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射频卡的水控终端硬件设计及参数配置介绍

电子设计 2019-06-08 08:20 次阅读
一、射频卡技术简介 目前常用的IC卡有两种:接触式和非接触式IC卡。接触式IC卡通过机械触点从读写器中获取能量和交换数据,应用比较广泛,但有时机械触点接通不可靠,且触点容易被腐蚀和污染,在有些领域应用受到限制;非接触式IC卡通过线圈射频感应从读写器获取能量和交换数据(又称射频卡),它存储量大,成本低,适用于某些有特殊要求的场所。非接触识别已经逐步发展成为一个独立的跨学科的专业领域,涉及高频技术、半导体技术、数据保护、密码学、电信等,它将大量来自不同专业领域的技术综合在一起,应用已经趋于成熟。 射频卡卡片的电气部分由一个天线和ASIC组成。卡片的天线是有几组绕线的线圈,适于封装到卡片中。卡片的ASIC由一个高速(106KB波特率)RF接口,一个控制单元和一个8K位EEPROM组成。卡分为16个扇区,每个扇区由4块(块0、块1、块2、块3)组成,将16个扇区的64个块按绝对地址编号为0~63。卡片的存储内容由用户根据需要自己定义,下面是一种身份识别系统的存储方案,如下图所示: 射频卡的水控终端硬件设计及参数配置介绍 二、水控终端硬件设计 水控终端主要实现数据显示、用户身份识别、消费数据存储、参数存储、黑/白名单检索、CAN数据通信、流量脉冲采集、电磁阀驱动等功能。其硬件系统结构框图如下;图所示: 射频卡的水控终端硬件设计及参数配置介绍 1. 射频卡驱动电路 选用复旦微电子公司的FM1702或飞利浦的RC500,这两种芯片都是基于ISO14443 标准的非接触卡读卡机的专用芯片,支持ISO14443 typeA 非接触通信协议,支持MIFARE 标准的加密算法。芯片内部高度集成了模拟调制解调电路,只需少量的外围电路就可以构成读写卡电路。 天线谐振频率的调整难度较大,有条件最好使用阻抗分析仪,可精确获得天线阻容元件的匹配参数,但阻抗分析仪价格昂贵,没有这种设备条件的设计者一般可使用双踪示波器采用李沙育图形法或根据经验公式数据反复试凑也可获得较好的读卡效果。 2. CAN通信电路: 由CAN通信控制器SJA1000(数据链路层芯片) 和电平转换器82C250(物理层芯片)组成。SJA1000的外围电路和通信程序都有很成熟的方案和资料可以借鉴,这里不再介绍。为充分发挥CAN总线技术的优势,应尽量采用CAN2.0B方式,以提高通信效率。波特率的选取要根据通信距离而定,不要盲目追求高波特率,过高的波特率会造成通讯错误增多,反而会降低通信效率。 CAN总线不提供应用层协议规范,一个强壮的应用层协议对应用系统是至关重要的,如果应用层协议较复杂,可参考CANOPEN或DEVICENET等标准协议。 3. 数据存储电路: 由铁电存储器FM24C256和FLASH存储器AT24C256组成。使用铁电存储器FM24C256存储消费数据,虽然成本较高,但写入次数可达10亿次,保证了数据存储的可靠性。选择FLASH存储器AT24C256存储黑名单信息,是考虑到这部分数据写入并不是很频繁和AT24C256成本较低。 4. 显示电路: 使用七段数码管或液晶显示模块均可。这要视用户现场的使用环境而定。如果使用环境温度保持在10-30摄氏度范围内 ,且不存在特殊的机械强度、防水密封等要求,建议使用液晶显示模块,因为液晶显示模块具有显示内容丰富、直观、外形美观、低功耗等的诸多优点。但如果使用现场是环境温度变化范围较大、并存在防水密封要求的场合(例如浴池等场所),则显示器件尽量选用数码管。 