CN107016432A - 用于近场通信的半导体装置及操作其的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于近场通信的半导体装置及操作其的方法。所述半导体装置包括：第一线圈部分，从读取器接收第一时钟信号；电力产生器，根据开关的开关操作电连接到第一线圈部分；第一近场通信(NFC)芯片，电连接到电力产生器并根据第一时钟信号接收电力；第二NFC芯片，产生用于控制开关的开关操作的开关操作控制信号；以及第二线圈部分，电连接到第二NFC芯片并从读取器接收第二时钟信号。

Description

用于近场通信的半导体装置及操作其的方法
该专利申请要求于2015年12月11日提交到韩国知识产权局的第10-2015-0177128号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开通过引用全部包含于此。
技术领域
本公开涉及一种用于近场通信的半导体装置。
背景技术
近场通信(NFC)卡(也被称为智能卡、芯片卡、集成电路(IC)卡)可以根据适当的操作方法以无源模式或有源模式操作。
NFC卡可以在被动模式下接收从读取器发送的信号，但是NFC卡可以在主动模式下根据从读取器发送的信号加载传输数据并且将修改的信号发送回读取器。
发明内容
示例实施例提供了一种半导体装置，半导体装置包括通过由开关操作划分无源模式和有源模式来降低通常的消耗电力。
根据示例实施例的一方面，提供了一种半导体装置，半导体装置包括：第一线圈部分，被构造为从读取器接收第一时钟信号；电力产生器，根据开关的开关操作电连接到第一线圈部分；第一NFC芯片，电连接到电力产生器并被构造为根据第一时钟信号接收电力；第二NFC芯片，被构造为产生用于控制开关的开关操作的开关操作控制信号；以及第二线圈部分，电连接到第二NFC芯片并被构造为从读取器接收第二时钟信号。
根据另一个示例实施例的一方面，提供了一种半导体装置，半导体装置包括：第一线圈部分，被构造为从读取器接收第一时钟信号；电力产生器，根据开关的开关操作电连接到第一线圈部分；负载芯片，电连接到电力产生器并且被构造为根据第一时钟信号接收电力，其中，负载芯片包括应用软件；NFC芯片被构造为产生用于控制开关的开关操作的开关操作控制信号，并且电连接到负载芯片以传输和接收数据；以及第二线圈部分，电连接到第二NFC芯片并被构造为从读取器接收第二时钟信号。
根据另一个示例实施例的一方面，提供了一种半导体装置，半导体装置包括：第一线圈部分，被构造为从读取器接收第一时钟信号；电力产生器，包括根据开关的开关操作电连接到第一线圈部分以执行阻抗匹配的匹配电路，以及被构造为从匹配电路接收电压信号以产生电力的第一NFC芯片；负载芯片，电连接到第一NFC芯片并且被构造为根据第一时钟信号接收电力，其中，负载芯片包括应用软件；第二NFC芯片，被构造为产生用于控制开关的开关操作的开关操作控制信号；以及第二线圈部分，电连接到第二NFC芯片并且被构造为从读取器接收第二时钟信号。
根据另一示例实施例的一方面，提供了一种半导体装置，所述半导体装置包括：线圈部分，被构造为从读取器接收时钟信号；电力产生器，根据时钟信号电连接到线圈部分以产生电力；负载芯片，电连接到电力产生器并且被构造为根据时钟信号从电力产生器接收电力，其中，负载芯片可以包括应用软件；以及NFC芯片，电连接到电力产生器和负载芯片，其中，NFC芯片被构造为根据时钟信号从电力产生器接收电力或者与负载芯片交换数据，其中，NFC芯片被构造为根据时钟信号执行验证。
根据示例实施例的一方面，提供了一种半导体装置，半导体装置包括：线圈部分，被构造为从读取器接收时钟信号；电力产生器，包括电连接到线圈部分以执行阻抗匹配的匹配电路以及被构造为从匹配电路接收电压信号以产生电力的NFC芯片；以及负载芯片，电连接到NFC芯片并且被构造为根据时钟信号接收电力，其中，负载芯片包括应用软件，其中，NFC芯片被构造为根据时钟信号执行验证。
