RFID—曼彻斯特解码器
一种RFID的曼彻斯特解码技术
射 频 识 别 （ ｄｏ Ｆ ｅ ｕ ｎ ｙ Ｉ ｅ ｔ ｉａｉｎ Ｒ Ｄ）应 Ｒａ ｉ ｒｑ ｅ ｃ ｄ ｎｉ ｃｔ ， ＦＩ ｆ ｏ 用 是 目前 发 展 最 为 迅 速 、 力 最 大 的新 兴 技 术 之 一 ， 利 潜 其
Ｍ ａ ｃ ｅ ｔ ｒＣｏｄ ｃ ｄｉｇ Ｔｅ ｈ ｏｌ ｇ ｏｒＲＦＩ ｎ ｈ ｓｅ ｅ Ｄｅ ｏ ｎ ｃ ｎ ｏ ｙ ｆ Ｄ
Ｋａ ｇ Ｗ ｅ ｇ ａ ｇ，Ｗ ａ ｉ ｉ ｇ ｎ ｎｕｎ ｎｇ Ｈｕ ｙ ｎ （ ｈ ｈ ｉＵｎｔ ｅ ｏ ｒ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｃｏ Ｚ ｕ ａ ｉ ｈ Ｐ ｗｅ ｃ ｎ ｌ ｇ ．，Ｌｔ ．，Ｚ ｕ ａ １ ０ ０， ｉ ａ ｅ ｄ ｈ ｈ ｉ ９ ７ Ｃｈ ｎ ） ５
编码 机 制 ， 出射 频 芯 片输 出 ６ 得 ４位 曼彻 斯特 码 的特 点 ， 给 出 了软件 实 现 算 法 。利 用 中断 捕 获 脉 宽 的 方 法进 行 解 码 ， 并 不
但 硬 件 接 口 简单 ， 而且 解码 速 度 快 ， 确 率 高 ， 准 同时 也 为 曼彻 斯 特 解 码 算 法提 供 了一种 新 的 思路 。 关 键 词 ：ＲＦ Ｄ； Ｉ 曼彻 斯 特 码 ； 解码 中 图分 类 号 ：Ｔ ３ ｌ Ｐ １ 文 献 标 识 码 ：Ａ
际 应 用 中不 需 要 进 入 休 眠状 态 时 ， 以把 ＥＭ４ ９ 可 ０ ５芯 片 的
下 拉 到低 电平 ， 而 节省 微 控 制器 的一 个 ｉｏ引脚 。 从 ／
１ Ｒ Ｉ 卡 系统 的构成 ＦＤ读
曼彻斯特编码在列控中心数据传输中的研究——解码器设计
随着列 车运行 速 度不 断 提 高 ， 由轨 道 电路 将 闭
塞信息送至车载设备的方式 ， 在信息量方面已经ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
能满 足列 车 安 全 高 速 行 驶 的 要 求 。为 适 应 铁 路 发 展 ， 证运输 安全 ， 足运 营需 求 ， 应 提 速 战 略 和 保 满 适
１ 曼 彻斯 特 码 分 析
概率 为 ０ ４ ．。
８—
铁道通信信号
２０ ０ ８年第 ４ ４卷第 ｌ ２期
喜
ＣＣ Ｒ 校验 器
曼彻斯 特解码 器 缓冲 区
接收 状态
图 ８ 硬 件 模 块 图 图 ４ 解 码 器 内部 电路 结 构 图
字码 ） 入端 ；ｈ ｃｕ为 解码 后 数 据输 出端 ；ｔ 输 ｓｕｈ ｓ ｐ为 ｏ
数 据 出错 后输 出信号 （ 出错 变 为 高 电平 ）ｊ ｇａ ；ｎｇｏ为 ｉ
曼彻斯 特编码 的分析 以及曼彻斯 特解 码模块 的设计
曼彻 斯特码 的功率 谱公式 为 ：
＝
Ａ卜 ２ （ ６ 一 十 ２ ） ） （ （
】 Ａ ２ （ １ ）
与仿真 。
列 控 中心是 列 车运 行控 制 系统 的 核心 ， 可 以 它
４（－） Ｐ Ｐ［ １
