随着物联网技术的快速发展，RFID（射频识别）系统在仓储管理、智能交通及身份识别等领域的应用日益广泛。基于MCU（微控制器单元）与FPGA（现场可编程门阵列）模式的RFID读写器设计，结合了MCU的灵活控制能力与FPGA的高效并行处理特性，能够显著提升读写器的性能和可靠性。本文将详细介绍该读写器的硬件架构设计、通信系统开发流程及其关键技术。

在硬件设计方面，系统采用MCU作为主控制器，负责协议解析、数据管理和用户接口处理；FPGA则用于实现射频信号的调制解调、编码解码以及时序控制等底层操作。这种分工模式充分利用了MCU的通用性和FPGA的高速并行能力，提高了系统的实时响应速度和数据处理效率。例如，在UHF RFID应用中，FPGA可快速处理反向散射信号，而MCU则执行EPC Gen2协议栈，确保与标签的稳定通信。

通信系统开发是设计的核心环节。需定义读写器与标签之间的空中接口协议，如ISO 18000-6C标准，并利用FPGA实现载波生成、ASK/PSK调制及CRC校验等功能。通过MCU集成UART、SPI或以太网接口，实现读写器与上位机或网络的数据交互。开发过程中，重点优化抗干扰算法和多标签防碰撞机制，例如采用Aloha或树形算法，以提升在多标签环境下的读取率。

系统集成与测试至关重要。通过联合仿真工具（如MATLAB与Vivado）验证FPGA逻辑，并结合MCU的嵌入式软件进行系统调试。实际测试表明，该设计支持多频段操作，通信距离可达10米以上，误码率低于10^-6，适用于高密度标签场景。

基于MCU与FPGA的RFID读写器设计不仅提高了系统的灵活性和性能，还为复杂环境下的物联网应用提供了可靠解决方案。未来，可进一步集成人工智能算法，实现自适应功率控制和智能数据分析，推动RFID技术向更智能化方向发展。