5. 采样电路: 流量计量方式的水控终端通常配接脉冲发讯式水表,采样电路主要由限流电阻光电耦合器组成。 6. 阀门驱动电路: 阀门驱动电路负责开关控水阀门,如控水阀采用电磁阀,驱动电路较简单;如控水阀采用球阀,则要考虑换向的问题,驱动电路稍复杂一些,可采用单刀双置型继电器实现对球阀的驱动,由于继电器接点使用寿命有限,常常采用四只三极管实现换向供电的球阀驱动电路。 7. 时钟电路: 水控终端具有一个实时时钟是有必要的,特别是在一卡通计费系统当中,消费流水数据必须具有时标,才能标识出消费数据发生的先后顺序,以满足各种结账方式的要求。 本设计采用串行时钟芯片DS1302,DS1302具有体 积小、价格低、接口简单、提供涓流充电等优点,从而成为最常用的时钟芯片,DS1302外接钮扣充电电池构成时钟电路: 三、水控终端参数配置 下面简单介绍水控终端的参数配置,以使读者对水控终端的功能有一个较全面的认识。由于用户需求可能较复杂,且用户要求终端参数能够由管理中心在线灵活配置,这就要求终端参数能够通过CAN网络进行设置并存储在自己的非易失性存储器内。各参数具体意义如下: 1. 部门代码:在上位机管理软件中,已建立了各级用水部门的树形结构,并给每个部门分配了部门代码。各个水控终端隶属于某个部门,“部门代码”属性就表明了该终端位于何处。并且“部门代码”也出现在该终端上传的消费数据中,以支持管理软件实现按部门进行用水量统计和结算。 2. 工作扇区:该属性标识终端要识别MF1射频卡的哪个扇区。 3. 黑/白名单:该属性标识终端工作在黑名单模式还是白名单模式。 4. 开放状态:该属性决定终端是否响应用户的刷卡操作,这个属性可用于远程关闭终端。 5. 滤波时间:由于终端接收的流量信号是宽度变化的脉冲序列(即韦根信号),可能受到杂波的干扰,该参数决定了终端的滤波常数,也就是终端能够接收到的最窄脉宽。 6. 脉冲当量:该属性标识了每升水对应的脉冲数量。 7. 球阀行程:该属性决定了终端输出开阀信号的时间长度,也就决定了球阀的开度。 8. 设备状态:该属性标识了终端自身当前的报警或工作状态。 9. 无卡有脉冲报警:当阀门或终端控制器阀门驱动电路故障时,可能出现即使用户不刷卡也流水的情况,出现这种情况时,终端应及时向上位机报警。该参数给出了产生“无卡有脉冲报警”的阀值。 10. 有卡无脉冲报警:当流量发讯器或终端控制器采样电路故障时,可能出现即使用户刷卡不计费的情况,出现这种情况时,终端也应及时向上位机报警。该参数给出了产生“有卡无脉冲报警”的阀值。 11.终端地址:该属性决定了终端设备在CAN网络中的地址,并且是唯一的。 12. 终端设备类型:该参数有三个备选项: 刷卡终端、远传计量终端、门禁终端 13.终端计量类型:该参数有四个备选项:自来水、生活热水、开水、恒温洗浴水 14.终端账户类型:该参数有两个备选项:公共账户终端、个人消费终端用户可能需要的所有种类的水控终端设备均可用上述三种类型组合描述。 15.用户代码和种子密钥:这两个属性是和卡片加密有关的参数。 四、结束语 作为民用产品,价格因素显得尤为重要。在方案设计和器件选型过程中,应在功能够用的前提下,尽量降低成本,但也必须考虑产品的可靠性和稳定性指标,这就要求设计者仔细斟酌技术方案,以求得最佳的产品性价比。
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NEGEV 两个10 Gb / s至80 Gb / s线卡参考设计和一个Fabric卡,带宽高达160 Gb / s