传输车 站联锁 、 超速 防 护 系统 所需 要 的 全部 地 面 信 息， 通过 驱动接 口控制 相应 的道 岔 和信 号 机 。列 控 信 息传输 媒介— —轨 道 电路 和 点式 设 备 ， 信 息传 将 送给 Ｃ Ｃ Ｔ Ｓ车载设备 。 保证 数据传 输 的实 时性 与可靠性 是保证 列车 行 车安全 的必要条 件 ； 因此 对 曼彻 斯 特 编码 的分 析 有 助于提 高数据传 输 的安 全性 能 。
曼彻斯特解码算法在射频识别中的研究与应用
专 管领 导和 使 用部 门分 级负 责 ，按 块管 理 的模 式 ，逐 步 加强 ，步 步落实。 安全培 训 ：最 终用 户 的安 全意 识是 信息 系 统是 否安全 的决定 因素 ， 因此对 校 园 网络 用户 的安全 培训 是整 个 安全 体系 中重 要 、 不可或缺的一部分。根据学校实际情况，对师生进行网络安全防 范意 识教 育 ，使他 们 具备基 本 的 网络 安全 知识 。制 定相 关 的 网络 息 网络安 全，０ ７１１ －１ ２ ０ ，：５ ７ 安全 管理 制度 （ 网络操 作 使用 规程 、人员 出入 机房 管理 制度 、工 【 ． 晓 军． 机房 针 对 Ａ ３７ ］－ 公共 ＲＰ欺骗 的诊 断分析 与 防御 卟 实验 作人 员操 作规 程和 保密 制度 等 ） 安排 专人 负 责校 园 网络 的安全 保 室研 究 与探 索． ０ ，２） ， 。 ２ ９８ ８： ５ ０ （ ８ ６ 护管 理 工作 ，对 学校 专业 技术 人 员和用 户 定期 进行 安全 教育 和 培 ［］ 创 ． 于 高校 校 园 网安 全若 干 问题 的 思 考 Ｕｌ 安 全 ４刘钦 关 】 网络 训 ，提 高技术 人 员和用 户 的 网络安 全 的警惕 性和 自觉性 。 技 术与应 用 ． ０ ，ｆ ： — １ ２ ６１ ） ０ ３ ０ ２３ 安全服务：这是面 向校园 网络管理的一个重要方面 ，通过 【 杨 尚森 ． 管理 与 维护技 术 Ｕ． 工业 出版 社， ０ ５ ］ 网络 ］ 电子 ２ ６ ０ 网络 管 理 员 对校 园 网各 个 网络 用 户 进 行 技 术解 答 、对 网 络 设备 进 行 安 全检 查 ，对 发 现 得 的 问题 及 时解 决 ，采 取 上 门服 务 ，问 ［ 题］ 州 医学 院社 科计 划 （Ｙ０ ９Ｋ ３ 课 滨 Ｂ ２ ０Ｓ ３ ） 卷 调 查 ，定 期 回 访 等 方式 ，取 得 网络 用 户 对 网络 安 全 问 题 的积 ［ 作者简介］ 李霞 （９７ ） １７一 ，女，实验师，硕士研究生，主要 极 反 馈 ，分 别 在 系 统 级 、应 用 级 、用 户 级 等 各 个 方 面 提 高 网络 研 究方 向为 复杂 网络研 究 、 网络应 用等 。
曼彻斯特解码原则 125K EM4100系列RFID卡解码源程序分析资料
曼彻斯特解码原则+125K EM4100系列RFID卡解码源程序分析曼彻斯特解码原则1.曼彻斯特编码曼彻斯特编码（Manchester Encoding），也叫做相位编码(PE)，是一个同步时钟编码技术，被物理层使用来编码一个同步位流的时钟和数据。
曼彻斯特编码被用在以太网媒介系统中。
曼彻斯特编码提供一个简单的方式给编码简单的二进制序列而没有长的周期没有转换级别，因而防止时钟同步的丢失，或来自低频率位移在贫乏补偿的模拟链接位错误。
在这个技术下，实际上的二进制数据被传输通过这个电缆，不是作为一个序列的逻辑1或0来发送的（技术上叫做反向不归零制(NRZ)）。
