无线射频识别技术(Radio Frequency Identification, RFID)是一种利用射频技术实现自动识别的高新技术，它具有速度快、精度高、抗干扰能力强和应用广泛等优点，特别是在超高频领域RFID技术具有更广阔的发展空间。现在的RFID读写器系统的大部分功能采用单片机实现，与FPGA相比，单片机系统读写速度慢、不能实时快速的识别标签，极大的限制了RFID系统的应用。本文采用VHDL硬件语言实现PIE编码和FM0编解码；随着RFID技术的广泛应用，安全问题越来越成为阻碍RFID技术发展的重要因素，针对RFID技术标签低成本的要求，本文提出了一种基于散列函数的安全协议。通过研究基带信号的编解码类型和意义、PIE脉冲间隔码、FM0双相间隔码、曼彻斯特码的编解码规则，进行读写器基带信号编解码的VHDL硬件语言描述，实现PIE编码和FM0编解码；通过学习安全威胁的种类，并分析现有的各种安全协议，包括分析OSK、LCL和GA安全协议的优缺点，并在这些协议的基础上提出了一个基于散列函数的安全算法。通过在Quartus II软件上，进行编译、综合、布线、仿真，仿真结果表明硬件语言实现的编解码完全符合标准规定。同时，通过对安全算法进行安全分析、BAN形式化逻辑分析和与现有算法的安全比较，证明了该安全算法在保证系统安全性和用户隐私性上与现有算法比较都具有很大的优势。