typeA有源天線應(yīng)用從模式載波解調(diào)自動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)自動控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]近場(13.56MHZ)讀卡機(jī)芯片在實際工作時，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個具有旁路功能的讀卡機(jī)芯片串聯(lián)，以其中一個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；而另一端為通過旁路信號接口與主控讀卡機(jī)芯片連接的從讀卡機(jī)芯片。主控讀卡機(jī)芯片沒有天線線圈相連，從讀卡機(jī)芯片沒有上位機(jī)MCU芯片相連，但有天線線圈相連，這樣即可以通過延長主從讀卡器芯片的旁路信號接口線來突破上述距離限制，通過主控讀卡機(jī)芯片發(fā)讀寫命令，讓從讀卡機(jī)芯片開關(guān)自己的模擬解調(diào)電路來實現(xiàn)對卡的負(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]因此對于有源天線應(yīng)用模式的讀卡機(jī)芯片來說，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,要能夠通過有源天線串行輸出管腳mf_out輸出米勒編碼信號，同時可以解調(diào)通過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,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)自動控制電路，能對模擬解調(diào)電路進(jìn)行自動控制，降低芯片功耗。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，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)自動控制電路，包括:
[0011]一米勒脈沖濾毛刺電路，在系統(tǒng)時鐘域下對輸入的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]一米勒脈沖檢測電路，與所述米勒脈沖濾毛刺電路相連接，采用系統(tǒng)時鐘的4分頻時鐘，對typeA米勒串行碼流的脈沖進(jìn)行計數(shù)檢測；
[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電路相連接，采用系統(tǒng)時鐘的4分頻時鐘，根據(jù)typeA米勒編碼時序和米勒脈沖檢測電路的計數(shù)值來切換發(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。
[0014]本發(fā)明可以在沒有指令輸入情況下，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判斷發(fā)送開始和結(jié)束，并根據(jù)slave芯片內(nèi)部的解調(diào)信號及相關(guān)等待信號產(chǎn)生模擬載波解調(diào)電路的使能信號。
[0015]本發(fā)明自動檢測米勒脈沖寬度，結(jié)合IS0/IEC 14443協(xié)議規(guī)范來判決發(fā)送完成和發(fā)送開始的條件，并由有源天線解調(diào)控制狀態(tài)機(jī)來控制模擬載波解調(diào)電路的打開和關(guān)閉，實現(xiàn)讀卡機(jī)芯片從模式的主要功能。
[0016]本發(fā)明能實現(xiàn)對模擬載波解調(diào)電路的自動控制，且不需要主控芯片MCU的介入，可以獨立的作為一個控制邏輯使讀卡機(jī)芯片完成從模式應(yīng)用場景下的收發(fā)數(shù)據(jù)的模擬載波解調(diào)電路開關(guān)控制，實現(xiàn)以上功能的同時也降低了芯片功耗。
[0017]本發(fā)明針對特殊應(yīng)用場景結(jié)合IS0/IEC14443協(xié)議中對106K typeA的發(fā)送編碼特點進(jìn)行了針對性的處理，可以滿足讀卡機(jī)芯片作為有源天線從模式時的應(yīng)用。
【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
[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)自動控制電路原理框圖；
[0020]圖2是圖1中米勒脈沖檢測電路原理框圖；
[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)自動控制電路，包括:一米勒脈沖濾毛刺電路，一米勒脈沖檢測電路，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)生米勒檢測電路的使能控制信號，以選擇是否進(jìn)行米勒脈沖檢測。
[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控制下選擇濾除毛刺的typeA的米勒串行碼流Miller_stream_syn或濾除毛刺的typeA的米勒串行碼流Miller_stream_syn的反相信號。
[0032]一 7bits計數(shù)器，其同步復(fù)位端與所述選擇器mux的輸出端相連接，其計數(shù)輸入端輸入13.56MHz系統(tǒng)時鐘的4分頻時鐘，將該4分頻時鐘作為計數(shù)時鐘。7bits計數(shù)器的計數(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，計數(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,檢測濾除毛刺的typeA的米勒串行碼流Miller_stream_syn的高電平持續(xù)時間。7bits計數(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)動信號源之一，直接驅(qū)動7bits計數(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，共4個狀態(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)，各個狀態(tài)的跳轉(zhuǎn)關(guān)系如圖4所示。在空閑狀態(tài)檢測濾除毛刺的typeA的米勒串行碼流Miller_stream_syn的低電平計數(shù),即米勒脈沖檢測計數(shù)器在空閑狀態(tài)的計數(shù)值，當(dāng)檢測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)中檢測檢測濾除毛刺的typeA的米勒串行碼流Miller_stream_syn的高電平計數(shù)值，當(dāng)計數(shù)值計到64時,表示米勒碼流已經(jīng)連續(xù)2個etu( I個etu為9.472 μ s)沒有調(diào)制，即進(jìn)入預(yù)接收狀態(tài)；在預(yù)接收狀態(tài)檢測接收前等待信號是否ready (準(zhǔn)備好)，當(dāng)來自etu時鐘域的接收前等待時間計數(shù)器計滿后給出接收前等待信號ready后，即跳到接收狀態(tài)；在接收狀態(tài)檢測系統(tǒng)的副載波調(diào)制有效信號s_valid，當(dāng)副載波調(diào)制有效信號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]參見圖4，配置3401 (即系統(tǒng)級的芯片，IS0/IEC14443