相反地，这些位被转换为一个稍微不同的格式，它通过使用直接的二进制编码有很多的优点。
曼彻斯特编码，常用于局域网传输。
在曼彻斯特编码中，每一位的中间有一跳变，位中间的跳变既作时钟信号，又作数据信号；从高到低跳变表示"1"，从低到高跳变表示"0"。
还有一种是差分曼彻斯特编码，每位中间的跳变仅提供时钟定时，而用每位开始时有无跳变表示"0"或"1"，有跳变为"0"，无跳变为"1"。
对于以上电平跳变观点有歧义：关于曼彻斯特编码电平跳变，在雷振甲编写的＜＜网络工程师教程＞＞中对曼彻斯特编码的解释为：从低电平到高电平的转换表示1，从高电平到低电平的转换表示0，模拟卷中的答案也是如此，张友生写的考点分析中也是这样讲的，而《计算机网络（第4版）》中（P232页）则解释为高电平到低电平的转换为1，低电平到高电平的转换为0。
清华大学的《计算机通信与网络教程》《计算机网络（第4版）》采用如下方式：曼彻斯特编码从高到低的跳变是0 从低到高的跳变是1。
两种曼彻斯特编码是将时钟和数据包含在数据流中，在传输代码信息的同时，也将时钟同步信号一起传输到对方，每位编码中有一跳变，不存在直流分量，因此具有自同步能力和良好的抗干扰性能。
射频卡应用中的曼彻斯特码解码技术
６６ 万凹 方凹数凹据ｃｉ。ｓ棚ａ口④④圆④圃
通信技术
Ｃｏｍｍｕｎｌ ｃａｔｌ ｏｎ Ｓ；善ｊ瀑鞋ｅＩ．１ｎｏｌ０９１ ｅｓ
根据以上的分析，解码过程如下： 首先，搜索含９个“ｌ”的同步头。由图５可知，同步头 之前是上一帧数据的停止位，加上随后出现的９个１，就会形 成连续８个宽度为Ｔ的下降沿间隔，这时，我们可以认为已 经搜到同步头中的８个ｌ，而第９个“ｌ”只出现了一个“Ｈ” 电平，要等待与后续电平结合。
可咀椅删到连续８个亩度为Ｔ的下降沿间隔
由于信号发送
方ＥＭ４１００与接收
方ＥＭ４０９５采用耦
合方式传输信息，
所以，实际在天线
上的调制信号如图３
所示，这样，在
图３发送方和接收方的幅度调制信号
ＥＭ４１００的载波上用
高电流代表逻辑０，而在ＥＭ４０９５载波上用低电流代表逻辑０。
２ 曼彻斯特码解码
根据曼彻斯特码（以下简称Ｍ码）的特点：在每一个数据 位的“中间”发生由低到高的跳变代表“ｌ”、发生由高到低 的跳变代表“Ｏ”。又由图３可知，由于信号耦合的原因，实 际上由ＥＭ４０９５芯片送给单片机的６４位Ｍ码的数据是反过 来的，即：用数据位中间发生高到低的跳变代表“１”、发生 由低到高的跳变代表“０”。另外，在本系统中，６４位数据中 的每一位在天线上的持续时间，即位宽时间是载波周期的６４ 倍，当载波频率为１２５ＫＨｚ时，每一位的持续时间是（１／１２５Ｋ）
பைடு நூலகம்
器…。大多数射频卡将卡内的身份辨识号码（ＩＤ号码）编码为曼 彻斯特码，然后由单片机进行解码。
曼彻斯特解码器
DS01470A_CN 第 2 页
© 2013 Microchip Technology Inc.
AN1470
图 3： CLC 功能
与 - 或- OR AND 或 - 异或 OR - XOR
lcxg1 lcxq lcxg2 lcxg3 lcxg4 lcxq
lcxg1 lcxg2 lcxg3 lcxg4
图 7：
数据捕捉
© 2013 Microchip Technology Inc.
