包括用于执行近场通信的同步电路的装置制造方法及图纸

公开了包括用于执行近场通信的同步电路的装置。装置被配置为接收第一载波信号，并传送第二载波信号，并且具有锁相环，所述锁相环包括第一域，所述第一域包括经配置以生成给定频率的信号的振荡器，以及电路，被配置为生成表示由振荡器生成的信号的频率的信息，并生成第二载波信号和时钟信号，第一域由第一载波信号计时；第二域，由时钟信号计时，包括电路，电路被配置为比较由振荡器生成的信号的频率与第一载波信号的频率并控制振荡器，匹配电路，被配置为将表示由振荡器生成的信号的频率的信息从第一域传送到第二域。信息从第一域传送到第二域。信息从第一域传送到第二域。

【技术实现步骤摘要】
包括用于执行近场通信的同步电路的装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2022年3月11日提交的法国专利申请第2202164号的权益，其通过引用结合于此。


[0003]本专利技术的实现和实施例涉及近场通信。

技术介绍

[0004]近场通信(NFC)是一种短距离高频无线通信技术，允许两个非接触式装置在例如10厘米量级的短距离内进行数据交换。
[0005]NFC技术是在标准ISO/IEC 18092和ISO/IEC 21481中标准化的开放技术平台，但结合了许多现有标准，例如标准ISO
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14443中定义的A型和B型协议，它们可以是可用于NFC技术的通信协议。
[0006]可以在读卡器和以卡模式模拟的装置之间执行近场通信。然后，读卡器被配置为经由其天线生成磁场，该磁场通常在常规使用的标准中为13.56MHz的正弦波。以均方根(RMS)表示的磁场强度在0.5和7.5安培/米之间。
[0007]近场通信可以在有源操作模式下执行。在这种操作模式下，读卡器和卡模式下模拟的装置都会生成电磁场。通常，当装置配备有自己的电源(例如电池)时，使用这种操作模式，如蜂窝移动电话中的情况，然后以卡模式模拟。
[0008]具体地，可以使用有源负载调制(ALM)来执行近场通信。有源负载调制允许读卡器和以卡模式模拟的装置之间的信号同步。
[0009]读卡器被配置为发射电磁场，并且以卡模式模拟的装置被配置为调制非拍频场的振幅。为了响应读卡器，以卡模式模拟的装置生成与读卡器的场同步的信号，以便与读卡器的场同相。然后，对于读卡器来说，生成足够稳定的场也很重要，以便能够根据读卡器和卡模拟器之间的距离检测其场中的微小变化。
[0010]在读卡器模式或卡模拟器模式下，装置生成尽可能干净的时钟，并以最低的能量确保通信是重要的。这是通过减少甚至避免生成的时钟中存在的杂散音调来实现的。
[0011]在卡模式下模拟的装置包括锁相环。锁相环包括根据具有可以不同于13.56MHz的参考频率的信号的相位和频率伺服控制振荡器。具有参考频率的信号可以是来自读卡器生成的场的信号。可选地，具有参考频率的信号可以是由平台的晶体振荡器生成的信号，该晶体振荡器可以用于近场通信以外的其他功能。振荡器是伺服控制的，以便在锁相环的输出处获得具有所需频率的信号，例如为13.56MHz。然后对振荡器进行伺服控制，以生成频率为所需频率倍数的信号，例如对于13.56MHz的所需频率，频率为64
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13.56MHz。该装置还包括电路，该电路允许对振荡器生成的信号的频率进行分频，以便获得例如为13.56MHz的所需频率的信号。
[0012]振荡器可以模拟或数字控制。
[0013]当模拟地控制振荡器时，将分频信号与参考频率信号进行比较。分频信号与参考频率信号之间的比较由参考频率信号计时。因此，振荡器的频率将随着参考频率信号的每个时钟行程而变化。这在所需载波频率的任一侧，在距载波频率的距离Fref和距载波频率的距离f*Fref处，在输出信号中诱导杂散音调，其中f包括在0和1之间。
[0014]振荡器可以被数字地控制。然后，通过比较参考频率信号的时钟冲程数与振荡器生成的信号的时钟冲程数，可以伺服控制振荡器。然后，比较也以参考频率计时。它还在输出信号中、在所需载波频率的任一侧、在距离载波频率的距离Fref和距离载波频率的距离f*Fref处，诱导杂散音调，其中f包括在0和1之间。然后输出信号是有噪声的，因此降低了近场通信的质量。
[0015]因此，需要一种被配置为在近场中通信的装置，该装置包括允许减少甚至避免接近输出信号中载波频率的杂散音调的同步电路。

