摘要：自物联网被确定为中国战略性新兴产业以来，我国的物联网产业迎来了前所未有的机遇和挑战。射频识别技术作为物联网发展过程中的关键性技术，其应用市场必然会随着物联网的发展而占据一定的主导地位并不断扩大，技术也越来越成熟。而对于无线通信技术而言，阅读器如何能够更快更准地识别标签始终是问题的根本，因此防碰撞算法的研究成为优化RFID系统的核心问题。本次设计对有源标签RFID系统下防碰撞算法进行了研究，熟悉该算法的基本逻辑思路和实现过程，运用了搭载ARM Cortex-M3架构下的STM32处理器的阅读器，与计算机之间由SPI通信接口连接，完成了该系统下纯ALOHA算法的设计与实现。

关键词：阅读器；有源标签；短程无线通信；防碰撞算法

目  录

摘  要

ABSTRACT

第一章 绪论1

1.1课题研究背景与意义1

1.2国内外研究现状1

1.3论文的研究内容与结构1

第二章 RFID 系统的工作原理3

2.1 RFID系统组成3

2.1.1硬件组成3

2.1.2软件组成4

2.2 RFID工作原理5

2.3 本章小结  6

第三章 RFID系统防碰撞算法 7

3.1 RFID的标签识别协议7

3.2基于ALOHA的防碰撞算法7

3.2.1 纯ALOHA防碰撞算法7

3.2.2 时隙ALOHA防碰撞算法8

3.2.3 帧时隙ALOHA防碰撞算法9

3.3基于二叉树的防碰撞算法  10

3.3.1 基于随机二叉树的防碰撞算法10

3.3.2 基于查询二叉树的防碰撞算法10

3.4本章小结     11

第四章 STM32处理器开发应用 12

4.1 STM32简介及分类12

4.2 ARM Cortex-M3组成 13

4.2.1 ARM Cortex-M3体系结构 13

4.2.2 ARM Cortex-M3寄存器组 13

4.2.3 ARM Cortex-M3存储器 15

4.3 本章小结17

第五章 SPI通信技术原理 18

5.1 SPI接口概述 18

5.2 SPI接口引脚19

5.3 SPI接口寄存19

5.4 SPI通信协议的使用19

5.5 本章小结20

第六章 纯ALOHA防碰撞算法的设计与实现21

6.1 确定算法思路21

6.2 设计实验 21

6.3 进行实践测量和数据记录22

6.4 数据分析和小结27

第七章 设计小结29

参考文献 30

致谢 31