一种解码器及射频卡制造技术

本发明专利技术适用于电通信领域，提供了一种解码器及射频卡，所述解码器包括：脉冲产生单元，用于监测载波包络信号的凹槽以及载波时钟信号，分别触发产生凹槽指示信号的上升沿和下降沿；时钟产生单元，用于根据所述凹槽指示信号和载波时钟信号产生分频时钟信号；以及数据解码单元，用于根据所述凹槽指示信号和分频时钟信号进行后续的解码操作。本发明专利技术根据凹槽指示信号以及载波时钟信号获得射频卡的解码时钟信号，使得射频卡的解码不受信号中凹槽宽度的影响，能够兼容处理多种读卡器发出的信号以及由于射频卡模拟前端半导体制造工艺的偏差而解调出的凹槽宽度不确定的信号，实现在实际的射频卡电路中的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电通信领域，尤其涉及一种无线射频识别中的解码器及射频卡。
技术介绍
无线射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)是近年来研究和推广应用的热点技术，RFID涉及领域非常广泛，它泛指一切利用射频信号来实现自动识别、身份认证的技术手段，即被识别的标签/卡与识别它的阅读器之间以射频信号进行无线方式通信。应用RFID技术的非接触式集成电路(IntegratedCircuit，IC)卡主要为国际标准化组织(International Organization forStandardization，ISO)14443所定义的近耦合非接触式IC卡和ISO15693所定义的密耦合非接触式IC卡，简称射频卡。在公交、地铁、门禁、停车场等票物方面，射频卡的应用日益广泛，随着我国“第二代身份证”的推出，射频卡的市场规模将进一步扩大。射频卡和读卡器之间的通信遵守ISO/IEC(InternationalElectrotechnical Commission，国际电工委员会)14443协议，此协议规定了两种通信接口的信号编码调制格式，分别为A型和B型，A型通信接口中，从读卡器到射频卡的信号编码格式是改进型密勒(Modified Miller)编码，并定义了如下三种时序序列X在半个位宽(64个时钟)后应出现一个凹槽；序列Y在1个位宽(128个时钟)内无调制；序列Z在1个位起始时有一个凹槽。以上三种序列用于改进型密勒码编码时的编码规则如下1.逻辑1用序列X表示；2.逻辑0通常用序列Y表示，但有两种情况除外 (1)有两个或两个以上连续的0时，从第二个0开始用序列Z来表示所有相连的0；(2)直接与起始帧相连的所有0也用序列Z来表示。3.通信起始位用序列Z表示；4.通信结束用逻辑0后跟序列Y表示；5.无信息用至少两个序列Y表示。图1示出了利用以上规则将数据1010010编码后得到的改进型密勒码的输出时序图，其中第一位为起始位(Start，S)，第二位至第八位为数据信息，其后是结束位(End，E)。将改进型密勒码采用100％调制系数进行幅移键控(Amplitude Shift Keying，ASK)调制后的信号包络如图2所示。从图2可以看出，射频卡天线接收到的耦合信号是有中断的(凹槽)，即在中断期间，读卡器发送给射频卡的时钟信号是消失的。由于128分频后的时钟(clk_128)信号的一个周期正好是一位数据的宽度，因此需要对射频卡接收到的有凹槽的时钟信号做相应的处理，以得到正常的128分频时钟便于后续的解码。现有的一种解码实现电路的结构如图3所示，其中数据信号(signal)是射频卡上模拟前端电路解调后得到的载波包络。signal信号和载波时钟clk经与运算模块31相与得到的intemal_clk信号受数据调制，在有凹槽时是没有的。脉冲产生模块32用于识别凹槽并产生凹槽指示(pause)信号。pause信号从第二个凹槽开始，对每一个凹槽产生一个脉冲宽度为8个时钟周期的正脉冲。时钟产生模块33是一个7位计数器，用以产生clk_128信号，具体的做法是在每有凹槽时对计数器的低4位清零，余下的3位中的低2位置为1，而最高位保持不变(即X110000)，计数器在凹槽时等待，不进行计数，凹槽结束后从X110000计数16个clk时钟周期到X111111后触发一次电平翻转，从而得到128分频的时钟信号。结合图4示出的以数据1010010为例对改进型密勒码解码的时序过程， 首先，数据内部模块34用于产生临时数据(data_temp)信号和对通信结束时的逻辑0状态进行跟踪并产生flag信号。