根据示例实施例的一方面，提供了一种操作半导体装置的方法，所述方法包括：在第一线圈处从近场通信读取器接收第一时钟信号，其中，第一线圈通过开关连接到电力产生器和第一近场通信芯片，其中，第一时钟信号包括电压信号；在连接到第二近场通信芯片的第二线圈处从近场通信读取器接收第二时钟信号，其中，第二时钟信号包括用于控制开关的控制信号；响应于在开关处从第二近场通信芯片正在接收的控制信号，基于电压信号在电力产生器处产生电力并将电力从电力产生器传输到第一近场通信芯片。
附图说明
通过参照附图详细地描述示例实施例，上面的和其它方面和特征将变得更加明显，在附图中：
图1是根据示例实施例的半导体装置的框图；
图2是示出根据示例实施例的图1的电力产生器的框图；
图3和图4是示出图1的半导体装置的操作的框图；
图5是示出图1的半导体装置的操作的序列图；
图6是根据示例实施例的半导体装置的框图；
图7和图8是示出图6的半导体装置的操作的框图；
图9是根据示例实施例的半导体装置的框图；
图10和图11是示出图9的半导体装置的操作的框图；
图12是根据示例实施例的半导体装置的框图；
图13和图14是示出图12的半导体装置的操作的框图；
图15是根据示例实施例的半导体装置的框图；
图16和图17是示出图15的半导体装置的操作的框图；
图18是示出根据示例实施例的半导体装置的框图；
图19是示出根据示例实施例的半导体装置的框图；
图20是包括根据示例实施例的半导体装置的片上系统(SoC)系统的框图；
图21是包括根据示例实施例的半导体装置的电子系统的框图；
图22、图23和图24是示出应用根据一些示例实施例的半导体装置的示例性半导体系统的图。
具体实施方式
现在将参照附图更充分地描述示例实施例。
图1是示出根据示例实施例的半导体装置的框图。如图1中示出的，半导体装置1可以包括读取器以及与读取器通信的附件。附件可以包括第一线圈部分C1、电力产生器100、开关110、第一NFC芯片(NFC芯片也被称为“NFC Tag”)120、第二NFC芯片130、负载芯片140和第二线圈部分C2。
附件可以结合读取器操作，读取器可以包括NFC芯片组10和电连接到NFC芯片组10的第三线圈部分C3。NFC芯片组10可以通过第三线圈部分C3发送信号。
第一线圈部分C1可以接收从读取器发送的信号(即，第一时钟信号)。在一些实施例中，尽管可以例如以近场通信(NFC)的形式提供从读取器发送的信号，但是本公开不限于此。这里，第一时钟信号(即，时序信号)可以包括电压信号或数据。
电力产生器100可以根据开关110的开关操作电连接到第一线圈部分C1。电力产生器100可以通过第一线圈部分C1接收从读取器发送的第一时钟信号以产生电力P并且向第一NFC芯片120和/或负载芯片140提供电力。第一NFC芯片120和负载芯片140可以电连接到电力产生器100。负载芯片140可以包括应用器，应用器可以根据用户的需要包括各种类型的软件。
图2是示出根据示例实施例的图1的电力产生器的框图。然而，图2的电力产生器可以结合本公开中描述的其它实施例来使用。电力产生器100可以包括匹配电路101、整流器102、转换器103和电容器104。匹配电路101可以在传输端(即，读取器)和接收端(即，第一线圈部分C1)之间执行阻抗匹配。整流器102可以对经第一线圈部分C1接收到的交流(AC)电压进行整流以产生直流(DC)电压。转换器103可以例如是DC-DC转换器并且可以调整从整流器102输出的DC电压的电压电平以符合第一NFC芯片120或负载芯片140的负载容量。当开关110断开时，电容器104可以存储提供到第一NFC芯片120或负载芯片140的预留电力。