技术实现思路

[0016]提供了一种被配置为能够通过有源负载调制而不与读卡器接触进行无通信的装置，包括用于接收由读卡器发射的第一载波信号的输入、用于传送第二载波信号的输出以及被配置为同步第一载波信号和第二载波信号的同步电路，所述同步电路包括锁相环，所述锁相环包括：第一域，包括经配置以生成给定频率的信号的数字控制振荡器，以及经配置以生成表示由振荡器生成的信号的频率的信息的电路，并且从由振荡器生成的信号生成第二载波信号和时钟信号，所述时钟信号的频率包括在第二载波信号的频率和由振荡器生成的信号的频率之间，所述第一域由所述第一载波信号计时，
[0017]第二域，包括电路，所述电路被配置为将由所述振荡器生成的信号的频率与所述第一载波信号的频率进行数字比较，并根据该比较的结果控制所述振荡器，所述第二域由所述时钟信号计时，
[0018]在所述第一域和所述第二域之间的频率匹配电路，所述匹配电路被配置为从所述第一域接收表示由所述振荡器以所述第一载波信号的频率生成的信号的频率的信息，并以所述时钟信号的频率将该信息传送到所述第二域。
[0019]在这种装置中，在时钟信号的频率下执行由振荡器生成的信号的频率与控制振荡器的第一载波信号的频率之间的比较。然而，时钟信号的频率高于第一载波信号的频率。这允许从第二载波信号中的载波移除杂散音调。这样，输出信号更容易被读卡器读取。此外，使用时钟信号来计时第二域允许获得振荡器的更响应性的控制。
[0020]有利地，第一域包括计数器分频器，计数器分频器经配置以在输出处生成：
[0021]来自所述振荡器生成的信号的所述第二载波信号，使得所述第二载波信号的频率与所述振荡器生成的信号的频率相比降低了给定因子，来自振荡器生成的信号的时钟信号，通过对由振荡器生成的信号的时钟冲程数进行计数，表示由振荡器生成的信号的频率的信息。
[0022]在有利实施例中，计数器分频器包括：
[0023]第一系列D触发器，每个D触发器都作为分频器安装，以便对由振荡器生成的信号的频率进行分频，以获得第二载波信号和时钟信号，
[0024]第二系列D触发器，每个D触发器接收相对于参考频率信号反相的信号作为时钟，
并将取自第一系列的相同级的D触发器的作为时钟的信号作为输入，并在输出处生成计数值作为表示由振荡器生成的信号的频率的信息。
[0025]有利地，第二域包括：
[0026]累加器，被配置为通过在所述第一载波信号的每个时钟冲程处累加等于所述因子的值来生成输出值，
[0027]由振荡器生成的信号与第一载波信号之间的频率比较器和相移加法器，
[0028]经由相移加法器连接到比较器输出的环路滤波器。
[0029]因此，比较器和环路滤波器由频率高于参考频率的时钟信号来计时。这允许增加锁相环的速度。
[0030]优选地，第二域还包括连接到环路滤波器的输出并允许控制振荡器的Σ
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Δ调制电路。因此，通过具有比参考频率高的频率的时钟信号对Σ
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Δ调制电路进行计时。这通过增加Σ
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Δ调制电路可以采取的步骤数来提高Σ
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Δ调制电路的效率。
[0031]在有利的实施例中，频本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装置，被配置为能够通过有源负载调制而不与读卡器接触地进行通信，所述装置包括：输入，用于接收由所述读卡器发出的第一载波信号；输出，用于传送第二载波信号；以及同步电路，被配置为同步所述第一载波信号和所述第二载波信号，所述同步电路包括锁相环，所述锁相环包括：第一域，包括：数字控制振荡器，被配置为生成给定频率的信号；以及第一电路，被配置为生成表示由所述振荡器生成的信号的频率的信息，并且从由所述振荡器生成的信号生成所述第二载波信号和时钟信号，所述时钟信号的频率被包括在所述第二载波信号的频率和由所述振荡器生成的信号的频率之间，所述第一域由所述第一载波信号计时；第二域，包括第二电路，所述第二电路被配置为将由所述振荡器生成的信号的频率与所述第一载波信号的频率进行数字地比较，并且根据所述比较的结果来控制所述振荡器，所述第二域由所述时钟信号计时；以及频率匹配电路，在所述第一域和所述第二域之间，所述频率匹配电路被配置为从所述第一域接收表示由所述振荡器以所述第一载波信号的频率生成的信号的频率的信息，并且以所述时钟信号的频率向所述第二域传送所述信息。