專利名稱：改進型密勒碼編碼電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及非接觸式集成電路(ic)卡領(lǐng)域，特別是涉及一種改進型密勒碼
編碼電路。
背景技術(shù)：
隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，非接觸式IC卡的應(yīng)用越來越普遍和流行，同時與之配套的讀卡器設(shè)備也顯得越來越重要。在IS0/IEC 14443A類型的通訊接口中，讀卡器到卡片的編碼采用了的改進型密勒碼技術(shù)。這種編碼由于很短的脈沖持續(xù)時間，因此在數(shù)據(jù)傳輸過程中可保證從讀卡器的高頻磁場中能連續(xù)供給卡片能量。 現(xiàn)有的改進型密勒碼編碼的方法有如下的不足未涉及多種通訊速率模式的選擇配置，不能自由配置調(diào)制脈沖寬度，不支持輸入源為曼徹斯特碼的改進型密勒碼編碼通道。隨著讀卡器應(yīng)用的多元化發(fā)展和參數(shù)自由配置的需求增大，用戶對讀寫器的特性要求越來越高，支持多種通訊速率、支持用戶自由配置調(diào)制脈沖寬度等特性顯得越來越有必要。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的問題是提供一個支持IS0/IEC 14443A類型通訊接口的多種通訊速率的、調(diào)制脈沖寬度可自由配置的改進型密勒碼編碼電路。能夠?qū)螛O性不歸零碼(NRZ)的串行數(shù)據(jù)源產(chǎn)生改進型密勒碼，同時也支持源數(shù)據(jù)為曼徹斯特碼的改進型密勒碼編碼通道。 為解決以上技術(shù)問題，本實用新型提供了一種改進型密勒碼編碼電路，包括位時
鐘發(fā)生器，對該電路系統(tǒng)外部輸入的系統(tǒng)時鐘進行分頻，并根據(jù)外部輸入的通訊速率選擇
信號選擇得到指定通訊速率的位時鐘，產(chǎn)生的位時鐘信號輸出給曼徹斯特編碼器； 曼徹斯特編碼器，將外部輸入的單極性不歸零碼碼和編碼使能信號與位時鐘同步
后，在編碼使能有效的范圍編碼產(chǎn)生單極性不歸零碼所對應(yīng)的曼徹斯特碼； 調(diào)制脈沖寬度參數(shù)轉(zhuǎn)換電路，根據(jù)外部輸入的通訊速率選擇信號和調(diào)制脈沖寬度
寄存器參數(shù)，轉(zhuǎn)換產(chǎn)生出調(diào)制脈沖寬度參數(shù)，輸出給調(diào)制脈沖控制計數(shù)器和改進型密勒碼
編碼器； 調(diào)制脈沖寬度控制計數(shù)器，在系統(tǒng)時鐘下，用曼徹斯特編碼器輸出的曼徹斯特碼，和調(diào)制脈沖寬度參數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸出的調(diào)制脈沖寬度控制參數(shù)，產(chǎn)生用于控制調(diào)制脈沖寬度的系統(tǒng)時鐘計數(shù)器，并輸出給改進型密勒碼編碼器； 改進型密勒碼編碼器，在系統(tǒng)時鐘下，通過調(diào)制脈沖寬度控制計數(shù)器輸出的計數(shù)器和調(diào)制脈沖寬度參數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸出的調(diào)制脈沖寬度控制參數(shù)，產(chǎn)生指定調(diào)制脈沖寬度的改進型密勒碼，即為本電路系統(tǒng)的最終輸出信號。 本實用新型的有益效果在于可以涉及多種通訊速率模式的選擇配置，能夠自由
配置調(diào)制脈沖寬度，支持輸入源為曼徹斯特碼的改進型密勒碼編碼通道。 上述的電路系統(tǒng)，其位時鐘發(fā)生器由13. 56MHz系統(tǒng)時鐘計數(shù)器產(chǎn)生分頻時鐘，再