DS01470A_CN 第 5 页
AN1470
或 - 异或配置中的 CLC 模块用于从此配置中提取时钟 （图 8）。
图 8：
时钟提取
这本质上就是曼彻斯特解码器，其中 CLC OR-XOR 为 时钟，D 为数据。如果使用时钟信号的上升沿捕捉 D 的
AN1470
曼彻斯特解码器
本节和下文所介绍的方法均基于图1所示的符合G.E.Thomas 标准的曼彻斯特编码。该方法很灵活，可轻松移植到 IEEE 802.3。 根据模块的空闲状态、 单片机引脚的上电配 置以及接收的第一个位，首次电平转换会存在一些差异 并需要考虑某些事项 （转换基于编码方法） 。启动和空 闲状态将在本文档的 “同步”一节中讨论。 CLC 模块非常灵活，通过对各个模块的输入或输出极性 进行取反即可轻松应用到各种场合。还可以在软件中控 制NCO模块的空闲状态。 下文讨论的方法假定数据在每 个位时间的前半部分可用。 下面是一个符合 G.E. Thomas 编码标准的编码位流示例 （图 5）。 此信号将被解码成时钟线和数据线，如图 6 所示。
LCxMODE<2:0> = 000 000 LCxMODE<2:0>=
LCxMODE<2:0> = 001 001 LCxMODE<2:0>=
射频卡应用中的曼彻斯特码解码技术
器…。大多数射频卡将卡内的身份辨识号码（ＩＤ号码）编码为曼 彻斯特码，然后由单片机进行解码。
然而，目前的很多单片机解码程序采用定时查询或考察 信号的边沿状态的方式解码，这些解码方法对天线上的载波 频率要求比较高，对定时的准确度要求也比较高，当载波稍 微偏离规定的范围内时将不能正确读卡。本文介绍了一种新 的解码技术，载波频率的偏移对解码没有任何影响，而且不 用检测信号的边沿状态，从而更加可靠、快速地读卡。
调制到此载波信号上面，通过信号的耦合，ＥＭ４０９５的天线
上也产生带有６４位ＩＤ号码的调制信号，然后通过ＥＭ４０９５
的解调系统，滤除载波卜”，将６４位数据传送给单片机，由
单片机再解码出其中的ＩＤ号码。
射频卡内的ＥＭ４１００芯片内部有预先存储的不可改写的
６４位数据，当其通过天线向外输出时，格式如图２所示ｆ２Ｊ。
５结语
经过实际的应用，采用这种解码方法可以在读曼彻斯特 码的同时进行同步解码，速度比较快，而且由于对载波频率 的变化不敏感，故读卡成功率非常高。
曼码
上一帻
图５ 曼彻斯特码解码分析图 在同步头形成的连续８个Ｔ间隔之后，随后的下降沿间 隔可能是Ｔ、１．５Ｔ或２Ｔ。当这个间隔为Ｔ时，电平为“ＬＨ”， 其中“Ｌ”电平要与同步头中第９个ｌ的“Ｈ”电平结合，解 出第９个１，同时余下另一个“Ｈ”电平等待与后续电平结合； 同理，如果宽为１．５Ｔ时，只能解为“ＬＬＨ”，这样也可以找 到同步头的第９个ｌ，同时可以解出随后的第一位数据“０”。 当间隔为２Ｔ时，电平为“ＬＬＨＨ”，除第一个“Ｌ”与前面剩 余的“Ｈ”结合外，还可以解出一位数据“０”，同时，余下 一个“Ｈ”电平等待与后续电平结合。 依照这样的规则，继续对检测到的每一个下降沿间隔进 行解码。在解码过程中，当遇到Ｔ时，上次解码必然剩余一
曼彻斯特解码原则+125K EM4100系列RFID卡解码源程序分析
曼彻斯特解码原则+125K EM4100系列RFID卡解码源程序分析曼彻斯特解码原则1.曼彻斯特编码曼彻斯特编码（Manchester Encoding），也叫做相位编码(PE)，是一个同步时钟编码技术，被物理层使用来编码一个同步位流的时钟和数据。
曼彻斯特编码被用在以太网媒介系统中。
曼彻斯特编码提供一个简单的方式给编码简单的二进制序列而没有长的周期没有转换级别，因而防止时钟同步的丢失，或来自低频率位移在贫乏补偿的模拟链接位错误。
在这个技术下，实际上的二进制数据被传输通过这个电缆，不是作为一个序列的逻辑1或0来发送的（技术上叫做反向不归零制(NRZ)）。
相反地，这些位被转换为一个稍微不同的格式，它通过使用直接的二进制编码有很多的优点。
曼彻斯特编码，常用于局域网传输。
