typeA有源天線應(yīng)用從模式載波解調(diào)自動(dòng)控制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及IS0/IEC 14443協(xié)議typeA (類型A)有源天線應(yīng)用領(lǐng)域，特別是涉及一種IS0/IEC 14443協(xié)議typeA有源天線應(yīng)用從模式載波解調(diào)自動(dòng)控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]近場(chǎng)(13.56MHZ)讀卡機(jī)芯片在實(shí)際工作時(shí)，是有一定的物理局限性的，具體體現(xiàn)在:
[0003]1、天線的線圈與讀卡機(jī)芯片直接的導(dǎo)線限定在50cm以內(nèi)。
[0004]2、讀卡機(jī)芯片與其控制MCU (微控制器)芯片的距離一般在20cm以內(nèi)。
[0005]為解決距離上的局限性，可以將2個(gè)具有旁路功能的讀卡機(jī)芯片串聯(lián)，以其中一個(gè)芯片作為主控讀卡機(jī)芯片，主控讀卡機(jī)芯片與上位機(jī)MCU芯片相連，產(chǎn)生米勒編碼的typeA發(fā)送命令；而另一端為通過(guò)旁路信號(hào)接口與主控讀卡機(jī)芯片連接的從讀卡機(jī)芯片。主控讀卡機(jī)芯片沒(méi)有天線線圈相連，從讀卡機(jī)芯片沒(méi)有上位機(jī)MCU芯片相連，但有天線線圈相連，這樣即可以通過(guò)延長(zhǎng)主從讀卡器芯片的旁路信號(hào)接口線來(lái)突破上述距離限制，通過(guò)主控讀卡機(jī)芯片發(fā)讀寫命令，讓從讀卡機(jī)芯片開(kāi)關(guān)自己的模擬解調(diào)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)卡的負(fù)載調(diào)制解調(diào)，此種應(yīng)用可以稱為有源天線應(yīng)用模式。
[0006]因此對(duì)于有源天線應(yīng)用模式的讀卡機(jī)芯片來(lái)說(shuō)，有主模式和從模式兩種情況，即master 和 slave 模式。
[0007]讀卡機(jī)芯片做為master時(shí),要能夠通過(guò)有源天線串行輸出管腳mf_out輸出米勒編碼信號(hào)，同時(shí)可以解調(diào)通過(guò)有源天線串行輸入管腳mf_in輸入的帶副載波的米勒串行碼流(標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用)或者不帶副載波的米勒串行碼流(非標(biāo)應(yīng)用)。
[0008]讀卡機(jī)芯片做為slave時(shí),要能夠?qū)挠性刺炀€串行輸入管腳mf_in輸入的米勒編碼信號(hào)進(jìn)行載波調(diào)制，并能夠?qū)⑤d波解調(diào)后的副載波米勒串行碼流(標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用)或者將副載波解調(diào)后的米勒串行碼流(非標(biāo)應(yīng)用)通過(guò)有源天線串行輸出管腳mf_out輸出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種IS0/IEC 14443協(xié)議typeA有源天線應(yīng)用從模式載波解調(diào)自動(dòng)控制電路，能對(duì)模擬解調(diào)電路進(jìn)行自動(dòng)控制，降低芯片功耗。
[0010]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的IS0/IEC 14443協(xié)議typeA有源天線應(yīng)用從模式載波解調(diào)自動(dòng)控制電路，包括:
[0011]一米勒脈沖濾毛刺電路，在系統(tǒng)時(shí)鐘域下對(duì)輸入的typeA米勒串行碼流進(jìn)行濾毛刺處理，輸出濾除毛刺的typeA米勒串行碼流；
[0012]一米勒脈沖檢測(cè)電路，與所述米勒脈沖濾毛刺電路相連接，采用系統(tǒng)時(shí)鐘的4分頻時(shí)鐘，對(duì)typeA米勒串行碼流的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)檢測(cè)；
