作为物联网领域的核心技术,射频识别技术在信息技术领域日益得到重视,在政府的大力支持下,产业界及学术界都在积极推动射频识别技术向前发展。随着我国射频识别技术自主标准的推出,国内射频识别技术产业进入新的发展阶段。我国自主UHF RFID空中接口标准与ISO/IEC 18000-6C标准一样,采用ITF(Interator Talk First)模式,该模式下,标签完全处于读写器命令控制下的被动状态,标签盘点效率相对低下。针对该问题,本文通过增加一条TTO随机数获取命令以及插入两种新的状态转换方式,实现了TTO(Tag Talk Only)与ITF模式相互兼容的识别机制。在该方案中,标签的TTO工作模式为处于准备状态的标签在随机时隙向读写器发送带有身份识别信息的标签数据,并在收到带有正确参数的TTO随机数获取命令时,标签由准备状态跳转至开放状态。此时读写器便成功盘点出特定标签,后续访问操作与ITF模式一致。通过这种方式,在不改变自主标准ITF工作模式的基础上,成功实现了TTO工作模式,提高了盘点速率。TTO模式中,标签应在随机时隙向读写器发送身份识别信息,如何实现随机时隙以满足标签的防碰撞是实现TTO模式的关键所在。本文通过对比基于特定种子和特定时钟的移位算法、基于标签数据CRC16校验码作为种子的控制式移位算法以及混沌随机数生成算法,证明了混沌随机数生成算法产生的随机数随机性最高,能够满足设计要求,并被本设计采用。在此基础上,给出了标签芯片基带的系统架构,完成了标签芯片基带的设计。最后完成了兼容TTO模式的自主标准标签芯片基带的功能前仿真;基于SMIC0.18?m工艺完成了标签芯片基带的逻辑综合及综合后仿真;并基于Xilinx FPGA平台完成了标签芯片基带的验证;完成了标签芯片的物理设计工作,并用PT工具对设计进行了静态时序分析。分析验证结果表明,本文设计的兼容TTO模式的自主标准标签芯片基带满足设计要求,能够实现自主标准规定的各项功能及TTO工作模式,且提高读写器盘点标签的速度,并可在两种工作模式中正确切换。尽管增加了TTO工作模式带来数字基带面积较常规标签芯片增加12.33%,但由于设计中采用了低功耗方案,而使峰值功耗降低了16.95%,有助于提升无源射频识别标签芯片被识别的距离。本文设计的兼容TTO模式的自主标准标签芯片基带具有较强竞争优势。