data_temp信号总是在clk_128信号的下降沿发生一次翻转，在检测到pause信号为高电平时被置为1。flag信号在clk_128信号下降沿时检测到data_temp信号为0时被置1，当检测到pause信号为高电平时被清0。其次，结束判断模块35用于产生通信结束(rec_end)信号，标志通信结束状态。其实现原理为在clk_128信号上升沿时检测到flag信号为高电平，则将rec_end信号置为1标志通信结束，其他情况置为0。再次，命令周期模块36用于产生通信开始(rec_busy)信号，来识别第一个凹槽。当射频卡接收到第一个凹槽时，认为进入指令或数据接收周期，在第一个凹槽后将rec_busy信号置为高，在检测到rec_end信号为高后再将rec_busy信号置为低，表示数据接收结束。最后，数据寄存模块37用于产生最终的解码数据decode_data，在接收数据的过程中，即rec_busy信号为高电平期间，在每一个clk_128信号的上升沿对data_temp信号进行一次采样即可获得解码后的数据decode_data。这种方法在实际应用中要求凹槽宽度必须不大于48个clk时钟周期，才能恢复出clk_128信号，而ISO14443-2中要求凹槽宽度最大可达到61个clk时钟周期，所以上述方案只能对读卡器发出的凹槽宽度不大于48个clk时钟周期的信号进行解码，不能兼容处理其他读卡器发出的信号，另外由于半导体制造工艺的偏差，即使读卡器发出的信号凹槽宽度不大于48个clk时钟周期，经过不同射频卡的模拟前端解调出来的改进型密勒码的凹槽宽度也可能大于48个clk时钟周期，因此上述解码方案很难应用在实际的射频卡电路中。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种解码器，旨在于解决现有技术中存在的对凹槽的宽度有限制，处理信号范围有限的问题。本专利技术的另一目的在于提供一种射频卡。本专利技术的目的是这样实现的，一种解码器，所述解码器包括脉冲产生单元，用于监测载波包络信号的凹槽以及载波时钟信号，分别触发产生凹槽指示信号的上升沿和下降沿；时钟产生单元，用于根据所述凹槽指示信号和载波时钟信号触发产生分频时钟信号；以及数据解码单元，用于根据所述凹槽指示信号和分频时钟信号进行后续的解码操作。所述脉冲产生单元包括上电复位电路，用于识别输入的载波包络信号中的凹槽，并产生一个脉冲信号；第一触发器，其时钟端与所述上电复位电路的输出端相连，用于根据所述上电复位电路产生的脉冲信号触发产生凹槽指示信号的上升沿；以及第二触发器，其输出端与所述第一触发器的复位端相连，用于根据输入的载波时钟信号的下降沿产生一个脉冲，并送入所述第一触发器的复位端触发产生凹槽指示信号的下降沿。所述脉冲产生单元包括上电复位电路，用于识别输入的载波包络信号中的凹槽，并产生一个脉冲信号；第一触发器，其时钟端与所述上电复位电路的输出端相连，用于根据所述上电复位电路产生的脉冲信号触发产生凹槽指示信号的上升沿；第二触发器，其输出端与所述第一触发器的复位端相连，用于根据输入的载波时钟信号的上升沿产生一个脉冲，并送入所述第一触发器的复位端触发产生凹槽指示信号的下降沿；以及第一反相器，其输出端与所述第二触发器的时钟端连接，用于对输入到所述第二触发器的载波时钟信号进行反相处理。所述脉冲产生单元进一步包括第二反相器，其输出端与所述上电复位电路的输入端连接，用于对解调后的数据信号的反相信号进行整流，并将整流得到的解调信号输入到所述上电复位电路的输入端。所述时钟产生单元包括计数器，用于对输入载波时钟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种解码器，其特征在于，所述解码器包括：脉冲产生单元，用于监测载波包络信号的凹槽以及载波时钟信号，分别触发产生凹槽指示信号的上升沿和下降沿；时钟产生单元，用于根据所述凹槽指示信号和载波时钟信号触发产生分频时钟信号；以及　 　数据解码单元，用于根据所述凹槽指示信号和分频时钟信号进行后续的解码操作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘圣慧，蔡静，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]