[0013]一有源天線解調(diào)控制狀態(tài)機(jī)，與所述米勒脈沖檢測(cè)電路相連接，采用系統(tǒng)時(shí)鐘的4分頻時(shí)鐘，根據(jù)typeA米勒編碼時(shí)序和米勒脈沖檢測(cè)電路的計(jì)數(shù)值來(lái)切換發(fā)送和接收狀態(tài)，并產(chǎn)生有源天線模式下的用于控制模擬載波解調(diào)電路的使能信號(hào)。
[0014]本發(fā)明可以在沒(méi)有指令輸入情況下，使從模式的讀卡機(jī)芯片僅根據(jù)主模式的讀卡機(jī)芯片發(fā)送的米勒編碼波形來(lái)判斷發(fā)送開(kāi)始和結(jié)束，并根據(jù)slave芯片內(nèi)部的解調(diào)信號(hào)及相關(guān)等待信號(hào)產(chǎn)生模擬載波解調(diào)電路的使能信號(hào)。
[0015]本發(fā)明自動(dòng)檢測(cè)米勒脈沖寬度，結(jié)合IS0/IEC 14443協(xié)議規(guī)范來(lái)判決發(fā)送完成和發(fā)送開(kāi)始的條件，并由有源天線解調(diào)控制狀態(tài)機(jī)來(lái)控制模擬載波解調(diào)電路的打開(kāi)和關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)讀卡機(jī)芯片從模式的主要功能。
[0016]本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬載波解調(diào)電路的自動(dòng)控制，且不需要主控芯片MCU的介入，可以獨(dú)立的作為一個(gè)控制邏輯使讀卡機(jī)芯片完成從模式應(yīng)用場(chǎng)景下的收發(fā)數(shù)據(jù)的模擬載波解調(diào)電路開(kāi)關(guān)控制，實(shí)現(xiàn)以上功能的同時(shí)也降低了芯片功耗。
[0017]本發(fā)明針對(duì)特殊應(yīng)用場(chǎng)景結(jié)合IS0/IEC14443協(xié)議中對(duì)106K typeA的發(fā)送編碼特點(diǎn)進(jìn)行了針對(duì)性的處理，可以滿足讀卡機(jī)芯片作為有源天線從模式時(shí)的應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0018]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
[0019]圖1是IS0/IEC 14443協(xié)議typeA有源天線應(yīng)用從模式載波解調(diào)自動(dòng)控制電路原理框圖；
[0020]圖2是圖1中米勒脈沖檢測(cè)電路原理框圖；
[0021]圖3是圖1中米勒脈沖濾毛刺電路原理框圖；
[0022]圖4是圖1中有源天線解調(diào)控制狀態(tài)機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1所示，所述IS0/IEC 14443協(xié)議typeA有源天線應(yīng)用從模式載波解調(diào)自動(dòng)控制電路，包括:一米勒脈沖濾毛刺電路，一米勒脈沖檢測(cè)電路，一有源天線解調(diào)控制狀態(tài)機(jī)。
[0024]如圖3所示，所述米勒脈沖濾毛刺電路，包括:
[0025]第一 D觸發(fā)器DCFl、第二 D觸發(fā)器DCF2、第三D觸發(fā)器DCF3和一比較器。
[0026]系統(tǒng)時(shí)鐘Sys_clk輸入第一 D觸發(fā)器DCFl、第二 D觸發(fā)器DCF2和第三D觸發(fā)器DCF3的時(shí)鐘輸入端，第一 D觸發(fā)器DCFl的輸入端D端輸入米勒串行碼流Mf_in，第一 D觸發(fā)器DCFl的輸出端Q端與第二 D觸發(fā)器DCF2的輸入端D端和所述比較器的一輸入端相連接，第二 D觸發(fā)器DCF2的輸出端Q端所述比較器的另一輸入端相連接。所述比較器的輸出端與第三D觸發(fā)器DCF3的輸入端D端相連接。
[0027]第一 D觸發(fā)器DCFl和第二 D觸發(fā)器DCF2用系統(tǒng)時(shí)鐘Sys_clk采樣有源天線模式下typeA的米勒串行碼流Mf_in。所述比較器對(duì)第一 D觸發(fā)器DCFl和第二 D觸發(fā)器DCF2的輸出進(jìn)行比較，如果二者的輸出相等，則由第三D觸發(fā)器DCF3采用系統(tǒng)時(shí)鐘Sys_clk采樣，并在第三D觸發(fā)器DCF3的輸出端Q端輸出濾除毛刺的typeA米勒串行碼流Miller_stream—syn。