3由通訊速率選擇信號選擇產(chǎn)生位時鐘，可產(chǎn)生ISO/IEC 14443-A中的106kbps、212kbps、 424kbps和847kbps的通訊速率的位時鐘。 上述的電路系統(tǒng)，其曼徹斯特編碼器輸入源單極性不歸零碼和編碼使能信號需與 位時鐘同步。在編碼使能狀態(tài)時，將單極性不歸零碼碼編碼成曼徹斯特編碼。 上述的電路系統(tǒng)，其調(diào)制脈沖寬度參數(shù)轉(zhuǎn)換電路完成對用戶寄存器配置的調(diào)制脈 沖參數(shù)轉(zhuǎn)換，該轉(zhuǎn)換電路的輸入端調(diào)制脈沖寬度參數(shù)有效值有效位數(shù)由通訊速率選擇信 號決定。若通訊速率選擇信號選擇106kbps，則調(diào)制脈沖寬度參數(shù)有效值低五位有效；若 通訊速率選擇信號選擇212kbps，則調(diào)制脈沖寬度參數(shù)有效值低四位有效；若通訊速率選 擇信號選擇424kbps，則調(diào)制脈沖寬度參數(shù)有效值低三位有效；若通訊速率選擇信號選擇 847kbps，則調(diào)制脈沖寬度參數(shù)有效值低二位有效。調(diào)制脈沖寬度參數(shù)轉(zhuǎn)換函數(shù)為tmod = 2*(調(diào)制脈沖寬度參數(shù)有效值有效值+1)，其中tmod的值表示改進型密勒碼的調(diào)制脈沖寬 度有多少個系統(tǒng)時鐘周期的寬度。 上述的電路系統(tǒng)，其調(diào)制脈沖寬度控制計數(shù)器包括計數(shù)器復(fù)位信號發(fā)生器和控制 計數(shù)器。計數(shù)器復(fù)位信號發(fā)生器在曼徹斯特碼的單沿處產(chǎn)生調(diào)制脈沖寬度控制計數(shù)器的復(fù) 位信號。 上述的電路系統(tǒng)，其調(diào)制脈沖寬度控制計數(shù)器電路中的控制計數(shù)器fC_cnt的計 數(shù)值大于調(diào)制脈沖寬度參數(shù)tmod值時，計數(shù)器停止計數(shù)。 上述的電路系統(tǒng)，其改進型密勒碼編碼器在曼徹斯特碼產(chǎn)生調(diào)制脈沖寬度控制計 數(shù)器復(fù)位信號后的半個位周期內(nèi)，判斷調(diào)制脈沖寬度控制計數(shù)器fc—cnt的值與調(diào)制脈沖 寬度控制參數(shù)tmod值的關(guān)系，產(chǎn)生一定調(diào)制脈沖寬度的改進型密勒碼。 上述的電路系統(tǒng)，可支持?jǐn)?shù)據(jù)源為曼徹斯特碼的使用通道，即當(dāng)源數(shù)據(jù)為曼徹斯 特碼型的數(shù)據(jù)流時，可跳過曼徹斯特編碼器，直接輸入給本電路系統(tǒng)中的調(diào)制脈沖寬度控 制計數(shù)器電路，進行改進型密勒碼編碼。 上述的電路系統(tǒng)，編碼生成的改進型密勒碼的調(diào)制脈沖寬度可調(diào)，可調(diào)節(jié)步長為1 個系統(tǒng)時鐘周期寬度，可控寬度范圍最小為1個系統(tǒng)時鐘周期寬度，最大為半個位時鐘周 期寬度。 上述的電路系統(tǒng)，編碼產(chǎn)生的改進型密勒碼兼容IS0/IEC14443A類型協(xié)議接口的 各種通訊速率模式。
以下結(jié)合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明