包含最多两个线卡,容量范围从10 Gb / s到80 Gb / s,以及一个结构卡,总用户可提供高达160 Gb / s的速率带宽。   结构卡可以使用FE设备,也可以是显示网状配置的简单短卡。这演示了适用于较小系统的SAND解决方案,其中一些FAP设备可以在没有活动结构的情况下相互连接。与Gobi类似,Negev系统突出了SAND芯片组的多种流量管理功能。 Negev系统表明,使用SAND芯片组构建的系统可满足企业和数据中心的需求,同时满足服务提供商在城域,核心和边缘的流量管理要求,其中符合城域以太网论坛和其他标准组织是必需的。 功能 多种流量管理功能 城域以太网论坛合规性 160 Gb /总用户带宽 应用程序 运营商和服务提供商服务器(切换) 数据中心服务器(切换)...
发表于 07-04 10:32 26次 阅读
NEGEV 两个10 Gb / s至80 Gb / s线卡参考设计和一个Fabric卡,带宽高达160 Gb / s

PEX 8112 x1泳道,13 x 13mm PBGA

ExpressLane™ PEX 8112是一款专为PCI Express-to-PCI Bridge Specification 1.0设计的高性能桥接器,使设计人员能够将传统的PCI总线接口迁移到新的高级串行PCI Express。这款2端口器件配备单通道PCI Express端口和支持传统PCI操作的并行总线段。 PEX 8112能够在正向和反向桥接模式下运行。 PEX 8112采用13 x 13mm 144球PBGA封装。该器件采用无铅FPBGA封装和含铅或无铅PBGA封装。
发表于 07-04 10:31 6次 阅读
PEX 8112 x1泳道,13 x 13mm PBGA

PEX 9712 12通道,5端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

Broadcom通过其ExpressFabric计划和硬件与软件平台扩展了PCIe的范围,用作数据中心和云计算的结构。 ExpressFabric可以消除机架内昂贵的桥接设备,例如将本机PCIe转换为以太网并返回PCIe的适配卡。然而,ExpressFabric可与机架内使用的其他标准以及机架到机架的连接无缝协作。   业界首创的ExpressFabric平台可实现高性能,低延迟,可扩展,基于Gen3 PCI Express的经济高效的结构功能。该平台提供了与标准SR-IOV或多功能设备共享I / O的能力,并使用标准PCIe枚举–使多个主机能够驻留在单个基于PCIe的网络上。以前PCIe设备上没有的功能。主机通过类似以太网的DMA进行通信,并使用标准主机,端点和应用软件进行通信。...
发表于 07-04 10:31 2次 阅读
PEX 9712 12通道,5端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

BCM56160 SERIES 企业以太网交换机

为满足与新WiFi接入点更快连接的需求,Hurricane3增加了对2.5GE前面板端口速度和增加堆叠带宽的支持,同时保持其在PHY集成方面的领先地位,CPU和收发器。    功能 与片上千兆PHY的最高集成度,CPU,10GE收发器 支持802.11ac第2波接入点的2.5千兆端口 具有10千兆以太网上行链路和堆叠端口,可扩展性  应用程序 企业局域网交换
发表于 07-04 10:29 31次 阅读
BCM56160 SERIES 企业以太网交换机

PEX 9781 81通道,21端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

Broadcom通过其ExpressFabric计划和硬件与软件平台扩展了PCIe的范围,用作数据中心和云计算的结构。 ExpressFabric可以消除机架内昂贵的桥接设备,例如将本机PCIe转换为以太网并返回PCIe的适配卡。然而,ExpressFabric可与机架内使用的其他标准以及机架到机架的连接无缝协作。   业界首创的ExpressFabric平台可实现高性能,低延迟,可扩展,基于Gen3 PCI Express的经济高效的结构功能。该平台提供了与标准SR-IOV或多功能设备共享I / O的能力,并使用标准PCIe枚举–使多个主机能够驻留在单个基于PCIe的网络上。以前PCIe设备上没有的功能。主机通过类似以太网的DMA进行通信,并使用标准主机,端点和应用软件进行通信。...
发表于 07-04 10:19 4次 阅读
PEX 9781 81通道,21端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

