将非接触集成电路耦合到近场通信组件的方法技术

技术编号:2925609 阅读:180 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种将非接触操作型主集成电路(ICC)耦合到包含天线电路(ACT)的NFC组件(NFCM1)的方法,其中该天线电路(ACT)用于不接触地接收和发送数据,主集成电路包含天线连接终端(TA、TB)。根据本发明专利技术,集成电路的至少一个天线连接终端(TA、TB)连接至NFC组件的天线终端(DT1、DT2)。应用于实现NFC芯片组,具体说是移动电话。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及近场通信(NFC, Near Field Communication)技术的开发 和改进。
技术介绍
目前,NFC技术由名为NFC论坛(http:〃www.nfc-forum.org)的工业协 会开发。NFC技术源于RFID (Radio Frequency Identification,射频识别) 技术,使用具有非接触通信接口 (非接触数据发送/接收)和多种操作模式 的NFC组件,上述多种操作模式即"读取器"模式、"卡仿真"模式和"装 置"模式(也被称为"装置-装置"模式)。在读取器模式或有源模式下, NFC组件运作以类似常规RFID读取器来读取或写入访问RFID芯片(具 体说为芯片卡或非接触式标签)。该NFC组件发出磁场,通过调制磁场幅 度发送数据,并接收逆向调制(retromoduiation) (load modulation,负载 调制)发送的数据。在申请人的EP1 327 222号专利已经说明的仿真模式 或无源模式下,NFC组件像收发机一样运行,以与有源模式下的读取器或 NFC组件对话,并被其它读取器或NFC组件视为RFID芯片。组件在无 源模式下不发出任何磁场,通过解调其他读取器发出的磁场接收数据,并 通过逆向调制发送数据。在很少使用的装置模式下,NFC组件处于有源模 式以发送数据和无源模式以接收数据。除了上述工作模式之外,NFC组件还可以实施多种非接触式通信协 议,例如可以根据ISO 14443-A协议和ISO 14443-B协议等各种协议交换 数据。每个协议都定义磁场发射频率、用以在有源模式下发送数据的磁场 幅度调制方法,以及用以在无源模式下发送数据的逆向调制方法。因而, NFC组件为多模式多协议装置。例如申请人销售的名为"微读(MicroRead)"的NFC组件。由于NFC组件的广大通信能力,其可以集成在像手机或PDA (个 人数字助理)的便携式装置中。因而,生产出了图l所示类型的芯片组, 其将标记为NFCM的NFC组件与至少一个第一主处理器HP1连接。如图 所示,在多种应用中,NFC芯片组还包含第二主处理器HP2,有时还可以 包含第三或更多的主处理器。主处理器HP1例如安全集成电路,就像SIM (Subscriber Identity Module,用户身份模块)卡的集成电路,主处理器HP2例如是像移动电 话的基带电路("组件"或无线电话电路)的非安全处理器。NFC组件的 资源受处理器HP1、 HP2支配,以使处理器能够管理非接触式应用。上述 应用如图2所示,其表示装配有图1中的NFC芯片组的移动电话30,其 包含NFC组件和主处理器HP1、 HP2。该图表示了AP1、 AP2禾卩AP3型 应用。在AP1型应用中,NFC组件在读取模式下读取或写入非接触式集 成电路CLCT,例如电子商务卡或广告标志。在这种情况下,移动电话像 RFID读取器一样使用。在AP2型应用中,电话30的NFC组件处于卡仿 真模式,以被传统RD读取器读取。它们通常是付费或付费通道控制应用 (付款机,地铁入口等)。这样,移动电话30像芯片卡一样使用。在AP3 型应用中,电话30的NFC组件处于装置模式下,与其他装置、例如集成 到另一移动电话31或电脑32中的另一组件NFCM'对话。API和AP3型应用通常由非安全处理器HP2管理,而AP2型应用 因为访问服务需要用户的安全识别,所以通常由安全处理器HP1管理,如 图1所示。自由和非安全的AP2型应用也可以由处理器HP2管理,例如 读取电话中的"详细资料"型的数据(地址和电话号码)等等。