CN102760243A - 一种用于非接触式智能卡多协议自适应选择电路 - Google Patents

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Abstract

一种用于非接触式智能卡多协议自适应选择电路，涉及非接触式智能卡技术领域。本发明的谐振电路通过检波器分别与ISO/IEC14443typeA协议解调器和解码器、ISO/IEC14443typeB协议解调器以及协议判定器相连接。协议判定器输出的控制信号分别与ISO/IEC14443typeA协议解调器和解码器、ISO/IEC14443typeB协议解调器、两个延时电路以及多路选择器相连接，协议判定器输出的协议类型标识信号与寄存器相连接。ISO/IEC14443typeA协议解调器和解码器以及ISO/IEC14443typeB协议解调器分别通过各自的延时电路连接到多路选择器的输入端，多路选择器与寄存器相连接。本发明能根据读卡器发送信号的类型自动、实时的选择与之匹配的工作模式，并把不相关的电路关闭，减小功耗，提高工作距离。

Description

一种用于非接触式智能卡多协议自适应选择电路
技术领域
 本发明涉及非接触式智能卡技术领域，特别是用于非接触式智能卡ISO/IEC 14443typeA协议和ISO/IEC 14443typeB协议自适应自动选择电路。
背景技术
非接触式智能卡在日常生活中的应用日益广泛，比如金融系统的银行卡，学校、公司、图书馆的门禁卡，交通方面的公交卡和城际铁路车票卡，身份证，电子护照等等。非接触式智能卡特点是携带方便，不需要电源，电路工作的能量来源于读卡器发送的射频波，非接触式智能卡距离读卡器越近，获得的能量越多，反之获得的能量越少。所以非接触式智能卡的自身功耗直接影响工作距离。非接触式智能卡遵守ISO/IEC 14443通讯协议，该协议主要分为ISO/IEC 14443 typeA和ISO/IEC 14443 typeB两种类型。对于ISO/IEC 14443 typeA来说，读卡器发送ASK 100%调制信号，采用改进型miller编码；对于ISO/IEC 14443 typeB来说读卡器发送ASK 10%调制信号，NRZ-L码格式编码。
现有技术中，通常的非接触式智能卡只能满足一种类型的ISO/IEC 14443协议，或者支持ISO/IEC 14443 typeA协议，或者支持ISO/IEC 14443 typeB协议。中国专利公开号为CN1607545A的“可实时转换协议的非接触式集成电路卡及卡系统”，也提出了一种两种协议类型自适应的解决方案。它所采用两种协议解调电路及相关电路等是用同时工作的方式，会造成功耗方面的浪费。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种用于非接触式智能卡多协议自适应选择电路。它能根据读卡器发送信号的类型自动、实时的选择与之匹配的工作模式，并把不相关的电路关闭，减小功耗，提高工作距离。
为了达到上述发明目的，本发明的技术方案以如下方式实现：
一种用于非接触式智能卡多协议自适应选择电路，它包括谐振电路和检波器。其结构特点是，它还包括ISO/IEC 14443 typeA 协议解调器和解码器、ISO/IEC 14443 typeB协议解调器、协议判定器、两个延时电路、多路选择器以及寄存器。所述谐振电路通过检波器分别与ISO/IEC 14443 typeA 协议解调器和解码器、ISO/IEC 14443 typeB协议解调器以及协议判定器相连接。协议判定器输出的控制信号分别与ISO/IEC 14443 typeA 协议解调器和解码器、ISO/IEC 14443 typeB协议解调器、两个延时电路以及多路选择器相连接，协议判定器输出的协议类型标识信号与寄存器相连接。ISO/IEC 14443 typeA 协议解调器和解码器以及ISO/IEC 14443 typeB协议解调器分别通过各自的延时电路连接到多路选择器的输入端，多路选择器与寄存器相连接。
在上述自适应选择电路中，所述协议判定器由ISO/IEC 14443 typeA 协议判定器、ISO/IEC 14443 typeB 协议判定器和组合逻辑电路组成。
在上述自适应选择电路中，所述谐振电路由电感和电容组成。
在上述自适应选择电路中，所述检波器由二极管包络检波电路组成。 
   本发明由于采用了上述的结构，通过协议判定器来判断读卡器发送信号的协议类型，并控制各个解调器及延时电路的工作状态。实时的，自动选择需要工作的电路，关闭不需要工作的电路，达到降低功耗的目的。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；； 
图2为本发明协议判定器的结构示意图；
图3 为本发明检波器的结构示意图。
具体实施方式
参看图1 至图3，本发明包括谐振电路、检波器、ISO/IEC 14443 typeA 协议解调器和解码器、ISO/IEC 14443 typeB协议解调器、协议判定器、两个延时电路、多路选择器以及寄存器。谐振电路通过检波器分别与ISO/IEC 14443 typeA 协议解调器和解码器、ISO/IEC 14443 typeB协议解调器以及协议判定器相连接。协议判定器输出的控制信号分别与ISO/IEC 14443 typeA 协议解调器和解码器、ISO/IEC 14443 typeB协议解调器、两个延时电路以及多路选择器相连接，协议判定器输出的协议类型标识信号与寄存器相连接。ISO/IEC 14443 typeA 协议解调器和解码器以及ISO/IEC 14443 typeB协议解调器分别通过各自的延时电路连接到多路选择器的输入端，多路选择器与寄存器相连接。协议判定器由ISO/IEC 14443 typeA 协议判定器、ISO/IEC 14443 typeB 协议判定器和组合逻辑电路组成。谐振电路由电感和电容组成，检波器由二极管包络检波电路组成。
本发明中谐振电路的谐振频率为ISO/IEC 14443协议规定的13.56MHz。当智能卡进场时，通过谐振电路耦合到读卡器发出的射频信号。此时智能卡默认本发明中全部电路处于工作状态。检波器接到谐振电路电感的两端，对电感上的射频信号作包络检波，检波后的信号分别送给各个协议解调器和协议判定器。其中ISO/IEC 14443 typeA协议判定器采用ASK 100%信号调制；ISO/IEC 14443 typeB 协议判定器采用ASK 10%信号调制。所以通过检测检波信号的幅度，就可以确定是否采用typeA类型协议传输数据。ISO/IEC 14443 typeB协议判定器检测检波后信号是否包含typeB类型信号起始帧SOF，来确定是否采用typeB类型协议传输数据。ISO/IEC 14443 typeA协议判定器和ISO/IEC 14443 typeB协议判定器的输出连接到组合逻辑电路，由组合逻辑电路处理后输出协议类型控制信号控制解调器电路、延时电路和多路选择器的工作与关闭，并输出协议类型标志信号到寄存器。
如果通讯协议被判定为ISO/IEC 14443 typeA类型，则ISO/IEC 14443 typeA解调器和解码器以及与之连接的延时电路继续工作，把解调制和解码所得信号经过延时电路，送到多路选择器，此时多路选择器也在协议判定器的控制下，选择ISO/IEC 14443 typeA类型数据通过，存储到寄存器中。而ISO/IEC 14443 typeB解调器和与之连接的延时电路被关闭。若通讯协议被判定为为ISO/IEC 14443 typeB类型，则ISO14443 typeB解调器和与之连接的延时电路继续工作，把解调制所得信号经过延时电路，送到多路选择器，此时多路选择器也在协议判定器的控制下，选择ISO/IEC 14443 typeB类型数据通过，存储到寄存器中。而ISO/IEC 14443 typeA解调器和解码器以及与之连接的延时电路被关闭。
延时电路的作用：由于协议判定器判定协议类型需要一定时间，在这段时间内，多路选择器的控制端还没有正确的协议类型控制信号，有可能造成误传输数据。加了延时电路后，在协议判定器判定协议类型的时间内，两种解调电路的信号都没有输出到多路选择器，而是经过了延时。等协议判定器正确的判定协议类型后才会输出到多路选择器，避免了错误通讯。

