專利名稱：無(wú)源標(biāo)簽標(biāo)志位電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于射頻識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種支持多閱讀器訪問(wèn)的無(wú)源電子標(biāo)簽的標(biāo)志位電路結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
射頻識(shí)別(RFID, Radio Frequency Identification)技術(shù)是利用射頻方式遠(yuǎn)距離的通信以達(dá)到物品的識(shí)別、追蹤、定位和管理等目的。射頻識(shí)別技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化，商業(yè)自動(dòng)化，交通運(yùn)輸控制管理，防偽等眾多領(lǐng)域，甚至軍事用途具有廣泛的應(yīng)用前景，目前已引起了廣泛的關(guān)注。利用射頻識(shí)別技術(shù)制作的電子標(biāo)簽和閱讀器被廣泛的使用，特別是作為物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的電子標(biāo)簽，可以有效的存儲(chǔ)所附著物品的各種信息并通過(guò)與閱讀器的通信傳輸這些信息。特別是在進(jìn)行商品、貨物盤點(diǎn)時(shí)，閱讀器通過(guò)防碰撞算法，以實(shí)現(xiàn)對(duì)商品、貨物短時(shí)間內(nèi)清點(diǎn)及盤存入庫(kù)等操作。在射頻識(shí)別領(lǐng)域，無(wú)源電子標(biāo)簽通過(guò)標(biāo)簽天線接收來(lái)自閱讀器的電磁波能量，給芯片供電。當(dāng)多閱讀器訪問(wèn)電子標(biāo)簽群時(shí)，閱讀器按照時(shí)分的方法對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行訪問(wèn)，在閱讀器間隔狀態(tài)，閱讀器停止發(fā)送電磁波，無(wú)源電子標(biāo)簽沒(méi)有能量來(lái)源，間歇性斷電。為了防止閱讀器對(duì)同一標(biāo)簽的重復(fù)訪問(wèn)，提高閱讀器對(duì)標(biāo)簽的盤存效率，無(wú)源電子標(biāo)簽標(biāo)志位狀態(tài)必須在斷電的情況下依舊保持其狀態(tài)信息大于保持時(shí)間Thtjld(Ttold根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，如IS0/IEC18000-6C標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，通話SI標(biāo)志保持時(shí)間為500ms 5s，S2、S3及SL標(biāo)志的保持時(shí)間為大于2s ；IS0/IEC18000-6B標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定標(biāo)志保持時(shí)間大于2s)。因此，當(dāng)閱讀器掉電后重新啟動(dòng)讀取標(biāo)簽時(shí)(間隔時(shí)間小于Ttold),閱讀器可以根據(jù)標(biāo)簽的標(biāo)志位狀態(tài)判斷標(biāo)簽是否已讀。標(biāo)志位具有以下特點(diǎn):1.標(biāo)志位有A和B兩種狀態(tài)，閱讀器訪問(wèn)標(biāo)簽時(shí)可以將標(biāo)簽標(biāo)志位設(shè)置為A或B狀態(tài)；2.當(dāng)閱讀器停止發(fā)送電磁波時(shí)，標(biāo)簽斷電，標(biāo)簽必須保持其標(biāo)志位的當(dāng)前狀態(tài)大
于 Thold ;3.當(dāng)閱讀器重新啟動(dòng)讀取標(biāo)簽時(shí)(間隔時(shí)間小于Ttold),閱讀器可根據(jù)標(biāo)簽標(biāo)志位狀態(tài)判斷標(biāo)簽是否已讀；4.當(dāng)標(biāo)簽掉電時(shí)間超過(guò)其標(biāo)志位最大保持時(shí)間時(shí),標(biāo)志位自動(dòng)恢復(fù)到A狀態(tài)。目前標(biāo)志位電路普遍采用的信息存儲(chǔ)電路為RAM和ROM。RAM中存儲(chǔ)的信息掉電后即丟失，無(wú)法起到掉電保持的作用；而ROM中存儲(chǔ)的信息掉電后會(huì)一直保持，無(wú)法實(shí)現(xiàn)超過(guò)保持時(shí)間ThaLd后，自動(dòng)恢 復(fù)到A狀態(tài)的功能。