一種脈沖間隔編碼的解碼電路的制作方法
【專利摘要】通常的編碼電路使用數(shù)字電路進行解碼，這就要求數(shù)字電路的時鐘具有足夠高的頻率。在芯片電路設計中，高的時鐘頻率就意味著較高的電路功耗。本發(fā)明公開了一種脈沖間隔編碼的解碼電路，利用模擬時鐘采樣電路，實現(xiàn)了無外輸時鐘的脈沖間隔編碼的模擬電路解碼方法。
【專利說明】—種脈沖間隔編碼的解碼電路
【技術領域】:
[0001 ] 本發(fā)明屬于基本電路設計【技術領域】，涉及脈沖間隔編碼(Pulse IntervalEncoding)的解碼電路結構。
【背景技術】:
[0002]在射頻識別領域，無源電子標簽通過天線接收電磁場能量，給芯片電路供電。同時閱讀器與無源電子標簽之間通過影響電磁場能量實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。按照IS018000-6C標準中，閱讀器通過100% ASK調(diào)制傳輸數(shù)據(jù)。這就意味著當閱讀器傳輸?shù)碗娖綍r，閱讀器不發(fā)射電磁場能量，而此時芯片電路的供電完全靠其之前存儲的能量來實現(xiàn)。這就要求芯片的功耗越低，芯片的性能就越好。
[0003]通常的無源電子標簽對脈沖間隔編碼都使用數(shù)字電路實現(xiàn)。實現(xiàn)的原理即為通過更高頻率的時鐘信號對脈沖間隔編碼進行采樣，并進行計數(shù)處理。這就要求無源電子標簽需要產(chǎn)生一個很高頻率的內(nèi)部時鐘。而其余協(xié)議的處理完全不需要如此高頻率的時鐘信號，而是對該高頻率的時鐘信號進行分頻使用，因此在常規(guī)的無源電子標簽內(nèi)部時鐘樹的功耗在整個芯片功耗中占很大一部分。
[0004]因此為了使無源電子標簽的功耗更低，性能更好，設計人員需要找出一種不使用高頻率時鐘就可以實現(xiàn)對脈沖間隔編碼進行解碼的電路，從而減少無源電子標簽內(nèi)部時鐘樹的功耗。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0005]本發(fā)明涉及利用模擬時鐘采樣比較方法，將周期時間轉換為電壓信號，再通過對周期電壓信號進行計數(shù)，并通過比較，實現(xiàn)對脈沖間隔編碼的模擬解碼。
[0006]圖3為本發(fā)明的結構框架圖，包含了四個功能模塊:模擬量化電路，時序控制電路，數(shù)據(jù)存儲電路，數(shù)字比較電路。
[0007]圖4為模擬量化電路的示意圖，該電路包含一個帶電壓清零開關Swl的電流源、電容充電電路，一個電壓比較電路，一個計數(shù)控制電路。
[0008]在每個PIE編碼的周期內(nèi)，其工作方式如下描述:當PIE編碼的上升沿到來時，由時序控制電路給Swl開關一個清零脈沖,之后電流源對電容開始充電，當電容電壓Vcmp達到比較基準電壓Vref時，電壓比較電路輸出高電平(即產(chǎn)生一個上升沿)，此時計數(shù)控制電路計一個數(shù)，同時給Swl產(chǎn)生一個清零脈沖。之后重復該過程直至該數(shù)據(jù)周期結束。
[0009]數(shù)字比較電路的工作方式如下描述，當每個數(shù)據(jù)周期結束時，接受來自模擬量化電路的計數(shù)值，并將該計數(shù)值與數(shù)據(jù)存儲電路中的數(shù)值進行比較，當模擬量化電路的計數(shù)值大于數(shù)據(jù)存儲電路中的數(shù)值時，輸出高電平；當模擬量化電路的計數(shù)值小于數(shù)據(jù)存儲電路中的數(shù)值時，輸出低電平。
[0010]時序控制電路的工作方式如下描述，當PIE編碼的每一個上升沿到來時，給模擬量化電路中的Swl開關提供一個清零脈沖。同時將模擬量化電路中的計數(shù)控制電路中的計數(shù)值輸出至數(shù)字比較電路。
