按照工作方式分类,RFID 读写器可以分为全双工和半双工。全双工方式是指 RFID系统工作时,允许 RFID 读写器和RFID电子标签在同一时刻双向传送消息。半双工方式是指 RFID 系统工作时,在同一时刻仅允许RFID 读写器向 RFID 电子标签传送命令或消息,或者是RFID 电子标签向RFID读写器返回消息。
按通信方式来分类,RFID 读写器可以分为读写器先发言和标签先发言两类。根据不同的应用,RFID系统采用不同的通信方式。
      按工作频率分类,可分为低频(Low Frequency,LF)、高频(High Frequency,HF)和超高 频(Ultra High Frequency,UHF)以及微波读写器,分别对应着不同频率的射频。

以下对这几类RFID 高频读写器进行重点介绍。

      高频读写器的主要工作频率为 13.56MHz,主要应用在二代身份证、电子车票、物流管理等方面。接下来以MF RC500芯片为例,介绍高频读写器的构成。
Philips公司的 MF RC500芯片主要应用于13.56MHz工作频率的读写器,是非接触、高集成的IC读卡芯片。该芯片利用先进的调制和解调概念,集成了在13.56MHz下所有类型的被动非接触式通信方式和协议。MF RC500支持ISO/IEC 14443A 所有的层,内部的发送器部分不需要增加有源电路,就能够直接驱动近距离的天线,驱动距离可达100mm;接收器部分提供一个坚固而有 效的解调和解码电路,用于兼容 ISO/IEC 14443 电子标签信号。MF RC500还支持快CRYPTOI加密算法,用于验证 MIFARE系列产品。MFRC500的并行接口可直接连接到任何8位微处理器，给读写器的设计提供了极大的灵活性。
MF RC500的主要特性如下。
①载波频率为13.56MHz。
② 集成了编码调制和解调解码的收发电路。
④内部集成有并行接口控制电路,可自动检测外部微控制器(MCU)的接口类型。
③天线驱动电路仅需要很少的外围元件,有效距离可达10cm。
⑤具有内部地址锁存和IRQ线,可以很方便地与 MCU 接口连接。
⑥集成有64字节的收发FIFQ缓存器。
⑦内部寄存器、命令集、加密算法可支持TYPE A标准的各项功能,同时支持MIFARE类卡的有关协议。

⑧数字、模拟电路都有各自独立的供电电源。

1.系统硬件
    系统主要由AT89S51、MFRC500、时钟电路、看门狗、MAX232、矩阵键盘等组成。系统凭由 MCU 控制 MF RC500,驱动天线对 MIFARE卡(电子标签)进行读写操作,然后与PC通信,把数据传给上位机。主控电路采用AT89S51,AT89S51 的开发简单、快捷、运行稳定。采用 ATMEL 的AT24C256型,具有IC总线的 EEPROM存储系统的数据。为了防止系统死机,使用MAX813作为看门狗来实现系统上电复位、按键热重启、电压检测等。与上位机的通信采用 RS-232方式,整个系统由9V电源供电,再由稳压模块稳压成5V 电源。

2. 系统天线
     为了驱动天线,MF RC500通过TX1和TX2提供13.56 MHz的能量载波。根据寄存器的设足对发送数据进行调制得到发送的信号。射频卡采用 RF 场的负载调制进行响应。天线拾取的信号经过天线匹配电路送到RX脚。MF RC500内部接收器对信号进行检测和解调并根据寄存器的设 定进行处理,然后数据发送到并行接口由微控制器进行读取。使用内部电路产生的 VMID电压作为 RX引脚的输人电压。为了提供稳定的参考电压,在VMID引脚与地之间应接入一个电容,在引脚VMID与RX之间需接入一个分压电阻,另外,在天线与分压电阻之间加入一系列电容也会提高电路的性能。
     MF RC500支持不同的微控制器接口,其自带的自动检测逻辑可以自动适应系统总线的并行接口。使用信号 NCS 选择芯片,在上电或硬件复位后,MF RC500 也会复位它的并行微控制器接口模式,并检查当前的微控制器接口类型,通过复位后控制引脚的逻辑电平来识别微控制器接口。接口类型由一组固定的引脚连接来确定,地址与数据分时复用D0~D7共8位双向的数据地址总线。当ALE为高电平时,将地址锁存入内部的地址锁存器中,然后由 NRD和NWR上的信号控制完成对 MFRC500的读写。

3.系统工作流程
     对MF RC500绝大多数的控制是通读写MFRC500的寄存器来实现的。MFRC500共有64个寄存器,分为8个寄存器页,每页8个,每个寄存器都是8位。单片机将这些寄存器作为片外RAM进行操作,要实现某个操作,只需将该操作对应的代码写人对应的地
址即可。当对应的电子标签进入读写器的有效范围时,如果作用范 围内有卡,则电子标签耦合出自身工作的能量,并与读写器建立通信。