CN105117761A - 一种标签信息处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种标签信息处理方法，该方法包括：微控制单元通过I2C接口相互连接NFC芯片，直接对NFC芯片进行配置，将NFC芯片设定为标签状态，检测NFC芯片的中断请求引脚的状态，当该引脚的电平从低变高时，配置NFC芯片接收数据。本发明提出了一种标签信息处理方法，以应用到没有集成NFC协议的手机上或其他设备上，只要能够开启配置流程就可以实现NFC的标签状态，成本低，速度快。

Description

一种标签信息处理方法

技术领域

本发明涉及NFC，特别涉及一种标签信息处理方法。

背景技术

NFC技术与移动通信技术结合在一起，可以实现数据交换，身份认证等各种功能。将安全芯片与NFC芯片组成一个系统，利用NFC技术中的标签状态，将该系统模拟成非接触IC卡。根据不同的安全芯片的类型，有些就可以用来作为认证时使用的卡。为了和手机中的SIM卡结合起来，可以将安全芯片集成在SIM卡中，这样移动通信运营商可以控制认证功能。

现在大部分实现上述工作方式的方法都是基于手机上操作系统下的开发，包括了特定的硬件芯片和NFC标准协议栈，在开发上主要是实现某些特定的应用。对于没有集成NFC协议的移动设备，无法利用NFC技术来完成身份认证等工作。

发明内容

为解决上述现有技术所存在的问题，本发明提出了一种标签信息处理方法，包括：

微控制单元通过I2C接口相互连接NFC芯片，直接对NFC芯片进行配置，将NFC芯片设定为标签状态，检测NFC芯片的中断请求引脚的状态，当该引脚的电平从低变高时，配置NFC芯片接收数据。

优选地，所述采用微控制单元直接配置NFC芯片，将NFC芯片设定为标签状态，进一步包括：

通过微控制单元将NFC芯片配置在卡模拟模式下，发送一系列的配置命令，通过配置NFC芯片实现不同形式的标签状态，采用主控芯片作为微控制单元来配置NFC芯片，主控芯片与NFC芯片在交互配置命令前，每次在初始化新的数据传递时，主控芯片先发复位命令，并且在发送配置命令时产生错误时，也必须发送复位命令，再重新发送配置命令，NFC芯片和主控芯片通过I2C接口相互连接，并在两者中间加上电平转换电路；

所述I2C接口配置相关的寄存器实现I2C收发数据的功能，通过I2CWriteLength和I2CReadLength这两个变量来指定发送和接收字节数，通过对数组I2CMasterBuffer[]的元素进行赋值，即通知主控芯片要通过I2C总线发送的数据值，在程序中指定数组大小；当NFC芯片有数据发送给主控芯片时，中断请求引脚出现一个正跳变，主控芯片通过轮询这个引脚状态的方式来得知是否要接收数据；用主控芯片的一个不同的通用输入输出引脚与中断请求引脚相连，在程序中通过在循环体内加上if判断语句来判断中断请求引脚是否为高电平。

优选地，所述检测NFC芯片的中断请求引脚的状态，当该引脚的电平从低变高时，配置NFC芯片接收数据，进一步包括：

利用延迟函数，然后在程序中通过判断是哪条命令，针对不同命令加上延迟函数再接收数据，等待所有配置指令执行成功；将I2C接口的两个接口选择管脚连接到地，而另一个接口选择管脚配置成高电平，在I2C通信中NFC芯片为从设备，主控芯片在通信中作为主设备要与NFC芯片收发数据，将NFC芯片的地址设置成0x50；

采用两块稳压芯片做电平转换，将主控芯片和NFC芯片进行连接，用主控芯片的一个通用输入输出管脚与NFC芯片的中断请求引脚管脚相连，并在程序初始化时将该通用输入输出管脚设置为输入口，以检测中断请求引脚的高低电平，在程序中通过判断该通用输入输出管脚的状态来接收数据。