[0011 ] 當在PIE編碼前導碼RTcal周期時，在周期結束時，將模擬量化電路中的計數(shù)控制電路產(chǎn)生的計數(shù)值除以2，并將該值存儲至數(shù)據(jù)存儲電路中。并保存至該數(shù)據(jù)幀結束。此時數(shù)據(jù)存儲電路存儲的計數(shù)值對應RTcal周期的一半。
[0012]當在PIE編碼前導碼之后的數(shù)據(jù)傳輸周期時，在周期結束時，將模擬量化電路中的計數(shù)控制電路中的計數(shù)值輸出至數(shù)字比較電路。并且將數(shù)字比較電路的比較結果輸出，該比較結果即為解碼結果。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0013]圖1脈沖間隔編碼符號
[0014]圖2IS018000-6C數(shù)據(jù)同步編碼說明
[0015]圖3解碼電路結構框圖
[0016]圖4模擬量化電路結構圖
[0017]圖5模擬量化電路時序圖
【具體實施方式】:
[0018]本文以對IS018000-6C協(xié)議中定義的脈沖間隔編碼規(guī)則進行解碼來描述本發(fā)明的實施例，所屬領域的技術人員將了解本發(fā)明的下列詳細說明僅是說明性的，并且無意以任何方式限制。受益于此揭示內(nèi)容的所屬領域技術人員容易明了本發(fā)明的其它實施例。因此所有等同的技術方案也應該屬于本發(fā)明的范疇由各權力要求限定。
[0019]圖1為IS018000-6C協(xié)議中定義的脈沖間隔編碼符號。數(shù)據(jù)_0的周期長度定義為Tari。數(shù)據(jù)-1的周期為數(shù)據(jù)-O周期的1.5至2倍。
[0020]圖2為IS018000-6C協(xié)義中定義閱讀器向標簽發(fā)送數(shù)據(jù)的前同步碼和幀同步碼。由標準定義的閱讀器向標簽發(fā)送數(shù)據(jù)的同步碼中可以知道在同步碼中都包含R = > T校準周期(RTcal)，而該周期長度根據(jù)標準定義為數(shù)據(jù)-O和數(shù)據(jù)-1周期長度之和。將數(shù)據(jù)-O和數(shù)據(jù)-1分別與RTcal周期的一半進行比較可以將數(shù)據(jù)-O和數(shù)據(jù)-1分出來。
[0021]圖3為本發(fā)明的實施方法整體結構框架圖，該實施方案包含了(但不限于)四個功能模塊:模擬量化電路，時序控制電路，數(shù)據(jù)存儲電路，數(shù)字比較電路。
[0022]圖4為模擬量化電路的實施方案示意圖，該電路包含(但不限于)一個帶電壓清零開關Swl的電流源、電容充電電路，一個電壓比較電路，一個計數(shù)控制電路。
[0023]圖5為模擬量化電路的實施時序示意圖，在每個PIE編碼的周期內(nèi)，其工作方式如下描述:當PIE編碼的上升沿到來時，由時序控制電路給Swl開關一個清零脈沖，之后電流源對電容開始充電，當電容電壓Vcmp達到比較基準電壓Vref時，電壓比較電路輸出高電平(即產(chǎn)生一個上升沿)，此時計數(shù)控制電路計一個數(shù)，同時給Swl產(chǎn)生一個清零脈沖。之后重復該過程直至該數(shù)據(jù)周期結束。
[0024]數(shù)字比較電路的工作方式如下描述，當每個數(shù)據(jù)周期結束時，接受來自模擬量化電路的計數(shù)值，并將該計數(shù)值與數(shù)據(jù)存儲電路中的數(shù)值進行比較，當模擬量化電路的計數(shù)值大于數(shù)據(jù)存儲電路中的數(shù)值時，輸出高電平；當模擬量化電路的計數(shù)值小于數(shù)據(jù)存儲電路中的數(shù)值時，輸出低電平。[0025]時序控制電路的工作方式如下描述，當PIE編碼的每一個上升沿到來時，給模擬量化電路中的Swl開關提供一個清零脈沖。同時將模擬量化電路中的計數(shù)控制電路中的計數(shù)值輸出至數(shù)字比較電路。