PEX 9716 16通道,5端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

Broadcom通过其ExpressFabric计划和硬件与软件平台扩展了PCIe的范围,用作数据中心和云计算的结构。 ExpressFabric可以消除机架内昂贵的桥接设备,例如将本机PCIe转换为以太网并返回PCIe的适配卡。然而,ExpressFabric可与机架内使用的其他标准以及机架到机架的连接无缝协作。   业界首创的ExpressFabric平台可实现高性能,低延迟,可扩展,基于Gen3 PCI Express的经济高效的结构功能。该平台提供了与标准SR-IOV或多功能设备共享I / O的能力,并使用标准PCIe枚举–使多个主机能够驻留在单个基于PCIe的网络上。以前PCIe设备上没有的功能。主机通过类似以太网的DMA进行通信,并使用标准主机,端点和应用软件进行通信。...
发表于 07-04 10:18 10次 阅读
PEX 9716 16通道,5端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

PEX 9765 65通道,17端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

Broadcom通过ExpressFabric计划和硬件和软件平台扩展了PCIe的范围,用作数据中心和云计算的结构。 ExpressFabric可以消除机架内昂贵的桥接设备,例如将本机PCIe转换为以太网并返回PCIe的适配卡。然而,ExpressFabric可与机架内使用的其他标准以及机架到机架的连接无缝协作。业界首款ExpressFabric平台可实现基于Gen3 PCI Express的高性能,低延迟,可扩展,经济高效的结构功能。该平台提供了与标准SR-IOV或多功能设备共享I / O的能力,并允许多个主机使用标准PCIe枚举驻留在单个基于PCIe的网络上 - 这是PCIe设备以前无法提供的功能。主机通过类似以太网的DMA进行通信,并使用标准主机,端点和应用软件进行通信。...
发表于 07-04 10:18 4次 阅读
PEX 9765 65通道,17端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

PEX 9749 49通道,13端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

Broadcom通过ExpressFabric计划和硬件和软件平台扩展了PCIe的范围,用作数据中心和云计算的结构。 ExpressFabric可以消除机架内昂贵的桥接设备,例如将本机PCIe转换为以太网并返回PCIe的适配卡。然而,ExpressFabric可与机架内使用的其他标准以及机架到机架的连接无缝协作。业界首款ExpressFabric平台可实现基于Gen3 PCI Express的高性能,低延迟,可扩展,经济高效的结构功能。该平台提供了与标准SR-IOV或多功能设备共享I / O的能力,并允许多个主机使用标准PCIe枚举驻留在单个基于PCIe的网络上 - 这是PCIe设备以前无法提供的功能。主机通过类似以太网的DMA进行通信,并使用标准主机,端点和应用软件进行通信。...
发表于 07-04 10:18 4次 阅读
PEX 9749 49通道,13端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

PEX 9733 33通道,9端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

Broadcom通过其ExpressFabric计划和硬件与软件平台扩展了PCIe的范围,用作数据中心和云计算的结构。 ExpressFabric可以消除机架内昂贵的桥接设备,例如将本机PCIe转换为以太网并返回PCIe的适配卡。然而,ExpressFabric可与机架内使用的其他标准以及机架到机架的连接无缝协作。   业界首创的ExpressFabric平台可实现高性能,低延迟,可扩展,基于Gen3 PCI Express的经济高效的结构功能。该平台提供了与标准SR-IOV或多功能设备共享I / O的能力,并使用标准PCIe枚举–使多个主机能够驻留在单个基于PCIe的网络上。以前PCIe设备上没有的功能。主机通过类似以太网的DMA进行通信,并使用标准主机,端点和应用软件进行通信。...
发表于 07-04 10:18 20次 阅读
PEX 9733 33通道,9端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