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種支持無(wú)源電子標(biāo)簽多閱讀器訪問(wèn)的標(biāo)簽標(biāo)志位電路結(jié)構(gòu)。在無(wú)源電子標(biāo)簽處于斷電情況時(shí)，標(biāo)簽的標(biāo)志位依舊保持其狀態(tài)信息時(shí)間大于2秒。當(dāng)閱讀器再次啟動(dòng)訪問(wèn)標(biāo)簽時(shí)(間隔時(shí)間小于2秒)，閱讀器可以根據(jù)標(biāo)簽標(biāo)志位的狀態(tài)判斷出標(biāo)簽是否已經(jīng)被盤存過(guò)。當(dāng)斷電時(shí)間超過(guò)標(biāo)志位狀態(tài)最大保持時(shí)間時(shí)，標(biāo)志位狀態(tài)自動(dòng)恢復(fù)到A狀態(tài)。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種無(wú)源標(biāo)簽標(biāo)志位電路，包括標(biāo)志位控制信號(hào)，標(biāo)志位輸入信號(hào)，第一開(kāi)關(guān)，第二開(kāi)關(guān)，第一反相器，第二反相器，緩沖器，第一NMOS管，第二 NMOS管，電容；所述標(biāo)志位控制信號(hào)連接至所述的第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)的控制端用于控制所述第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)；所述標(biāo)志位輸入信號(hào)連接至第一開(kāi)關(guān)的輸入端，第一開(kāi)關(guān)的輸出端與第一反相器的輸入端相連接，所述第一反相器的輸出端與所述第二反相器輸入端和所述第一 NMOS管的柵極相連接；所述第二反相器輸出端與所述第二 NMOS管漏極和柵極相連接；所述第二 NMOS管源極與所述緩沖器的輸入端和所述第一 NMOS管漏極相連接并通過(guò)所述電容藕接到地電位；所述第一 NMOS管源極藕接到地電位；所述第二開(kāi)關(guān)的輸出端與第一反相器的輸入端相連接；所述第二開(kāi)關(guān)的輸入端與所述緩沖器輸出端相連接作為標(biāo)簽標(biāo)志位電路的輸出端。進(jìn)一步的，所述第一開(kāi)關(guān)具體為NMOS管，其中，所述NMOS管的柵極作為所述第一開(kāi)關(guān)的控制端，所述NMOS管的漏極作為所述第一開(kāi)關(guān)的輸入端，所述NMOS管的源極作為所述第一開(kāi)關(guān)的輸出端。進(jìn)一步的，所述第二開(kāi)關(guān)具體為PMOS管，其中，所述PMOS管的柵極作為所述第二開(kāi)關(guān)的控制端，所述PMOS管的漏極作為所述第二開(kāi)關(guān)的輸入端，所述PMOS管的源極作為所述第二開(kāi)關(guān)的輸出端。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的標(biāo)志位電路可實(shí)現(xiàn)標(biāo)志位掉電保持(掉電時(shí)間小于保持時(shí)間Thtjld),實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽在多閱讀器環(huán)境的盤存、讀寫，避免閱讀器對(duì)同一標(biāo)簽的重復(fù)訪問(wèn)；該電路在標(biāo)志位控制信號(hào)S和標(biāo)志位輸入信號(hào)P保持狀態(tài)不變時(shí)，標(biāo)志位電路沒(méi)有從電源到地的電流，并且電路無(wú)放大器或比較器，達(dá)到無(wú)靜態(tài)功耗，進(jìn)而減小電路的功耗，適用于對(duì)功耗要求較高的無(wú)源電子標(biāo)簽中，可提高電子標(biāo)簽識(shí)別的靈敏度和讀寫范圍；可采用標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝集成，工藝移植性好。