本发明相比现有技术，具有以下优点：

本发明提出了一种标签信息处理方法，以应用到没有集成NFC协议的手机上或其他设备上，只要能够开启配置流程就可以实现NFC的标签状态，成本低，速度快。

附图说明

图1是根据本发明实施例的标签信息处理方法的流程图。

具体实施方式

下文与图示本发明原理的附图一起提供对本发明一个或者多个实施例的详细描述。结合这样的实施例描述本发明，但是本发明不限于任何实施例。本发明的范围仅由权利要求书限定，并且本发明涵盖诸多替代、修改和等同物。在下文描述中阐述诸多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。出于示例的目的而提供这些细节，并且无这些具体细节中的一些或者所有细节也可以根据权利要求书实现本发明。

本发明的一方面提供了一种标签信息处理方法。图1是根据本发明实施例的标签信息处理方法流程图。本发明采用微控制单元直接配置NFC芯片，将其设定为标签状态，软件设计时涉及到NFC标准中的协议和NFC芯片的应用，包括在NFC中定义数据帧的格式，防止数据丢失和传输数据错误检测。

要将NFC芯片配置其在标签状态下，需要发送一系列的配置命令。通过配置NFC芯片可以实现不同形式的标签状态。通过NFC技术可以模拟多种类型的非接触式IC卡的功能。本发明采用的形式是通过微控制单元将NFC芯片配置在卡模拟模式下。NFC芯片定义了多种标签状态形式，其中有一种可以将外部的控制芯片当作安全芯片来使用。在设计中外部的控制芯片设计中采用主控芯片作为微控制单元来配置NFC芯片，在硬件上两者是通过I2C接口相互连接的，但由于两边的I2C接口电平不匹配的缘故，在它们中间要加上一个电平转换电路。中断请求引脚作为NFC芯片的引脚，当它的电平从低变高时，说明NFC芯片有数据要发送出来。这时配置NFC芯片要接收NFC芯片的响应，所以要检测这个管脚的状态。当然硬件上还包括了天线部分，用来与读卡器进行射频场通信。

在通过主控芯片配置NFC芯片的过程中，Host在协议中表示一种逻辑实体，在设计中NFC芯片和主控芯片作为Host。Gate提供Host服务的入口点，不同Host中的Gate通过协议交换信息，协议中的Gate分为两类，一类用于管理Host网络，另一类普通Gate用于特定的应用程序，每个Gate有一个字节的唯一标识码。Pipe是逻辑上联系两个Host之间的通道，在不同的Host中的Gate之间传递数据时需要先建立用来连接两个Gate的Pipe。它可以通过命令来建立，打开，关闭和删除。Pipe的状态是打开或关闭，除非主机断电又上电，否则状态会一直持续下去。假如主机暂时从主机网络中被删除，但是没有新的主机被添加进来，那么Pipe还是会一直持续下去。每个Pipe用7位Bit标识。静态Pipe总是连接主机的Gate和主机控制器的Gate。动态Pipe总是连接主机间的Gate。在主机网络中，动态Pipe的标识码要唯一。对于每个Gate，都要有一张表来定义和Gate相关的参数，每个参数都有一个唯一的标识码，长度为一个字节。每当建立一个连接到Gate的Pipe时，都会在Gate中新建一个表。主机有责任管理和它相关的表，当Pipe被删除的时候，相关的表也被清除。在配置NFC芯片的过程中，要在哪几个Gate下建立Pipe。

最终主控芯片是通过I2C接口发送命令配置NFC芯片，所以软件功能相当于驱动。将程序分成几块：I2C模块，发送和接收模块。主控芯片与NFC芯片在交互这些命令前，主控芯片必须先发复位命令，一般每次在初始化新的数据传递时，都要先发复位命令，并且在发送配置命令时产生错误，也必须发送复位命令，再重新发送命令。I2C模块利用主控芯片的硬件I2C接口，在程序中只需配置几个相关的寄存器即可实现I2C收发数据的功能。通过I2CWriteLength和I2CReadLength这两个变量来指定发送和接收字节数，通过对数组I2CMasterBuffer[]的元素进行赋值，就是通知主控芯片要通过I2C总线发送的数据值，在程序中可以指定数组大小。因为当主控芯片将命令发送给NFC芯片之后，NFC芯片经过处理会回一个响应来通知主控芯片命令是否执行成功，所以主控芯片是要接收NFC芯片发来的数据的。当NFC芯片有数据发送给主控芯片时，中断请求引脚出现一个正跳变，主控芯片就是通过轮询这个引脚状态的方式来得知是否要去接收数据。在设计上用主控芯片的一个不同的通用输入输出引脚与中断请求引脚相连，在程序中通过在循环体内加上if判断语句来判断中断请求引脚是否为高电平。

