410集成了許多外設接口，如Camera接口、TFT-24bit真彩色LCD控制器、電源系統(tǒng)管理、4通道UART、32通道DMA、4通道定時器、通用I/O 端口、IIS、IIC 總線接口、USBHost、USB OTG（480Mbps）、3通道SD/MMC Host控制器及時鐘生成PLL等。此外采用90nm COMS工藝，低功耗、簡潔、精美且全靜態(tài)設計使得S3C6410非常適合對成本、功耗敏感的應用。

　　系統(tǒng)的顯示屏采用3.5寸24位的真彩觸摸TFT-LCD,分辨率最大可支持到1 024×1 024,本讀卡器的分辨率為480×272.存儲外設為Nand flash、24C64 和SD 卡。

　　LINUX的Uboot、內(nèi)核、開機圖片和文件系統(tǒng)都燒寫到nand flash中，24C64用于保存觸摸屏校正參數(shù)和從電子標簽中讀取的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)啟動時S3C6410自動從24C64中讀取校正參數(shù)，避免每次開機需校正屏幕。SD卡用于儲存從電子鉛封中讀取的數(shù)據(jù)，此外漢字庫與圖標等文件也存放在SD卡中。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構

　　S3C6410通過串口1驅(qū)動GPRS模塊（SIM300）與上位機SQL數(shù)據(jù)庫進行無線通信。SIM300是一款3頻段GSM/GPRS模塊，可在全球范圍內(nèi)的EGSM 900 MHz、DCS 1 800MHz、PCS 1 900MHz 3種頻率下工作，能夠提供GPRS多信道類型多達10個，并且支持CS-1、CS-2、CS-3和CS-4 4種GPRS編碼方案。

　　射頻芯片采用NXP公司的CLRC632,它是一款針對13.56MHz的高集成無線射頻IC,其管腳與MF RC500,MF RC530,MF RC531和SL RC 400均可兼容，可讀寫符合ISO14443協(xié)議的Type A 卡和Type B 卡，以及支持ISO15693協(xié)議的電子標簽。RC632提供了2種通信接口，第一種是8位并口，可直接與各種8位微處理器相連接；第二種是SPI接口，本系統(tǒng)即采用了此通信接口，微處理器通過設置RC632的寄存器，便可實現(xiàn)射頻操作（見圖2）。

圖2 CL RC632原理