因此,实现NFC芯片组需要提供NFC组件和各主处理器HP1、HP2 之间的数据流的路由。这些数据流包含NFC组件通过其非接触通信接口 接收并向主处理器路由的输入数据,以及由主处理器发送并为之向NFC 组件路由、以将其通过非接触通信接口发送的输出数据。在NFC组件和"基带"型主处理器HP2之间建立数据通路通常不会引起任何技术问题,因为集成到移动电话中的主处理器具有扩展通信装置,例如允许数据高速传输的UART (Universal Asynchronous Receiving Transmitting,通用异步收发)通信端口。在NFC组件以及作为主处理器HP1的安全集成电路IC之间建立数 据通路示于图3,其示意性表示图1中组件NFCM的构造以及与集成电路 IC的连接。组件NFCM包含非接触式接口电路CLINT,连接至电路CLINT、 包含天线线圈Lr的天线电路ACT、主要处理器NFCC (微处理器或微控 制器)以及要与集成电路IC连接的接口电路INT1。在有源模式中,NFC 组件的天线线圈以载波频率Fc向例如非接触式集成电路CLCT的外部装 置EXTD发射磁场FLD1 (图l)。在无源模式中,天线线圈通过电感耦合 接收由例如阅读器RD或另一组件NFCM'的外部装置EXTD发射的载波 频率FC的磁场FLD2 (图1)。图4A表示组件NFCM与ISO 7816型接触式集成电路IC1的连接, 包含ISO 7816接触垫,艮卩VCC、 GND、 IO、 RST、 CLK (电源、接地、 数据输入/输出、重置和时钟)。这些最初设计成用来通过ISO 7816总线与 读卡器交换数据的接触垫在此连接至接口电路INTl,该接口电路INT1设 置成确保ISO 7816总线的管理、并转换总线承载的输入和输出数据。为了使非接触式集成电路耦合至NFC组件,提出了一种特殊的通 信总线,称为总线S2C,以及图4B所示类型的连接。所示的非接触式集 成电路IC2通过专用的接点连接至接口电路INT1。电路INT1在此设置成 确保总线S2C承载的输入和输出数据的转换。总线S2C包含由集成电路 发送的信号1和由NFC组件发送的信号SIGOUT。信号1承载数据载波 逆向调制信号的包络,组件NFCM必须将其施加到其天线电路。信号 SIGOUT为振荡信号,其具有PSK (Phase Shift Keying,移相键控)调制, 代表无源模式中组件NFCM接收的磁场的幅度的变动,从而代表组件 NFCM接收的数据。然而,总线S2C具有多种缺点。 一方面,其需要通过增加接口电路SC2调整现有的非接触式集成电路。因此,制造商必须一方面制造成批的 用于非接触式应用的集成电路,另一方面,制造成批的装有接口 SC2的改 造的集成电路。提供不但能以传统方式使用而又能集成到NFC芯片组中 的非接触式集成电路、而不产生会影响成本的集成电路设计的差异性非常 重要。此外,总线S2C不能形成能量传输。因此,如果集成电路完全无源, 则必须提供附加的连接Vcc和GND,以提供供电电压Vcc和相应的接地 GND,如图4B所示。因此,本专利技术以一种在NFC组件和非接触式集成电路之间交换数据 的方法为目标,其给集成电路带来的改变最小,以使非接触式集成电路的 生产合理化。
技术实现思路
为了达到此目的,本专利技术提供一种将非接触操作型主集成电路耦合到 包含天线电路的NFC组件的方法,其中该天线电路用于不接触地接收和 发送数据,主集成电路包含天线连接终端,该方法包含将主集成电路的至 少一个天线连接终端连接至NFC组件的天线终端的步骤。根据一实施例,该方法包本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种将非接触操作型主集成电路耦合到包含天线电路的NFC组件的方法,其中该天线电路用于不接触地接收和发送数据,主集成电路包含天线连接终端,该方法包含将主集成电路的至少一个天线连接终端连接至NFC组件的天线终端的步骤。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:麦克马丁布鲁诺查拉汤马士波捷克
申请(专利权)人:英赛康特雷斯公司
类型:发明
国别省市:FR[法国]

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