基于S3C6410的航空用RFID读卡器设计方案

　　0 引 言

　　随着国民经济的发展，航空日益成为民众所依赖的出行方式。航空货运物流系统中食品与商品种类多，安全要求高，交接手续繁杂，急需引入信息化管理，RFID技术的出现对于改善民航的物流管理有着积极的意义。航空物流RFID系统主要由电子铅封、读卡器和数据库管理系统等组成，现有的读卡器一般采用单片机系统（如STC89C54或MC9S12X128）或者STM32系列，它们的普遍缺点是：主频偏低，不支持操作系统且用户体验不佳，满足不了航空货运物流系统日益增长的应用需求。在航空食品和免税商品物流系统中，地勤与空乘人员急需操作简洁，反应快速，可随时通过无线网络上传数据的手持读卡器，从而加快物流速度，提高机场工作人员的工作效率。基于上述情况，提出了基于S3C6410的高主频的射频识别读卡器，它支持linux操作系统，支持多线程操作，操作人员可在多个读卡界面之间切换并且能随时随地通过GPRS上传数据到SQL数据库，不但大大降低机场工作人员的工作量，而且提高了航空物流的速度与安全性。

　　1 硬件设计方案

　　系统结构如图1所示，系统采用了S3C6410微处理器，其稳定主频667MHz,最高主频可达800MHz.S3C6410集成了许多外设接口，如Camera接口、TFT-24bit真彩色LCD控制器、电源系统管理、4通道UART、32通道DMA、4通道定时器、通用I/O 端口、IIS、IIC 总线接口、USBHost、USB OTG（480Mbps）、3通道SD/MMC Host控制器及时钟生成PLL等。此外采用90nm COMS工艺，低功耗、简洁、精美且全静态设计使得S3C6410非常适合对成本、功耗敏感的应用。

　　系统的显示屏采用3.5寸24位的真彩触摸TFT-LCD,分辨率最大可支持到1 024×1 024,本读卡器的分辨率为480×272.存储外设为Nand flash、24C64 和SD 卡。

　　LINUX的Uboot、内核、开机图片和文件系统都烧写到nand flash中，24C64用于保存触摸屏校正参数和从电子标签中读取的数据。系统启动时S3C6410自动从24C64中读取校正参数，避免每次开机需校正屏幕。SD卡用于储存从电子铅封中读取的数据，此外汉字库与图标等文件也存放在SD卡中。

图1 系统结构

　　S3C6410通过串口1驱动GPRS模块（SIM300）与上位机SQL数据库进行无线通信。SIM300是一款3频段GSM/GPRS模块，可在全球范围内的EGSM 900 MHz、DCS 1 800MHz、PCS 1 900MHz 3种频率下工作，能够提供GPRS多信道类型多达10个，并且支持CS-1、CS-2、CS-3和CS-4 4种GPRS编码方案。

　　射频芯片采用NXP公司的CLRC632,它是一款针对13.56MHz的高集成无线射频IC,其管脚与MF RC500,MF RC530,MF RC531和SL RC 400均可兼容，可读写符合ISO14443协议的Type A 卡和Type B 卡，以及支持ISO15693协议的电子标签。RC632提供了2种通信接口，第一种是8位并口，可直接与各种8位微处理器相连接；第二种是SPI接口，本系统即采用了此通信接口，微处理器通过设置RC632的寄存器，便可实现射频操作（见图2）。

图2 CL RC632原理