圖1是本實用新型的電路系統(tǒng)框圖； 圖2是本實用新型數(shù)據(jù)源為單極性不歸零碼碼時的編碼時序圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型所述的改進型密勒碼編碼電路系統(tǒng)100包含在讀寫器芯 片中，并且包括位時鐘發(fā)生器110、曼徹斯特編碼器120、調(diào)制脈沖寬度參數(shù)轉(zhuǎn)換電路130、 調(diào)制脈沖寬度控制計數(shù)器140和改進型密勒碼編碼器150。 位時鐘發(fā)生器110用于對13. 56MHz的系統(tǒng)時鐘進行分頻，通過通訊速率選擇信號產(chǎn)生位時鐘信號。并且包括系統(tǒng)時鐘計數(shù)器111和位時鐘選擇器112。 系統(tǒng)時鐘計數(shù)器111是一個13. 56MHz的系統(tǒng)時鐘計數(shù)器，計數(shù)器的第三位、第四 位、第五位和第六位分別對應(yīng)827kHz、424kHz、212kHz和106kHz的位時鐘；位時鐘選擇器 112通過通訊速率選擇信號rate_Sel選擇出配置通訊速率的位時鐘信號bit_clk。 曼徹斯特編碼器120完成在編碼使能有效時將單極性不歸零碼碼轉(zhuǎn)換成曼徹斯 特碼的功能，包括同或門121和與非門122.其輸入端信號數(shù)據(jù)源信號單極性不歸零碼和編 碼使能信號encode—enable需與位時鐘信號bit_clk同步。位時鐘信號與數(shù)據(jù)源單極性不 歸零碼經(jīng)過同或門121后，在經(jīng)過與非門122，完成編碼使能信號encode—enable的門控，從 而產(chǎn)生曼徹斯特編碼。這種方式產(chǎn)生的曼徹斯特碼在encode—enable有效時，邏輯0編碼 為前半個位周期邏輯0和后半個位周期的邏輯1 ，邏輯1編碼為前半個位周期邏輯1和后半 個位周期的邏輯0 ;在encode—enable無效時編碼為邏輯常1。各時序波形參見圖2所示。 曼徹斯特編碼器120編碼產(chǎn)生的曼徹斯特碼存在一個問題，由于數(shù)據(jù)源單極性不 歸零碼和編碼使能encode—enable是經(jīng)過位時鐘bit_clk同步的，而曼徹斯特編碼電路采 用的是組合電路，因此在信號跳變沿可能會產(chǎn)生毛剌。由于此處產(chǎn)生的曼徹斯特碼是作為 改進型密勒碼編碼的中間信號，只要產(chǎn)生的毛剌寬度在系統(tǒng)時鐘skew和觸發(fā)器的CK端到 Q端延時范圍內(nèi)，則后續(xù)的密勒編碼采樣時是不會受這些毛剌的影響的。這種組合邏輯的 優(yōu)點就是使用的門最少，節(jié)省了資源并提高了電路速度。若是不考慮資源的要求，并且想避 免這些毛剌，可使用其他更成熟的曼徹斯特編碼器來替代本實用新型中的曼徹斯特編碼器 120，但對于整個改進型密勒碼編碼電路系統(tǒng)的效果是一樣的。 調(diào)制脈沖寬度參數(shù)轉(zhuǎn)換器130完成對改進型密勒碼的調(diào)制脈沖寬度控制參數(shù)的 轉(zhuǎn)換。其參數(shù)源來自用戶自定義的調(diào)制脈沖寬度參數(shù)(調(diào)制脈沖寬度參數(shù)有效值)，可以 是用戶可讀寫的專用寄存器。再根據(jù)用戶配置的通訊速率選擇信號來產(chǎn)生真正的調(diào)制脈沖 寬度控制參數(shù)。若通訊速率選擇信號選擇106kbps，則調(diào)制脈沖寬度參數(shù)有效值低五位有 效；若通訊速率選擇信號選擇212kbps，則調(diào)制脈沖寬度參數(shù)有效值低四位有效；若通訊速 率選擇信號選擇424kbps，則調(diào)制脈沖寬度參數(shù)有效值低三位有效；若通訊速率選擇信號 選擇847kbps，則調(diào)制脈沖寬度參數(shù)有效值低二位有效。調(diào)制脈沖寬度控制參數(shù)的轉(zhuǎn)換函數(shù) 為tmod = 2* (調(diào)制脈沖寬度參數(shù)有效值有效值+1) ， tmod的值表示改進型密勒碼的調(diào)制脈 沖寬度有多少個系統(tǒng)時鐘周期的寬度。其可控步長為l個系統(tǒng)時鐘周期寬度，可控寬度范 圍最小為1個系統(tǒng)時鐘周期寬度，最大為半個位時鐘周期寬度。 