射频识别技术漫谈(22)——RC系列射频芯片的寄存器操作

前面提到，RC系列内部64个寄存器的正确操作是软件编写的关键。正确设置寄存器首先要做到与寄存器正确通信，其次是要对寄存器写入正确的值。
RC系列射频芯片与微控制器的接口有并口和SPI接口两种类型。显然，并口通讯速度快，需要占用的微控制器I/O多，SPI通讯速度慢，但需要的微控制器I/O口少。这里需要特别说明的是，速度的快慢仅体现在控制单元与RC系类芯片本身的通讯速率上，而不影响芯片与标签或卡片的通讯速度，芯片与标签或卡片的通讯速度是由国际标准规定的，任何芯片都必须遵守国际标准。
并口方式下RC系列芯片的D0-D7直接挂在控制单元的数据总线上，NWR、NRD、ALE、IRQ分别接控制单元对应的写使能、读使能、地址使能、外中断引脚。工作时RC系列的64个寄存器直接映射为控制单元的外部RAM空间。控制单元向RC系列写入数据和命令后，射频芯片执行的结果通过IRQ引脚向控制单元发起中断，控制单元在中断程序中处理射频芯片的响应。
一、并口总线方式
比如使用51单片机作为控制单元，使用总线方式，P2.7作为RC系列芯片的片选，使用Keil C51编程，RC系列芯片映射为外部存储单元的方式有两种常用方法：
1.使用XBYTE宏
代码如下：

#define RcBaseAddr 0x7F00    
    #define RegFIFOData      XBYTE[RcBaseAddr + 0x02]   
    RegFIFOData = i;     
    i = RegFIFOData ;  

第一行定义RC芯片的映射基地址；第二行定义了芯片寄存器地址，此处以FIFO数据寄存器为例；后两行是对寄存器的读写实例。
2.不使用XBYTE宏
可以程序中软件定义一个指向RC芯片基地址的指针代替XBYTE宏，代码如下：

unsigned char xdata ini _at_ 0x7F00;    
    unsigned char xdata *GpBase = &ini;    
    #define ReadRawIO(addr) (*(GpBase + addr))    
    #define WriteRawIO(addr,value)  (*((GpBase) + (addr)) = (value))  
    #define     RegFIFOData           0x02      
    WriteRawIO(RegFIFOData,i);   
    i = ReadRawIO(RegFIFOData);  

第一、二行定义一个指向RC芯片的映射基地址的指针GpBase；第三、四行定义了实现读写功能的宏；第五行定义芯片寄存器地址，此处以FIFO数据寄存器为例；最后两行为对寄存器的读写实例。

以上两种方法实质上没有什么区别，看一下XBYTE的宏定义就一目了然了：
#define XBYTE ((unsigned char volatile xdata *) 0)
可见 XBYTE只是一个指向外部RAM 0地址的修饰,帮我们把操作指向外部RAM而已。
上面的方法对P2口有影响，在读写RC系列芯片寄存器时P2口总是输出0x7f，解决的方法是使用PBYTE或pdata，改为页寻址后读写RC系列芯片寄存器时P2口将不会变化，当然这个时候RC系列芯片的片选需要手工操作。
二、SPI通讯方式
在SPI通讯方式下，可以使用以下代码实现寄存器读写。

sbit   RST_RCCHIP     = P3^6;  
    sbit   SCK_RCCHIP     = P2^4;  
    sbit   NSS_RCCHIP     = P3^5;  
    sbit   SI_RCCHIP      = P2^5;  
    sbit   SO_RCCHIP      = P2^6;  
    void RcSetReg(unsigned char RegAddr, unsigned char RegVal)  
    {  
    unsigned char idata i, ucAddr;  
    SCK_RCCHIP= 0;  
    NSS_RCCHIP = 0;  
    ucAddr = ((RegAddr< <1)&0x7E);  
    for(i=8;i >0;i--)  
     {  
        SI_RCCHIP  = ((ucAddr&0x80)==0x80);  
        SCK_RCCHIP= 1;  
        ucAddr < <= 1;  
        SCK_RCCHIP= 0;  
     }  
    for(i=8;i >0;i--)  
     {   
        SI_RCCHIP = ((RegVal&0x80)==0x80);  
        SCK_RCCHIP= 1;  
        RegVal < <= 1;  
        SCK_RCCHIP= 0;  
     }  
    NSS_RCCHIP = 1;  
    SCK_RCCHIP= 1;  
    }  
    unsigned char RcGetReg(unsigned char RegAddr)  
    {  
     unsigned char idata i, ucAddr;  
     unsigned char idata ucResult=0;  
     SCK_RCCHIP = 0;  
     NSS_RCCHIP = 0;  
     ucAddr = ((RegAddr< <1)&0x7E)|0x80;  
     for(i=8;i >0;i--)  
      {  
         SI_RCCHIP = ((ucAddr&0x80)==0x80);  
         SCK_RCCHIP= 1;  
         ucAddr < <= 1;  
         SCK_RCCHIP= 0;  
      }  
     for(i=8;i >0;i--)  
      {  
         SCK_RCCHIP= 1;  
         ucResult < <= 1;  
         ucResult|=(bit)SO_RCCHIP ;  
         SCK_RCCHIP= 0;  
      }  
     NSS_RCCHIP = 1;  
     SCK_RCCHIP= 1;   
     return ucResult;  
    }  

为了促销产品，集成电路芯片的生产厂家通常都会提供产品的参考电路和参考代码。这些参考电路和参考代码一般都能支持芯片正常工作，RC系列射频芯片也不例外。使用参考电路和参考代码虽然可以实现对卡片或标签的正常读写，但卡片或标签的读写距离往往很难达到最佳。硬件上微调天线电路的一些元件参数，配合软件上调节12H和13H寄存器的值，通常可以达到产品的设计要求。

审核编辑 黄宇