HARPOON 采用Xelerated城域以太网应用的24xGbE + 2x10-GbE交换机参考设计

Broadcom的Dune Networks Fabrics FAP20V流量管理器和Xelerated的X11网络处理器共同为高性能城域以太网交换机和支持IPv6的交换机提供了最强大,最具成本效益的解决方案之一/routers.  Harpoon是一种生产就绪设计,基于1U pizzabox格式的价格/性能领先商家设备,用于运营商环境。系统供应商可以选择两种方案:1)直接利用现有的制造和物流安排,并以最少的客户调整(通常是颜色,前面板图形和可能的表格内存大小)订购Harpoon,或者2)使用以下方式设置自己的生产Dune Networks和Xelerated提供完整的制造IP。 功能 专为批量生产而设计,并且系统供应商的产品组合尽可能缩短产品上市时间 完全访问制造IP,允许客户利用Xelerated和Dune Networks建立的现有EMS安排,或使用自己的制造 基于城域以太网的主要关键组件,Dune Networks FAP20V流量管理器和X11网络处理器确保线速性能和运营商级QOS处理 紧凑型1U高度X 390mm深度,适用于运营商环境,具有前后冷却,双冗余电力r和风扇冗余 包括经过验证的城域以太网应用及其用于控制​​平面软件集成的API 应用 运营商和服务提供商服务器(交换机) 数据中心服务器(切换)...
发表于 07-04 10:18 32次 阅读
HARPOON 采用Xelerated城域以太网应用的24xGbE + 2x10-GbE交换机参考设计

PEX 9797 97通道,25端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

Broadcom通过其ExpressFabric计划和硬件与软件平台扩展了PCIe的范围,用作数据中心和云计算的结构。 ExpressFabric可以消除机架内昂贵的桥接设备,例如将本机PCIe转换为以太网并返回PCIe的适配卡。然而,ExpressFabric可与机架内使用的其他标准以及机架到机架的连接无缝协作。   业界首创的ExpressFabric平台可实现高性能,低延迟,可扩展,基于Gen3 PCI Express的经济高效的结构功能。该平台提供了与标准SR-IOV或多功能设备共享I / O的能力,并使用标准PCIe枚举–使多个主机能够驻留在单个基于PCIe的网络上。以前PCIe设备上没有的功能。主机通过类似以太网的DMA进行通信,并使用标准主机,端点和应用软件进行通信。...
发表于 07-04 10:17 26次 阅读
PEX 9797 97通道,25端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

BCM52311 BCM52311异构知识处理器

BCM52311基于知识的处理器(KBP)可在大规模数据库上执行高速操作,适用于各种电信应用,包括企业交换机和路由器。它提供网络感知功能,并对路由配置进行实时修改和更新,使其成为数据包分类,策略实施和转发的理想选择。此系列KBP通过高性能解决下一代分类需求;并行决策和改进的条目存储功能。最多八个并行操作允许设备达到每秒十亿次决策(BDPS)的决策速度。嵌入式错误纠正电路(ECC)提高了系统的可测试性和运行可靠性。密钥处理单元(KPU)通过灵活的搜索密钥构建实现高效的界面传输。   此KBP无缝连接到Jericho  BCM88670,Arad Plus BCM88660  Arad  BCM88650。  功能 • KBP表宽度可配置80/160/320/480/640位•关联数据的用户数据数组•最多八次并行搜索  •同时多线程(SMT)操作• NetRoute for Longest Prefix  Match(LPM)• NetACL访问控制列表解决方案•用于qy88千赢国际娱乐数据库管理的逻辑表•结果缓冲区,用于灵活路由搜索结果• ECC用户数据和数据库阵列•背景ECC扫描数据库条目 应用程序 • IPv4和IPv6数据...
发表于 07-04 10:09 42次 阅读
BCM52311 BCM52311异构知识处理器