調(diào)制脈沖寬度控制計數(shù)器140實現(xiàn)了用于產(chǎn)生改進型密勒碼并控制其調(diào)制脈沖 寬度的計數(shù)器。所述計數(shù)器包括計數(shù)器復(fù)位發(fā)生器141，和控制計數(shù)器142。計數(shù)器復(fù)位發(fā) 生器通過曼徹斯特編碼器120編碼產(chǎn)生的曼徹斯特碼流經(jīng)過系統(tǒng)時鐘兩級采樣，并經(jīng)組合 電路產(chǎn)生調(diào)制脈沖寬度控制計數(shù)器的同步復(fù)位信號fc_Cnt_Clr (如圖2所示)，其寬度為 一個系統(tǒng)時鐘周期?？刂朴嫈?shù)器142完成了調(diào)制脈沖寬度控制計數(shù)器的本體實現(xiàn)，所述計 數(shù)器時鐘為系統(tǒng)時鐘，并由計數(shù)器復(fù)位信號發(fā)生器141產(chǎn)生的計數(shù)器復(fù)位信號fc_Cnt_Clr 同步復(fù)位成全零。所述計數(shù)器fc_cnt在曼徹斯特碼低電平期間才啟動計數(shù)動作，當(dāng)計數(shù)器 fc_cnt值計數(shù)到調(diào)制脈沖寬度參數(shù)轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生的控制參數(shù)tmod值時，停止計數(shù)，這樣做 可以節(jié)省功耗。 改進型密勒碼編碼器150完成最終的改進型密勒碼的編碼實現(xiàn)。所述改進型密勒低電平期間，在系統(tǒng) 時鐘沿判斷調(diào)制脈沖寬度控制技術(shù)器140產(chǎn)生的計數(shù)器fC_cnt值，并與調(diào)制脈沖寬度參數(shù) 轉(zhuǎn)換器130產(chǎn)生的調(diào)制脈沖寬度參數(shù)tmod進行比較判斷，若fC_cnt值為大于等于零且小 于tmod值時，則編碼輸出低電平，其他情況都編碼輸出高電平，即完成了調(diào)制脈沖寬度為 tmod個系統(tǒng)時鐘周期長的改進型密勒碼。如圖2所示。 本實用新型編碼產(chǎn)生的改進型密勒碼的調(diào)制脈沖寬度范圍和通訊速率關(guān)系如下
表所示。
數(shù)據(jù)速率106kbps212kbps424kbps847kbps
ETU128/fc64/fc32/fc16/fc
最小調(diào)制脈沖寬度1/fc1/fc1/fc1/fc
最大調(diào)制脈沖寬度64/fc32/fc16/fc8/fc
備注fc為系統(tǒng)時鐘sys一clk頻率， 一般為 13.56MHzo[0033] 本實用新型還支持輸入為曼徹斯特碼型的數(shù)據(jù)源。若電路環(huán)境中本來就有曼徹斯 特碼流，則只需經(jīng)過編碼使能信號門控之后，使其在編碼使能有效時保持曼徹斯特碼流，編 碼使能無效時為常高，則直接進入調(diào)制脈沖寬度控制計數(shù)器140，后續(xù)流程同單極性不歸零 碼數(shù)據(jù)源的改進型密勒碼編碼流程。 本實用新型并不限于上文討論的實施方式。以上對具體實施方式
的描述旨在于為 了描述和說明本實用新型涉及的技術(shù)方案?；诒緦嵱眯滦蛦⑹镜娘@而易見的變換或替代 也應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為落入本實用新型的保護范圍。以上的具體實施方式
用來揭示本實用新型的最 佳實施方法，以使得本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠應(yīng)用本實用新型的多種實施方式以及多種 替代方式來達到本實用新型的目的。