[0028]如圖2所示，所述米勒脈沖檢測(cè)電路，包括:
[0029]一狀態(tài)比較器，將輸入的有源天線解調(diào)控制狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)信號(hào)Fsm_state[l:0]與設(shè)定的狀態(tài)進(jìn)行比較，用于產(chǎn)生米勒檢測(cè)電路的使能控制信號(hào)，以選擇是否進(jìn)行米勒脈沖檢測(cè)。
[0030]—反相器NOT,其輸入端輸入濾除毛刺的typeA的米勒串行碼流Miller_stream_syn,并對(duì)其反相。
[0031 ] 一選擇器mux,其一輸入端輸入濾除毛刺的typeA的米勒串行碼流Miller_stream_syn,另一輸入端與反相器NOT的輸出端相連接,其選擇控制端與所述狀態(tài)比較器的輸出端相連接，在所述狀態(tài)比較器的輸出的使能控制信號(hào)控制下選擇濾除毛刺的typeA的米勒串行碼流Miller_stream_syn或?yàn)V除毛刺的typeA的米勒串行碼流Miller_stream_syn的反相信號(hào)。
[0032]一 7bits計(jì)數(shù)器，其同步復(fù)位端與所述選擇器mux的輸出端相連接，其計(jì)數(shù)輸入端輸入13.56MHz系統(tǒng)時(shí)鐘的4分頻時(shí)鐘，將該4分頻時(shí)鐘作為計(jì)數(shù)時(shí)鐘。7bits計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)操作有源天線解調(diào)控制受狀態(tài)機(jī)控制，即在有源天線解調(diào)控制狀態(tài)機(jī)為發(fā)送狀態(tài)時(shí)，計(jì)數(shù)濾除毛刺的typeA的米勒串行碼流Miller_stream_syn的低電平持續(xù)時(shí)間；而當(dāng)有源天線解調(diào)控制狀態(tài)機(jī)為空閑狀態(tài)(idle)或者接收狀態(tài)時(shí),檢測(cè)濾除毛刺的typeA的米勒串行碼流Miller_stream_syn的高電平持續(xù)時(shí)間。7bits計(jì)數(shù)器的同步復(fù)位端由狀態(tài)比較器切換(是同步復(fù)位端的驅(qū)動(dòng)信號(hào)源之一，直接驅(qū)動(dòng)7bits計(jì)數(shù)器復(fù)位)。
[0033]用2bit編碼的有源天線解調(diào)控制狀態(tài)機(jī)信號(hào)，共4個(gè)狀態(tài)，即空閑狀態(tài)(idle)、發(fā)送狀態(tài)(send)、接收狀態(tài)(rev)和預(yù)接收狀態(tài)(rcv_pre)，各個(gè)狀態(tài)的跳轉(zhuǎn)關(guān)系如圖4所示。在空閑狀態(tài)檢測(cè)濾除毛刺的typeA的米勒串行碼流Miller_stream_syn的低電平計(jì)數(shù),即米勒脈沖檢測(cè)計(jì)數(shù)器在空閑狀態(tài)的計(jì)數(shù)值，當(dāng)檢測(cè)到有效的米勒低電平脈沖后，即進(jìn)入發(fā)送狀態(tài)；在發(fā)送狀態(tài)中檢測(cè)檢測(cè)濾除毛刺的typeA的米勒串行碼流Miller_stream_syn的高電平計(jì)數(shù)值，當(dāng)計(jì)數(shù)值計(jì)到64時(shí),表示米勒碼流已經(jīng)連續(xù)2個(gè)etu( I個(gè)etu為9.472 μ s)沒(méi)有調(diào)制，即進(jìn)入預(yù)接收狀態(tài)；在預(yù)接收狀態(tài)檢測(cè)接收前等待信號(hào)是否ready (準(zhǔn)備好)，當(dāng)來(lái)自etu時(shí)鐘域的接收前等待時(shí)間計(jì)數(shù)器計(jì)滿后給出接收前等待信號(hào)ready后，即跳到接收狀態(tài)；在接收狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的副載波調(diào)制有效信號(hào)s_valid，當(dāng)副載波調(diào)制有效信號(hào)s_valid變低后，即表示接收完成，狀態(tài)機(jī)跳入空閑狀態(tài)。
[0034]參見(jiàn)圖4，配置3401 (即系統(tǒng)級(jí)的芯片，IS0/IEC14443