BCM3255 单芯片前端DOCSIS®2.0+ IC高清机顶盒(STB)IC

具有集成通道绑定功能的Broadcom BCM3255机顶盒(STB)芯片结合了多个DOCSIS®通道一起显着提高数据速率。  Broadcom的BCM3255芯片支持高达120兆位/秒(Mb / s)的下行数据速率,支持下一代媒体中心一个全IP网络平台。迁移到基于IP的全部语音,视频和数据内容平台有助于降低网络运营成本,同时使网络能够支持快速高清视频下载,高比特率服务以及其他IP语音和视频服务。 />  功能 三个QAM带内解调器 OOB(带外)解调器,用于支持DSV 178和DVS 167 集成产生的物料清单(BOM)节省降低了整体机顶盒成本 北美和国际市场为全球部署提供单一设计  应用程序 IPTV 机顶盒 ...
发表于 07-04 10:02 24次 阅读
BCM3255 单芯片前端DOCSIS®2.0+ IC高清机顶盒(STB)IC

ALM-31222 1.7 - 2.7GHz 1瓦高线性度放大器

Broadcom’ ALM-31222是一款高线性1瓦功率放大器,具有良好的OIP3性能,在1dB增益压缩点具有极佳的PAE,通过使用 博通&rsquo的;专有的0.25um GaAs增强模式pHEMT工艺。特性 完全匹配,输入和输出 高线性度和P1dB 无条件稳定负载条件 内置可调温度补偿内部偏置电路 GaAs E-pHEMT技术[1] 5V电源 产品规格的均匀性非常好 提供卷带包装选项 MSL-3和无铅 基站应用的高MTTF 应用 用于GSM / PCS / W-CDMA / WiMAX基站的A类驱动放大器 通用增益模块...
发表于 07-04 09:57 36次 阅读
ALM-31222 1.7  -  2.7GHz 1瓦高线性度放大器

ALM-32220 1.7 - 2.7GHz 2瓦高线性度放大器

Broadcom’ ALM-32220是一款高线性度2瓦功率放大器,具有良好的OIP3性能和极佳的PAE,1dB增益压缩点,通过使用Broadcom’专有的0.25um GaAs增强模式pHEMT工艺。特性 完全匹配,输入和输出 高线性度和P1dB 在负载条件下无条件稳定 内置可调温度补偿内部偏置电路 GaAs E-pHEMT技术[1] 5V电源 产品规格均匀性极佳 可提供卷带包装选项 MSL-3和无铅 基站应用的高MTTF 应用 用于GSM / PCS / W-的A类驱动放大器CDMA / WiMAX基站 通用增益块...
发表于 07-04 09:54 50次 阅读
ALM-32220 1.7  -  2.7GHz 2瓦高线性度放大器

BCM3252 具有通道绑定的双通道前端DOCSIS®2.0+机顶盒(STB)IC

Broadcom® BCM3252 T IP视频流水线IC为高端机顶盒(STB)提供集成的前端解决方案。   Broadcom的BCM3252为交互式DOCSIS®提供解决方案; 2.0 +,DSG高清AVC机顶盒。 BCM3252包含一个集成的高性能处理器,用于解决DOCSIS 2.0 +,通道绑定重新排序以及TCP / IP,UPnP和IPv6等网络协议的任务。 BCM3252既是DOCSIS-也是EuroDOCSIS™认证。 功能 机顶盒产品的完整前端解决方案 双QAM带内解调器 用于支持DVS-178和DVS-167的带外(OOB)解调器 支持高达80 Mb / s的IP视频数据速率,允许将来转换为全IP网络 应用程序 机顶盒 IPTV  ...
发表于 07-04 09:52 36次 阅读
BCM3252 具有通道绑定的双通道前端DOCSIS®2.0+机顶盒(STB)IC