圖1是本發(fā)明的用于超聞?lì)l電子標(biāo)簽標(biāo)志位電路結(jié)構(gòu)不意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。本發(fā)明實(shí)施例提供的用于超高頻電子標(biāo)簽標(biāo)志位電路結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括標(biāo)志位控制信號(hào)S，標(biāo)志位輸入信號(hào)P，第一開(kāi)關(guān)SN,第二開(kāi)關(guān)SP,反相器G1、G2,緩沖器G3, NMOS管N1、N2，電容C ;標(biāo)志位控制信號(hào)S連接至第一開(kāi)關(guān)SN和第二開(kāi)關(guān)SP的控制端用于控制第一開(kāi)關(guān)SN和第二開(kāi)關(guān)SP ;標(biāo)志位輸入信號(hào)P連接至第一開(kāi)關(guān)SN的輸入端,第一開(kāi)關(guān)SN的輸出端與反相器Gl的輸入端相連接，反相器Gl的輸出端與反相器G2輸入端和NMOS管NI的柵極相連接；反相器G2輸出端與NMOS管N2漏極和柵極相連接；NM0S管N2源極與緩沖器G3的輸入端和NMOS管NI漏極相連接并通過(guò)電容C藕接到地電位；NM0S管NI源極藕接到地電位；第二開(kāi)關(guān)SP的輸出端與反相器Gl的輸入端相連接，第二開(kāi)關(guān)Gl的輸入端與緩沖器G3輸出端相連接作為標(biāo)簽標(biāo)志位電路的輸出端。作為一個(gè)實(shí)施例，第一開(kāi)關(guān)SN具體為NMOS管，其中，NMOS管的柵極作為第一開(kāi)關(guān)SN的控制端，NMOS管的漏極作為第一開(kāi)關(guān)SN的輸入端，NMOS管的源極作為第一開(kāi)關(guān)SN的輸出端。作為另外一個(gè)實(shí)施例，第二開(kāi)關(guān)SP具體為PMOS管，其中，PMOS管的柵極作為第二開(kāi)關(guān)SP的控制端，PMOS管的漏極作為第二開(kāi)關(guān)SP的輸入端，PMOS管的源極作為第二開(kāi)關(guān)SP的輸出端。這里，標(biāo)志位控制信號(hào)S控制兩個(gè)極性相反的第一開(kāi)關(guān)SN和第二開(kāi)關(guān)SP ;標(biāo)簽上電后，標(biāo)志位控制信號(hào)S由標(biāo)簽數(shù)字邏輯設(shè)置為’ 1’，標(biāo)志位輸入信號(hào)P由標(biāo)簽數(shù)字邏輯設(shè)置為’ O’或’ I’，標(biāo)志位電路輸出信號(hào)out與標(biāo)志位輸入信號(hào)P相同；標(biāo)簽上電后，標(biāo)志位控制信號(hào)S由標(biāo)簽數(shù)字邏輯設(shè)置為’ O’，標(biāo)志位輸入信號(hào)P由標(biāo)簽數(shù)字邏輯設(shè)置為’ O’或’ I’，標(biāo)志位電路輸出信號(hào)OUt不受標(biāo)志位輸入信號(hào)P影響，保持其原狀態(tài)不變；當(dāng)標(biāo)簽斷電或上電復(fù)位后，標(biāo)志位控制信號(hào)S和標(biāo)志位輸入信號(hào)P均為’ O’ ；標(biāo)簽斷電時(shí),第一 NMOS管和第二 NMOS均截止，緩沖器輸入端無(wú)泄流通路，防止存儲(chǔ)在電容C上的電容瀉放到地；標(biāo)簽斷電再重新上電后，標(biāo)志位控制信號(hào)S為’ O’，第二開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，第一開(kāi)關(guān)關(guān)斷，電容上的電壓通過(guò)緩沖器、第二開(kāi)關(guān)、第一反相器、第二反相器和第二 NMOS管組成的鎖存環(huán)路后，可使標(biāo)志位電路輸出信號(hào)保持為上一次掉電前的狀態(tài)。標(biāo)簽斷電后再重新上電(間隔時(shí)間小于保持時(shí)間Ttold),標(biāo)志位控制信號(hào)S=‘0’，標(biāo)志位輸入信號(hào)P= ‘0’，第一開(kāi)關(guān)SN關(guān)閉，阻斷了標(biāo)志位輸入信號(hào)P與標(biāo)志位電路輸出的信號(hào)通路，避免標(biāo)簽上電時(shí)，標(biāo)志位輸入信號(hào)P對(duì)標(biāo)志位電路的保持信息產(chǎn)生影響；第二開(kāi)關(guān)SP導(dǎo)通，電容上的電壓Vnet4通過(guò)緩沖器、第二開(kāi)關(guān)、第一反相器、第二反相器、第二匪OS管鎖存環(huán)路后，保持上一次掉電前的狀態(tài)。