Claims (4)

1.一种用于非接触式智能卡多协议自适应选择电路，它包括谐振电路和检波器，其特征在于，它还包括ISO/IEC 14443 typeA 协议解调器和解码器、ISO/IEC 14443 typeB协议解调器、协议判定器、两个延时电路、多路选择器以及寄存器，所述谐振电路通过检波器分别与ISO/IEC 14443 typeA 协议解调器和解码器、ISO/IEC 14443 typeB协议解调器以及协议判定器相连接，协议判定器输出的控制信号分别与ISO/IEC 14443 typeA 协议解调器和解码器、ISO/IEC 14443 typeB协议解调器、两个延时电路以及多路选择器相连接，协议判定器输出的协议类型标识信号与寄存器相连接，ISO/IEC 14443 typeA 协议解调器和解码器以及ISO/IEC 14443 typeB协议解调器分别通过各自的延时电路连接到多路选择器的输入端，多路选择器与寄存器相连接。
2.如权利要求1所述的非接触式智能卡多协议自适应选择电路，其特征在于，所述协议判定器由ISO/IEC 14443 typeA 协议判定器、ISO/IEC 14443 typeB 协议判定器和组合逻辑电路组成。
3.如权利要求1或2所述的非接触式智能卡多协议自适应选择电路，其特征在于，所述谐振电路由电感和电容组成。
4.如权利要求3所述的非接触式智能卡多协议自适应选择电路，其特征在于，所述检波器由二极管包络检波电路组成。
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