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一域包括计数器分频器，所述计数器分频器被配置为在所述输出处进行如下操作：从由所述振荡器生成的信号生成所述第二载波信号，使得所述第二载波信号具有与所述振荡器生成的信号的频率相比降低了给定因子的频率；从由所述振荡器生成的信号生成所述时钟信号；以及通过对由所述振荡器生成的信号的时钟冲程数进行计数而生成表示由所述振荡器生成的信号的频率的信息。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述计数器分频器包括：第一系列D触发器，每个D触发器均安装为分频器，以便对由所述振荡器生成的信号的频率进行分频，以获得所述第二载波信号和所述时钟信号；以及第二系列D触发器，每个D触发器接收相对于所述第一载波信号反相的信号作为时钟，并且将取自第一系列的相同级的D触发器的作为时钟的信号作为输入，并且在所述输出处生成计数值作为表示由所述振荡器生成的信号的频率的信息。4.根据权利要求2所述的装置，其中所述第二域包括：累加器，被配置为通过在所述第一载波信号的每个时钟冲程处累加等于所述因子的值来生成输出值；频率比较器和相移加法器，位于由所述振荡器生成的信号与第一载波信号之间；以及环路滤波器，经由所述相移加法器连接到所述比较器输出。5.根据权利要求4所述的装置，其中所述第二域还包括：Σ
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Δ调制电路，连接到所述环路滤波器的输出并且允许控制所述振荡器。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述频率匹配电路包括FIFO寄存器，所述FIFO寄存器被配置为从所述锁相环的所述第一域接收表示由所述振荡器生成的信号的频率的信息作为输入，并且用于将表示由所述振荡器生成的信号的频率的信息输出到所述锁相环的所
述第二域，所述FIFO寄存器在所述输入处由所述第一载波信号计时，并且在所述输出处由所述时钟信号计时。7.根据权利要求6所述的装置，其中所述FIFO寄存器包括：格雷码计数器，被配置为对所述第一载波信号的每个时钟冲程进行计数；多路解复用器，具有：输入，被配置为在所述FIFO寄存器的输入处接收表示由所述振荡器生成的信号的频率的信息；选择输入，连接到所述格雷码计数器的输出；以及多个输出，能够根据由所述选择输入接收的所述格雷码计数器的值而被选择；多个寄存器，由所述第一载波信号计时，并且每个寄存器具有连接到所述多路解复用器的给定输出的输入，以便能够存储表示在所述第一载波信号的每个时钟冲程处由所述振荡器生成的信号的频率的信息；至少一个寄存器，由所述时钟信号计时，并且被配置为从所述格雷码计数器接收值；以及多路复用器，具有：输入，连接到所述多个寄存器中的各个寄存器；并且具有：选择输入，连接到所述至少一个寄存器；以及输出，允许在所述FIFO寄存器的输出处发送与所述振荡器生成的信号的频率相关的信息。8.根据权利要求7所述的装置，其中所述频率匹配电路还包括由所述第一载波信号计时的D触发器，并且具有：输入，被配置为从所述第一域接收与所述振荡器生成的信号的频率相关的信息；以及输出，被配置为在所述FIFO寄存器的输入处发送所述信息。9.根据权利要求4所述的装置，其中所述第一载波信号具有13.56MHz量级的载波频率，所述振荡器被配置为传送868MHz量级的频率信号，所述计数器分频器被配置为将所述振荡器生成的信号的频率除以64，并且所述累加器被配置为在所述第一载波信号的每个时钟冲程累加等于64的值。10.根据权利要求1所述的装置，其中所述同步电路还包括锁频锁相环，所述锁频锁相环包括：第一域，包括：所述数字控制振荡器，被配置为生成给定频率的信号；以及第一电路，被配置为生成表示由所述振荡器生成的信号的频率的信息，所述第一域根据参考时钟信号而被计时；第二域，包括第二电路，所述第二电路被配置为将由所述振荡器生成的信号的频率与所述第一载波信号的频率进行数字地比较，并且根据所述比较的结果来控制所述振荡器，所述第二域由所述时钟信号计时；以及频率匹配电路，在所述第一域和所述第二域之间，所述匹配电路被配置为：从所述第一域接收表示由所述振荡器以由内部参考振荡器生成的信号的频率生成的所述信号的频率的信息，并且以所述时钟信号的频率向所述第二域传送所述信息。11.根据权利要求7所述的装置，还包括令牌生成电路，所述令牌生成电路被配置为每当所述格雷码计数器的值改变时生成令牌信号，所述第二域的每个元素在生成所述令牌信号时被实现。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：意法半导体格勒诺布尔二公司，
类型：发明
国别省市：