權(quán)利要求一種改進型密勒碼編碼電路，其特征在于，包括位時鐘發(fā)生器，通過系統(tǒng)時鐘和通訊速率選擇信號產(chǎn)生指定通訊速率的位時鐘信號；曼徹斯特編碼器，其與時鐘發(fā)生器相連接，將單極性不歸零碼碼流轉(zhuǎn)換生成臨時的曼徹斯特碼流；調(diào)制脈沖寬度參數(shù)轉(zhuǎn)換電路，根據(jù)通訊速率的選擇產(chǎn)生合適的調(diào)制脈沖寬度控制參數(shù)；調(diào)制脈沖寬度控制計數(shù)器電路，其與曼徹斯特編碼器相連接，產(chǎn)生控制改進型密勒碼的調(diào)制脈沖寬度的計數(shù)器；改進型密勒碼編碼器，其與調(diào)制脈沖寬度控制計數(shù)器電路相連接，編碼產(chǎn)生可配置調(diào)制脈沖寬度的改進型密勒碼。
2. 如權(quán)利要求l所述的改進型密勒碼編碼電路，其特征在于，所述位時鐘發(fā)生器由13. 56MHz系統(tǒng)時鐘計數(shù)器產(chǎn)生分頻時鐘，再由通訊速率選擇信號選擇產(chǎn)生指定通訊速率的位時鐘。
3. 如權(quán)利要求1所述的改進型密勒碼編碼電路，其特征在于，所述位時鐘發(fā)生器可產(chǎn)生106kbps、212kbps、424kbps和847kbps通訊速率的位時鐘。
4. 如權(quán)利要求1所述的改進型密勒碼編碼電路，其特征在于，所述曼徹斯特編碼器是一個包括一個同或門和一個與非門的組合電路，其輸入源單極性不歸零碼和編碼使能信號需與位時鐘同步，在編碼使能狀態(tài)時，將單極性不歸零碼編碼成曼徹斯特編碼。
5. 如權(quán)利要求1所述的改進型密勒碼編碼電路，其特征在于，所述調(diào)制脈沖寬度控制計數(shù)器包括計數(shù)器復(fù)位信號發(fā)生器和控制計數(shù)器。
6. 如權(quán)利要求5所述的調(diào)制脈沖寬度控制計數(shù)器電路，其特征在于，所述計數(shù)器復(fù)位信號發(fā)生器在曼徹斯特碼的單沿處產(chǎn)生調(diào)制脈沖寬度控制計數(shù)器的復(fù)位信號；所述控制計數(shù)器由計數(shù)器復(fù)位信號同步復(fù)位。
7. 如權(quán)利要求1所述的改進型密勒碼編碼電路，其特征在于，編碼生成的改進型密勒碼的調(diào)制脈沖寬度可調(diào)，可調(diào)節(jié)步長為l個系統(tǒng)時鐘周期寬度，可控寬度范圍最小為l個系統(tǒng)時鐘周期寬度，最大為半個位時鐘周期寬度。
專利摘要本實用新型公開了一種改進型密勒碼編碼電路，包括位時鐘發(fā)生器，通過系統(tǒng)時鐘和通訊速率選擇信號產(chǎn)生指定通訊速率的位時鐘信號；曼徹斯特編碼器，將單極性不歸零碼碼流轉(zhuǎn)換生成臨時的曼徹斯特碼流；調(diào)制脈沖寬度參數(shù)轉(zhuǎn)換電路，根據(jù)通訊速率的選擇產(chǎn)生合適的調(diào)制脈沖寬度控制參數(shù)；調(diào)制脈沖寬度控制計數(shù)器電路，產(chǎn)生控制改進型密勒碼的調(diào)制脈沖寬度的計數(shù)器；改進型密勒碼編碼器，編碼產(chǎn)生可配置調(diào)制脈沖寬度的改進型密勒碼。本實用新型可以涉及多種通訊速率模式的選擇配置，能夠自由配置調(diào)制脈沖寬度，支持輸入源為曼徹斯特碼的改進型密勒碼編碼通道。本實用新型產(chǎn)生的改進型密勒碼兼容ISO/IEC 14443 TypeA類型接口標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號H03M7/00GK201533303SQ20092007393
公開日2010年7月21日 申請日期2009年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月20日
發(fā)明者陳亮 申請人:上海華虹集成電路有限責(zé)任公司