[0026]當在PIE編碼前導碼RTcal周期時，在周期結束時，將模擬量化電路中的計數(shù)控制電路產(chǎn)生的計數(shù)值除以2，并將該值存儲至數(shù)據(jù)存儲電路中。并保存至該數(shù)據(jù)幀結束。此時數(shù)據(jù)存儲電路存儲的計數(shù)值對應RTcal周期的一半。
[0027]當在PIE編碼前導碼之后的數(shù)據(jù)傳輸周期時，在周期結束時，將模擬量化電路中的計數(shù)控制電路中的計數(shù)值輸出至數(shù)字比較電路。并且將數(shù)字比較電路的比較結果輸出，該比較結果即為解碼結果。
【權利要求】
1.一種脈沖間隔編碼數(shù)據(jù)的解碼電路，其特征在于包括時序控制電路、模擬量化電路、數(shù)據(jù)存儲電路、數(shù)字比較電路，其中: 時序控制電路用于產(chǎn)生控制時序，使模擬量化電路、數(shù)據(jù)存儲電路和數(shù)字比較電路協(xié)調(diào)工作； 模擬量化電路用于對數(shù)據(jù)周期進行模擬量化采樣，將數(shù)據(jù)周期時間長度轉換成計數(shù)值，并在數(shù)據(jù)周期結束時將計數(shù)值傳送給數(shù)據(jù)比較電路和數(shù)據(jù)存儲電路； 數(shù)據(jù)存儲電路在脈沖間隔編碼前導碼周期結束時，對模擬量化電路輸出的計數(shù)值的一半進行存儲；或在脈沖間隔編碼數(shù)據(jù)周期結束時，對脈沖間隔編碼數(shù)據(jù)周期中模擬量化電路輸出的計數(shù)值進行存儲； 數(shù)字比較電路用于對模擬量化電路計數(shù)值與數(shù)據(jù)存儲電路存儲的計數(shù)值進行比較，從而解出數(shù)據(jù)為I或O。
2.如權利要求1所述的電路，其特征在于所述模擬量化電路在脈沖間隔編碼前導碼周期或脈沖間隔編碼數(shù)據(jù)周期開始時使用模擬量化電路進行計數(shù)，將脈沖間隔編碼數(shù)據(jù)周期時間轉換為計數(shù)值。
3.如權利要求1或2所述的電路，其特征在于模擬量化電路包含一個帶可清零的電流源、一個電容充電電路，一個電壓比較電路，一個計數(shù)控制電路，其中: 當電流源向電容充電電路中的電容充電至電壓比較電路的比較基準電壓時，計數(shù)控制電路計數(shù)加I，同時對電容進行電壓清零，之后電流源重新向電容充電，重復該過程直至該脈沖間隔編碼數(shù)據(jù)周期或脈沖間隔編碼前導碼周期結束。
4.如權利要求3所述的電路，其特征在于在脈沖間隔編碼數(shù)據(jù)周期或脈沖間隔編碼前導碼周期開始時，對模擬量化電路產(chǎn)生清零脈沖信號，使其重新開始計數(shù)。
5.如權利要求1所述的電路，其特征在于如果數(shù)字比較電路的計數(shù)值大于數(shù)據(jù)存儲電路中存儲數(shù)值，判斷此位數(shù)據(jù)為I ;如果數(shù)字比較電路的計數(shù)值小于數(shù)據(jù)存儲電路中存儲數(shù)值，判斷此位數(shù)據(jù)為O。
【文檔編號】H03K21/00GK103679077SQ201210351412
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月18日 優(yōu)先權日:2012年9月18日
【發(fā)明者】胡毅, 沈紅偉 申請人:北京中電華大電子設計有限責任公司