发送和接收模块：为了针对不同的命令执行速度有快有慢的问题，先实现了一个专门的延迟函数，其可以精确实现200us的延迟，然后在程序中通过判断是哪条命令，针对不同命令加上延迟函数再接收数据。因为配置的命令加在一起有13条，所以需要这13条全执行成功，才能配置成功，一旦中间有一条命令执行失败，那就要重新开始配置流程，从复位命令开始。

在硬件设计上，采用主控芯片和NFC芯片作为核心的硬件部分。因为两个芯片之间是通过I2C接口传递数据，所以两个接口选择管脚连接到地，而一个接口选择管脚配置成高电平。在I2C通信中NFC芯片为从设备，主控芯片在通信中作为主设备要与NFC芯片收发数据，将NFC芯片的地址设置成0x50。

采用两块稳压芯片做电平转换，将主控芯片和NFC芯片进行连接。用主控芯片的一个通用输入输出管脚与NFC芯片的中断请求引脚管脚相连，并在程序初始化上将该通用输入输出管脚设置为输入口，目的是可以检测中断请求引脚的高低电平情况。因此可以在程序中通过判断该通用输入输出管脚的状态来接收数据。

综上所述，本发明提出了一种标签信息处理方法，以应用到没有集成NFC协议的手机上或其他设备上，只要能够开启配置流程就可以实现NFC的标签状态，成本低，速度快。

显然，本领域的技术人员应该理解，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算系统来实现，它们可以集中在单个的计算系统上，或者分布在多个计算系统所组成的网络上，可选地，它们可以用计算系统可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储系统中由计算系统来执行。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (3)

1.一种标签信息处理方法，其特征在于，包括：

微控制单元通过I2C接口相互连接NFC芯片，直接对NFC芯片进行配置，将NFC芯片设定为标签状态，检测NFC芯片的中断请求引脚的状态，当该引脚的电平从低变高时，配置NFC芯片接收数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用微控制单元直接配置NFC芯片，将NFC芯片设定为标签状态，进一步包括：

通过微控制单元将NFC芯片配置在卡模拟模式下，发送一系列的配置命令，通过配置NFC芯片实现不同形式的标签状态，采用主控芯片作为微控制单元来配置NFC芯片，主控芯片与NFC芯片在交互配置命令前，每次在初始化新的数据传递时，主控芯片先发复位命令，并且在发送配置命令时产生错误时，也必须发送复位命令，再重新发送配置命令，NFC芯片和主控芯片通过I2C接口相互连接，并在两者中间加上电平转换电路；

所述I2C接口配置相关的寄存器实现I2C收发数据的功能，通过I2CWriteLength和I2CReadLength这两个变量来指定发送和接收字节数，通过对数组I2CMasterBuffer[]的元素进行赋值，即通知主控芯片要通过I2C总线发送的数据值，在程序中指定数组大小；当NFC芯片有数据发送给主控芯片时，中断请求引脚出现一个正跳变，主控芯片通过轮询这个引脚状态的方式来得知是否要接收数据；用主控芯片的一个不同的通用输入输出引脚与中断请求引脚相连，在程序中通过在循环体内加上if判断语句来判断中断请求引脚是否为高电平。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述检测NFC芯片的中断请求引脚的状态，当该引脚的电平从低变高时，配置NFC芯片接收数据，进一步包括：

利用延迟函数，然后在程序中通过判断是哪条命令，针对不同命令加上延迟函数再接收数据，等待所有配置指令执行成功；将I2C接口的两个接口选择管脚连接到地，而另一个接口选择管脚配置成高电平，在I2C通信中NFC芯片为从设备，主控芯片在通信中作为主设备要与NFC芯片收发数据，将NFC芯片的地址设置成0x50；

采用两块稳压芯片做电平转换，将主控芯片和NFC芯片进行连接，用主控芯片的一个通用输入输出管脚与NFC芯片的中断请求引脚管脚相连，并在程序初始化时将该通用输入输出管脚设置为输入口，以检测中断请求引脚的高低电平，在程序中通过判断该通用输入输出管脚的状态来接收数据。