欢迎进入IT技术社区论坛，与200万技术人员互动交流 >>进入 本文介绍一种基于嵌入式Linux 的便携式RFID 信息采集与处理系统。它采用高性能的32 位arm
射频识别( RFID) 是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据, 识别过程无需人工干预, 可工作于各种恶劣环境。RFID 技术在许多领域得到应用, 如停车场管理、集装箱运输管理系统等。在大多数应用中, 只要求有固定的阅读器,但在某些特殊系统中(如集装箱运输管理系统), 不仅要求有固定的阅读器, 而且还要求有手持式读卡器。
TagMaster AB 公司是世界知名的RFID 读卡器制造商。它提供性能优良的固定式阅读器, 也提供一种手持式阅读器。手持式读卡器由Caiso 公司的工业级PDA( Personal Digital Assistants ) 和TagMaster AB 公司的S1510组成。PDA 虽然功能强大, 但有如下缺点: (1)提供的触摸屏输入方式过于精细, 不适合工作人员现场操作; (2)TFT 液晶显示屏在强光下显示效果差, 耗电量大, 并且在低温下( 0℃以下) 无法工作, 因此不适合室外工作;(3)采用Microsoft 公司的商用系统WinCE, 成本高。
本文介绍一种基于嵌入式Linux 的便携式RFID 信息采集与处理系统。它采用高性能的32 位arm
1 系统组成
1 .1 微处理器
系统采用Atmel 公司以arm920T 为核心的AT91 系列微处理器AT91RM9200。它最高主频可达180MHz, 具有先进的节电技术, 集成了SDRAM、Flash、红外、USB 等接口。系统采用USB( Universal Serial Bus ) 及红外方式与上位机通信。红外方式采用Agilent 公司的HSDL- 3602 红外收发器实现。
1 .2 射频识别模块 协议ConfiTalk。
ConfiTalk 协议是一种面向字符的应答式串行通信协议。它每次传输一定长度的数据块( 帧) , 每个帧包含帧头(STX)和帧尾(ETX)。为了提高数据传输的可靠性,每帧又加入了8 位的校验位(CS)及地址位(ADR)。帧的结构如图2。
MESSAGE 代表任意长度的信息。协议规定微处理器发送给S1510 的帧为命令帧, 返回的帧为应答帧。本系统使用的S1510 是TagMaster AB 公司的最新产品, 它支持基于ConfiTalk 协议的MAIL 命令方式的数据传输。
MAIL 命令方式通信也就是把帧中的MESSAGE 域统一成四种格式, 其中命令帧有MAIL_SEND 和MAIL_RECEIVE两种, 分别表示S1510 接收用户信息和返回卡信息(包括卡号、卡状态和卡存储的数据), 如图3。
应答帧有两种: MAIL_SEND 的应答帧和MAIL_RECEIVE的应答帧, 如图4。
1 .3 OLED 显示模块
系统采用莱宝科技有限公司的OLED 显示模块RGS24128064YW001。有机发光显示器OLED ( Organic Light Emitting Display) 被誉为“梦幻显示器”。与液晶屏相比, OLED 显示屏更轻更薄、可视角度更大, 能够显著节省电能, 并且在- 40℃的低温下仍可以正常工作。
RGS24128064YW001 具有串行和8 位并行数据接口。系统采用8 位并行接口与微处理器通信。
1 .4 SDRAM 和Flash 及自定义键盘
系统采用32 位的同步动态随机存储器(SDRAM)作为系统内存, 16 位的Flash 作为不可丢失数据存储器。用户可以通过8 键的键盘进行各种操作, 如读卡、写卡等。
2 系统软件设计
2 .1 嵌入式Linux
Linux 是一种公开源码的多任务操作系统, 具有开放度高、安全性好、稳定性强、可移植性好等特点, 在嵌入式操作系统中被大量采用。
本设计采用的Linux 内核是在arm- Linux 的基础上, 编写了OLED 显示模块、USB 设备、红外收发器及键盘的设备驱动程序。在Linux 系统中, 设备驱动程序占有很重要的位置, 它提供了在用户空间操作硬件设备的接口。Linux 系统将设备分为字符设备、块设备及网络设备三种, 并给出针对不同设备的数据结构及注册函数。
当用户开发设备驱动程序时, 只需按硬件操作的方法填充设备数据结构, 并将它注册到内核中即可。
为了方便用户应用程序的编写, 把USB 设备实现为CDC( Communication Device Class ) 类设备, 其驱动程序分为两层, 最底层操作AT91RM9200 上的USB 设备控制器, 如处理硬件中断、读写寄存器及操作I/O 口来检测设备的插拔; 上层实现了底层与TCP/IP 协议层的连接,主要是模拟物理网卡, 并注册到内核。这样, 在应用程序的USB 设备就是一个标准的网络设备, 用户不需要了解驱动程序的接口,
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可你仍然感谢天地和人世所带来的这些变化和发生。