標(biāo)簽上電后，標(biāo)簽數(shù)字邏輯設(shè)定標(biāo)志位控制信號(hào)S= ‘I’、標(biāo)志位輸入信號(hào)P= ‘I’時(shí)，Vnetl=’ I’，Vnet2=，O’，Vnet3=，I’，Vnet4=’ I’，Vout=，I，;當(dāng)電源突然掉電時(shí)，控制信號(hào) S=，O’，輸入信號(hào) P=，0，，Vnetl=，0’，Vnet2=’ 0’，Vnet3=’ O，，第一 NMOS 管、第二 NMOS管、第一開(kāi)關(guān)均截止，Vnet4保持高電平，Vout=’O’ ；當(dāng)再次上電時(shí)，控制信號(hào)S= ‘0’，輸入信號(hào)P= ‘0’，第一開(kāi)關(guān)關(guān)斷，第二開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，Vnet4通過(guò)緩沖器、第二開(kāi)關(guān)、第一反相器、第二反相器、第二 NMOS 管組成的鎖存環(huán)路后，Vout=’ I’，Vnetl=’ I，，Vnet2=’ 0’，Vnet3=’ I，，保持了上一次掉電前的狀態(tài)。標(biāo)簽上電后，數(shù)字邏輯設(shè)定標(biāo)志位控制信號(hào)S= ‘I’、標(biāo)志位輸入信號(hào)P= ‘0’時(shí)，Vnetl=，O’，Vnet2=，I’，Vnet3=，O’，Vnet4=，O’，Vout=，0，;當(dāng)電源突然掉電時(shí)，控制信號(hào) S=，O，，輸入信號(hào) P=，0，，Vnetl=，0，，Vnet2=，0，，Vnet3=，0，，Vnet4=，0，，Vout=，0，；當(dāng)再次上電時(shí)，控制信號(hào)S= ‘0’，輸入信號(hào)P= ‘0’，第一開(kāi)關(guān)關(guān)斷，第二開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，Vnet4通過(guò)緩沖器、第二開(kāi)關(guān)、第一反相器、第二反相器、第二 NMOS管組成的鎖存環(huán)路后，Vout=’ 0’，Vnetl=’ O，，Vnet2=’ l’，Vnet3=’ 0，，保持了上一次掉電前的狀態(tài)。標(biāo)簽上電后，標(biāo)簽數(shù)字邏輯設(shè)定標(biāo)志位控制信號(hào)S= ‘I’、標(biāo)志位輸入信號(hào)P= ‘I’時(shí),Vnetl=’ l，，Vnet2=，0，，Vnet3=，l，，Vnet4=，I，，Vout=，I’；當(dāng)電源突然掉電時(shí),控制信號(hào) S=’0’，輸入信號(hào) P=，0，，Vnetl=，0，，Vnet2=，0，，Vnet3=，0，，第一 NMOS 管、第二 NMOS 管、第一開(kāi)關(guān)均截止，Vnet4保持高電平，Vout=’ O’；當(dāng)再次上電時(shí)，控制信號(hào)S= ‘0’，輸入信號(hào)P= ‘O’，第一開(kāi)關(guān)關(guān)斷，第二開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，Vnet4通過(guò)緩沖器、第二開(kāi)關(guān)、第一反相器、第二反相器、第二 NMOS 管組成的鎖存環(huán)路后，Vout=’ I，，Vnetl=’ I，，Vnet2=’ O’，Vnet3=’ I，，保持了上一次掉電前的狀態(tài)；當(dāng)標(biāo)簽掉電再次上電后，如上所述，Vout=’ 1’，若標(biāo)簽數(shù)字邏輯設(shè)定標(biāo)志位控制信號(hào)S= ‘I’、標(biāo)志位輸入信號(hào)P= ‘0’時(shí)，第一開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，Vnetl=’0’，Vnet2=’l’，第一 NMOS管導(dǎo)通，電容通過(guò)第一 NMOS管快速放電，即Vnet4=’ O’，使輸出Vout=’ O’。標(biāo)簽上電后，標(biāo)簽數(shù)字邏輯設(shè)定標(biāo)志位控制信號(hào)S= ‘0’時(shí)，第一開(kāi)關(guān)關(guān)斷，第二開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，輸入信號(hào)P不會(huì)對(duì)標(biāo)志位電路輸出Vout產(chǎn)生影響；Vout通過(guò)緩沖器、第二開(kāi)關(guān)、第一反相器、第二反相器、第二 NMOS管組成的鎖存環(huán)路后，保持上一次掉電前的狀態(tài)信息。當(dāng)閱讀器再次啟動(dòng)讀取標(biāo)簽時(shí)(間隔時(shí)間小于保持時(shí)間Ttold),標(biāo)簽可以保持上次標(biāo)志位的狀態(tài)信息，閱讀器可以根據(jù)標(biāo)簽標(biāo)志位的狀態(tài)判斷出標(biāo)簽是否已讀，因此避免了同一標(biāo)簽被同一閱讀器重復(fù)讀取。當(dāng)閱讀器再次啟動(dòng)讀取標(biāo)簽時(shí)(間隔時(shí)間大于保持時(shí)間Ttold),結(jié)點(diǎn)net3電壓自動(dòng)為零，經(jīng)過(guò)緩沖器、第二開(kāi)關(guān)、第一反相器、第二反相器、第二 NMOS管組成的鎖存環(huán)路后，輸出Vout始終為‘O’。