用于中國自主標準RFID標簽芯片設計的平臺搭建與驗證.pdf

1、RFID是Radio Frequency Identification的簡稱，是通過高頻或者超高頻射頻載波信號傳輸數(shù)據(jù)的一種短距離無線通信技術(shù)。隨著移動通信技術(shù)的飛速發(fā)展，IoE(Internet of Everything)等物聯(lián)網(wǎng)概念逐漸成為現(xiàn)實，RFID技術(shù)又成為了產(chǎn)學研關注的熱點。RFID是關系到國家信息安全的技術(shù)和應用，國家早在2006年就出臺了相關政策，然后在2009年由相關單位起草并制定了中國自主標準協(xié)議，該協(xié)議不斷被修訂

2、和完善，基于該協(xié)議的標簽芯片、閱讀器和系統(tǒng)應用不斷被設計開發(fā)出來。但是受限于設計和制造水平，標簽芯片大都是功耗過高、通信距離過短，無法實現(xiàn)大規(guī)模的商用，也無法與國外同類產(chǎn)品在市場中競爭。
　　近兩年來，在國家的大力支持和引導下，集成電路產(chǎn)業(yè)進入了高速發(fā)展的階段。集成電路產(chǎn)業(yè)人才數(shù)量的不足、人才質(zhì)量偏低、高校與產(chǎn)業(yè)嚴重脫軌等的問題日益突出，這也是我國集成電路產(chǎn)業(yè)要強力起飛最大的束縛之一。高校的實驗室環(huán)境是這些人才進入產(chǎn)業(yè)前最后的訓練

3、場，實驗室項目是培養(yǎng)能力和積累經(jīng)驗最好的途徑。而本文的作者發(fā)現(xiàn)，很多集成電路設計方向的實驗室的設計平臺效率低下，采用的設計方法落后，服務器硬件資源被嚴重浪費，無法利用EDA(Electronic Design Automation)工具的先進性和高性能，這就大大的增加了完成項目所用的時間，也就減少了學習其他更先進的更接近產(chǎn)業(yè)的IC(Integrated Circuit)設計方法的時間。本文作者所在的實驗室也存在類似的問題，由于沒有規(guī)范的

4、設計平臺與流程，設計與驗證的效率比較低下。
　　本文在Linux操作系統(tǒng)上，基于Linux Shell語言和Tcl/Tk語言，結(jié)合對主流的Synopsys的IC設計、實現(xiàn)、驗證EDA工具的深入學習和理解，分析了搭建高效的IC設計平臺所需要的關鍵技術(shù)，設計了該平臺所需的所有腳本程序。本文搭建的平臺包括代碼版本控制系統(tǒng)、仿真驗證腳本生成程序和邏輯綜合腳本生成程序三部分。平臺中的代碼版本控制系統(tǒng)，能幫助IC設計者高效管理代碼的版本，分為

5、Linux Shell語言設計的代碼檢入子系統(tǒng)和Tcl/Tk設計的代碼檢出GUI(Graphical User Interface)子系統(tǒng)。平臺中的仿真驗證腳本生成程序由Tcl/Tk設計，能幫助IC設計者經(jīng)過簡單的選項設置，就能生成仿真驗證工具VCS-MX所需的Makefile腳本。平臺中的邏輯綜合腳本生成程序由Tcl/Tk設計，能幫助IC設計者快速地生成符合自己設計要求的綜合腳本。
　　在本文設計的IC設計平臺上，基于中國自主標

6、準RFID協(xié)議，結(jié)合對芯片設計實現(xiàn)的理解，分析了設計標簽芯片基帶電路所需要的包括低功耗設計方法在內(nèi)的關鍵技術(shù)，設計了基帶的Verilog代碼，完成了綜合前的功能驗證、基于DesignCompiler的邏輯綜合、基于PrimeTime PX的功耗分析，最終在基于FPGA(Field Programmable Gate Array)的板級系統(tǒng)上實現(xiàn)了與閱讀器的聯(lián)合驗證。本文設計的基帶電路在幾乎不增加面積的情況下，相比基于同樣協(xié)議的上一代設計