本文關鍵詞：基于ISO14443A的NFC數(shù)字核心模塊設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：NFC(Near Field Communication,近場通訊)技術發(fā)展已經(jīng)十余年,智能終端,比如手機,掌上電腦等設備的更新?lián)Q代如此之快,更是加速了NFC技術的推廣和發(fā)展。NFC可用于移動支付、快速文件傳輸、快速手機設置、智能海報等應用中,其技術已經(jīng)達到成熟階段,發(fā)展前景很大,有潛力成為人們?nèi)粘Ｉ钪械臉伺�。有關無線通信協(xié)議有ISO14443、ISO18000、ISO15693、ISO18092等,市場上占主導地位的仍是ISO14443通信協(xié)議。文章提出了一種基于ISO14443-A的可用于NFC標簽的數(shù)字核心模塊的設計和功能驗證。首先解讀了ISO/IEC14443 Type A提出的規(guī)范,包括物理特性、射頻功率和信號接口、初始化和防沖突,傳輸協(xié)議等四方面。其次給出了NFC閱讀器與電子標簽之間的通信流程,詳細分析了防沖突環(huán)算法及其命令幀格式。根據(jù)自頂而下的設計思想,將NFC數(shù)字核心模塊劃分為防沖突、應答模塊,加密模塊,認證、讀寫操作模塊和控制計算模塊等四個模塊。使用Verilog HDL硬件描述語言設計了各個模塊。其中重點闡述了數(shù)據(jù)編解碼、數(shù)據(jù)校驗和DES加解密模塊的設計,數(shù)據(jù)編解碼包括接收信息后對信號進行的改進型Miller解碼以及發(fā)送前對待發(fā)送數(shù)據(jù)的Manchester編碼,數(shù)據(jù)校驗采用奇校驗和CRC循環(huán)冗余校驗,DES加解密模塊采用Modelsim仿真軟件對各個模塊進行了RTL級仿真,修正Miller譯碼器和Manchester編碼器的RTL級功能仿真結果顯示譯碼及編碼正確無誤,滿足設計要求,DES加密模塊的RTL級功能仿真結果顯示DES加密系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的加解密正確無誤,符合設計要求。本文所設計的NFC數(shù)字核心模塊可以通過驗證,達到ISO/IEC14443-A對電子標簽的技術指標的要求。
【關鍵詞】：NFC ISO/IEC 14443-A 數(shù)字核心模塊 仿真
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN918.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第1章 緒論13-18
• 1.1 項目研究背景和意義13-14
• 1.2 NFC技術的基本原理和發(fā)展14-16
• 1.2.1 NFC技術的基本原理14-15
• 1.2.2 NFC技術的發(fā)展15-16
• 1.3 論文研究內(nèi)容及安排16-18
• 第2章 NFC通信協(xié)議分析18-25
• 2.1 NFC相關的標準化組織18-20
• 2.1.1 ISO/IEC18-19
• 2.1.2 ECMA19
• 2.1.3 ETSI19
• 2.1.4 NFC論壇下設規(guī)范19-20
• 2.2 ISO/IEC 14443-A協(xié)議設計規(guī)范20-24
• 2.2.1 物理特性20-21
• 2.2.2 功率傳送和信號接口21-22
• 2.2.3 初始化和防沖突22-23
• 2.2.4 傳輸協(xié)議23-24
• 2.3 本章小結24-25
• 第3章 NFC數(shù)字核心模塊通信的建立25-32
• 3.1 NFC數(shù)字核心模塊概述25-28
• 3.1.1 芯片整體框架26
• 3.1.2 NFC標簽與閱讀器的通信建立26-28
• 3.2 防沖突環(huán)28-31
• 3.2.1 算法流程28-29
• 3.2.2 命令編碼格式29-31
• 3.2.3 狀態(tài)機轉換流程31
• 3.3 本章小結31-32
• 第4章 數(shù)據(jù)編解碼和數(shù)據(jù)校驗的設計32-45
• 4.1 數(shù)據(jù)編解碼的設計32-43
• 4.1.1 修正Miller解碼模塊設計33-39
• 4.1.2 Manchester編碼模塊設計39-43
• 4.2 數(shù)據(jù)校驗43-44
• 4.3 本章小結44-45
• 第5章 加密模塊的設計45-60
• 5.1 DES加密算法概述45
• 5.2 DES加密算法基本結構45-47
• 5.3 DES加解密核心的硬件實現(xiàn)47-59
• 5.3.1 初始置換與逆初始置換設計47-48
• 5.3.2 DES單輪迭代加密模塊的設計48-54
• 5.3.3 DES子密鑰生成模塊設計54-56
• 5.3.4 DES控制模塊設計56-58
• 5.3.5 DES頂層模塊設計58-59
• 5.4 三重認證過程59
• 5.5 本章小結59-60
• 第6章 NFC數(shù)字核心模塊的功能驗證60-63
• 6.1 驗證平臺的搭建60-61
• 6.2 DES加密模塊仿真驗證結果61
• 6.3 修正米勒碼仿真驗證結果61-62
• 6.4 曼徹斯特碼仿真驗證結果62-63
• 總結與展望63-64
• 參考文獻64-66
• 致謝66

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本文編號：293400