本發(fā)明所公開(kāi)的一種用于無(wú)源電子標(biāo)簽標(biāo)志位保持電路，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功耗低，可集成于的無(wú)源電子標(biāo)簽芯片中，提高電子標(biāo)簽的靈敏度和讀寫距離。采用該電路實(shí)現(xiàn)的電子標(biāo)簽，可以保持其上一次掉電前的標(biāo)志位狀態(tài)信息，閱讀器可根據(jù)標(biāo)簽的狀態(tài)位的狀態(tài)判斷出標(biāo)簽是否已讀，因此避免了同一標(biāo)簽的重復(fù)讀取。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)源標(biāo)簽標(biāo)志位電路，包括標(biāo)志位控制信號(hào)，標(biāo)志位輸入信號(hào)，第一開(kāi)關(guān)，第二開(kāi)關(guān)，第一反相器，第二反相器，緩沖器，第一 NMOS管，第二 NMOS管，電容；所述標(biāo)志位控制信號(hào)連接至所述的第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)的控制端用于控制所述第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)；所述標(biāo)志位輸入信號(hào)連接至第一開(kāi)關(guān)的輸入端，第一開(kāi)關(guān)的輸出端與第一反相器的輸入端相連接，所述第一反相器的輸出端與所述第二反相器輸入端和所述第一 NMOS管的柵極相連接；所述第二反相器輸出端與所述第二 NMOS管漏極和柵極相連接；所述第二 NMOS管源極與所述緩沖器的輸入端和所述第一 NMOS管漏極相連接并通過(guò)所述電容藕接到地電位；所述第一匪OS管源極藕接到地電位；所述第二開(kāi)關(guān)的輸出端與第一反相器的輸入端相連接；所述第二開(kāi)關(guān)的輸入端與所述緩沖器輸出端相連接作為標(biāo)簽標(biāo)志位電路的輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)源標(biāo)簽標(biāo)志位電路，其特征在于，所述第一開(kāi)關(guān)具體為NMOS管，其中，所述NMOS管的柵極作為所述第一開(kāi)關(guān)的控制端，所述NMOS管的漏極作為所述第一開(kāi)關(guān)的輸入端，所述NMOS管的源極作為所述第一開(kāi)關(guān)的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)源標(biāo)簽標(biāo)志位電路，其特征在于，所述第二開(kāi)關(guān)具體為PMOS管，其中，所述PMOS管的柵極作為所述第二開(kāi)關(guān)的控制端，所述PMOS管的漏極作為所述第二開(kāi)關(guān)的輸入端，所述PMOS管的源極作為所述第二開(kāi)關(guān)的輸出端。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)源標(biāo)簽標(biāo)志位電路，具體包括標(biāo)志位控制信號(hào)，標(biāo)志位輸入信號(hào)，第一開(kāi)關(guān)，第二開(kāi)關(guān)，第一反相器，第二反相器，緩沖器，第一NMOS管，第二NMOS管，電容。本發(fā)明的標(biāo)志位電路可實(shí)現(xiàn)標(biāo)志位掉電保持，實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽在多閱讀器環(huán)境的盤存、讀寫，避免閱讀器對(duì)同一標(biāo)簽的重復(fù)訪問(wèn)；該電路在標(biāo)志位控制信號(hào)S和標(biāo)志位輸入信號(hào)P保持狀態(tài)不變時(shí)，標(biāo)志位電路沒(méi)有從電源到地的電流，并且電路無(wú)放大器或比較器，達(dá)到無(wú)靜態(tài)功耗，進(jìn)而減小電路的功耗，適用于對(duì)功耗要求較高的無(wú)源電子標(biāo)簽中。
文檔編號(hào)G06K7/00GK103116735SQ20131008834
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月19日
發(fā)明者謝良波, 文光俊, 劉佳欣, 王耀 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)