在曼彻斯特编码中，每一位的中间有一跳变，位中间的跳变既作时钟信号，又作数据信号；从高到低跳变表示"1"，从低到高跳变表示"0"。
还有一种是差分曼彻斯特编码，每位中间的跳变仅提供时钟定时，而用每位开始时有无跳变表示"0"或"1"，有跳变为"0"，无跳变为"1"。
对于以上电平跳变观点有歧义：关于曼彻斯特编码电平跳变，在雷振甲编写的＜＜网络工程师教程＞＞中对曼彻斯特编码的解释为：从低电平到高电平的转换表示1，从高电平到低电平的转换表示0，模拟卷中的答案也是如此，张友生写的考点分析中也是这样讲的，而《计算机网络（第4版）》中（P232页）则解释为高电平到低电平的转换为1，低电平到高电平的转换为0。
清华大学的《计算机通信与网络教程》《计算机网络（第4版）》采用如下方式：曼彻斯特编码从高到低的跳变是0 从低到高的跳变是1。
两种曼彻斯特编码是将时钟和数据包含在数据流中，在传输代码信息的同时，也将时钟同步信号一起传输到对方，每位编码中有一跳变，不存在直流分量，因此具有自同步能力和良好的抗干扰性能。
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曼彻斯特简码器
曼彻斯特码
曼彻斯特码是由NRZ码构成的，其共有四种状态，分 别如下：
曼彻斯特简码器 曼彻斯特解码算法
当NRZ为“01”的时候，曼彻斯特码为“0”；当 NRZ为“10”的时候，曼彻斯特码为“1”；当 NRZ为“11”和“00”的时候，曼彻斯特码不存 在。因为时钟频率为1.28MHz，而曼彻斯特码 的传输速率为40KHz，所以只需要设计一个32 位计数器，在计数器计数到一半的时候进行判 断。若其为上升沿，则输出为“0”；若其为下 降沿，则输出为“1”。
曼彻斯特简码器
状态机描述
S_quiet ：当复位时候进入此状态，此状态下检测到的输入数据为低电平，若检 测到上升沿则转换至S_preamble_detect状态，否则状态保持不变。 S_preamble_detect：帧头检测域，由一个持续时间至少为400s的稳定的无调制 的载波组成。此状态下，输入数据一直为高电平，若检测到数据的下降沿，状态 转换至S_preamble状态，否则状态保持不变。 S_preamble：检测帧头9个“01”。利用计数器对“01”的个数进行计数。若结果 为9 时，则说明帧头正确，状态转换至S_delimiter 状态；若结果为10，则说明该信 号为阅读器发送的再同步信号，此时，解码器输出再同步信号resynce，状态转换 至S_quiet状态；否则状态转换至S_quiet状态。
RFID标签芯片
—曼彻斯特简码器
电路与系统
冯海洋
2012.3.4
曼彻斯特简码器
功能描述
曼彻斯特解码器的功能是对模拟前端解调出来的 曼彻斯特码进行解码，并提取同步时钟。 具体分为四步：
1.对曼彻斯特码进行同步，消除可能产生的毛刺。 2.对数据的帧头进行识别。 3.对分隔符进行识别。 4.对数据进行解码
谢谢观赏
一个曼彻斯特码是由两个NRZ码构成。
曼彻斯特简码器
上升沿检测方法
根据数据延迟输出可以很好的判读上升沿，其具体实现 电方法
根据数据延迟输出可以很好的判读下降沿，其具体实现 电路如下：
曼彻斯特简码器
电路设计
根据其功能描述进行设计，本设计中主要部分为一 个状态机，其状态转移图如下：
曼彻斯特简码器
状态机描述
S_delimiter：分隔符为1101 1100 101。分隔符的解码采取了采样的原理，即在 每一位数据的中间位置采样，因分隔符的位数少，因此在短时间不会产生偏移， 保证数据采样的正确性。将采样得到的数据与分隔符进行比较，若相等，则状态 转换至S_data状态，否则返回至S_quiet状态。 S_data：data段的数据均为曼彻斯特编码，因此采用曼彻斯特解码计算方法进行 计算。若其为曼彻斯特码，则状态不变，继续进行解码；若其不是曼彻斯特码， 则状态转换至S_quiet状态，不在进行解码；若解码完成，则返回至S_quie状态。