基于SystemC语言实现UHF RFID系统自顶向下设计
2021年电子技术应用第5期
戚皖青，卜 刚，李姝萱
南京航空航天大学 电子信息工程学院，江苏 南京211106
摘要： 为了满足对于集成电路的复杂设计需求，继承了C++扩展库的SystemC的开发与设计应运而生。SytemC可以满足对于软硬件协同设计的要求，在设计的过程中，可以进行快速仿真和验证。针对于通信协议(ISO/IEC 18000-6C)进行较高层次的建模设计，采用函数调用的方式实现询问机和标签之间的协议通信。针对于UHF RFID(Ultra High Frequency Radio Frequency Identification)通信协议，从系统级设计到行为级设计，实现该协议的自顶向下的设计，完成了标签识别层和基带通信链路层的设计。最后采用Vivado HLS综合软件将SystemC源代码转化成Verilog等硬件描述语言，软件描述的系统级综合成RTL级代码。针对标签基带链路ENCODE_T模块，在Microsoft Visual C++ 6.0中对数据“1001001001011001”进行fm0\miller编码仿真之后，在Modelsim中完成了波形验证，并通过Vivado HLS综合软件将其转化为RTL级电路。
中圖分類號： TN402
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.201117
中文引用格式： 戚皖青，卜剛，李姝萱. 基于SystemC語言實現UHF RFID系統自頂向下設計[J].電子技術應用，2021，47(5)：45-49.
英文引用格式： Qi Wanqing，Bu Gang，Li Shuxuan. Top down design of UHF RFID tag based on SystemC[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(5)：45-49.
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.201117
中文引用格式： 戚皖青，卜剛，李姝萱. 基于SystemC語言實現UHF RFID系統自頂向下設計[J].電子技術應用，2021，47(5)：45-49.
英文引用格式： Qi Wanqing，Bu Gang，Li Shuxuan. Top down design of UHF RFID tag based on SystemC[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(5)：45-49.
Top down design of UHF RFID tag based on SystemC
Qi Wanqing，Bu Gang，Li Shuxuan
School of Electronic Information Engineering，Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，Nanjing 211106，China
Abstract： With the development of science and technology, the design of integrated circuit becomes more and more complex.In the design process, the division of hardware and software also produces more choices. In order to meet the complex design requirements for integrated circuits, the development and design of SystemC, which inherits the C + + extension library, came into being. SytemC can meet the requirements of hardware and software codesign, and can be quickly simulated and verified in the design process. In this paper, the communication protocol(ISO/IEC 18000-6C) is modeled and designed at a higher level. The protocol communication between interrogator and tag is realized by function call. For UHF RFID(Ultra High Frequency Radio Frequency Identification)communication protocol, from system level design to behavior level design, the top-down design of the protocol is realized, and the design of tag identification layer and baseband communication link layer is completed. Finally, the source code of this systemc is transformed into Verilog and other hardware description languages by using Vivado HLS synthesis software, and the software description of system level is synthesized into RTL code. This paper focuses on label baseband link encode_T module, after FM0 / Miller coding simulation of data "1001001001011001" in Microsoft Visual C++ 6.0, the waveform verification is completed in Modelsim, and it is transformed into RTL level circuit by Vivado HLS integrated software.
Key words : software and hardware；collaborative design；high level；protocol communication；top-down
0 引言
隨著科技的發展，集成電路的規模變得龐大和復雜，電子系統設計(Electronic System Level，ESL)流程是目前最先進片上系統設計流程方法。
SystemC和Verilog/SystemC Verilog相互結合的方法學為越來越復雜的片上系統設計提供了一套從系統級(system)到RTL級設計的可行性方案。相比于傳統的設計流程，首先采用高級語言來對系統進行設計，之后再采用硬件描述語言對寄存器傳輸級進行設計。應用以上的方法學，使得片上系統的設計過程變得簡單和高效。
射頻識別技術RFID的原理為閱讀器(reader)與標簽(tager)之間以進行非接觸式的數據通信的方式來起到標簽識別目標的作用。
UHF RFID的工作頻率為860 MHz~960 MHz，而UHF RFID空中接口協議ISO/IEC18000-6C是相關標準化組織制定的最新版本[1]。
UHF RFID技術憑借其識別距離遠、傳輸可靠且安全、數據傳輸速率高等優勢,在業界得到廣泛關注[2]。
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作者信息:
戚皖青，卜 剛，李姝萱
(南京航空航天大學 電子信息工程學院，江蘇 南京211106)
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