图3和图4是示出图1的半导体装置的操作的框图。如图3中示出的，第一NFC芯片120电连接到电力产生器100，并且可以根据第一时钟信号从电力产生器100接收电力。第二NFC芯片130可以从读取器接收第二时钟信号以产生控制开关110的开关操作的开关操作控制信号(SCS)。第二线圈部分C2电连接到第二NFC芯片130，第二NFC芯片130可以通过第二线圈部分C2接收第二时钟信号。
当第一时钟信号包括电压信号时，第一NFC芯片120可以从电力产生器100接收电力。具体地，基于从读取器发送的电压信号和开关操作信号(S_S)，第二NFC芯片130可以产生至开关110的开关操作控制信号。随后第一线圈部分C1可以接收电压信号并将电压信号中继(relay)到电力产生器100，使得第一NFC芯片120可以接收由电力产生器100产生的电力P。此外，由电力产生器100产生的电力P也可以提供到负载芯片140。
当第二时钟信号包括开关110的开关操作信号时，第二NFC芯片130可以产生开关操作控制信号(SCS)并提供开关操作控制信号(SCS)以闭合开关110。此外，也可以通过开关操作控制信号(SCS)断开开关110。
当从读取器发送的第二时钟信号包括闭合信号时，第二NFC芯片130可以产生指示开关110的闭合操作的开关操作控制信号(SCS)。当从读取器发送的第二时钟信号包括断开信号时，第二NFC芯片130可以产生指示开关110的断开操作的开关操作控制信号(SCS)。
当开关110闭合时，第一线圈部分C1和电力产生器100可以彼此电连接，从读取器发送的第一时钟信号可以提供到电力产生器100。
根据半导体装置1，可以通过缺省(即，处于空闲状态)断开开关110，电力产生器100可以不执行电力产生操作。因此，在这种状态下，读取器可以不消耗电池电力。需要将包括来自读取器的开关操作信号(即，用于闭合开关110的信号)的第二时钟信号提供到第二线圈部分C2使得第二NFC芯片130可以产生开关操作控制信号(SCS)。可以基于从第二NFC芯片130产生的开关操作控制信号(SCS)闭合开关110，第一线圈部分C1和电力产生器100可以根据开关110的闭合操作彼此电连接。
当第一线圈部分C1和电力产生器100彼此电连接时，从读取器发送的电压信号可以通过第一线圈部分C1提供到电力产生器100，电力产生器100可以产生电力P，并向第一NFC芯片120或负载芯片140提供电力。
在图4中，示出了半导体装置1的数据传输和接收工艺。
第一NFC芯片120和负载芯片140可以彼此电连接，可以通过第一NFC芯片120和负载芯片140之间的有线的通信来传输和接收数据。然而，本公开不限于此，如果有必要的话，可以在第一NFC芯片120和负载芯片140之间无线地传输和接收数据。
当开关110闭合时，第一线圈部分C1和第一NFC芯片120可以彼此电连接。当开关110处于闭合状态时，从读取器发送的数据(即，接收的数据)D可以通过第一线圈部分C1传输到第一NFC芯片120，第一NFC芯片120可以将接收的数据传输到负载芯片140。此外，从负载芯片140产生的传输数据D可以传输到第一NFC芯片120，第一NFC芯片120可以将传输数据传输到读取器以执行数据传输和接收操作。
此外，第二NFC芯片130可以执行验证操作。具体地，当从读取器发送的第二时钟信号包括验证信号S_AUTH时，第二NFC芯片130可以通过第二线圈部分C2接收验证信号S_AUTH，第二NFC芯片130可以通过确定读取器和/或附件是否是真正的(即，被授权的)装置来执行验证。仅在通过第二NFC芯片130成功完成验证工艺时，通过选择性地授权电力传送和数据传送，能够防止假的或未授权的装置的使用。
因此，第一时钟信号可以包括电压信号或数据，第二时钟信号可以包括验证信号S_AUTH或开关操作信号。此外，为了可以从读取器发送包括在第一时钟信号中的电压信号或数据，第二NFC芯片130可能需要根据第二时钟信号中包括的验证信号S_AUTH执行验证操作，第二NFC芯片130可能需要产生开关操作控制信号(SCS)以基于第二时钟信号中包括的开关操作信号闭合开关110。
图5是示出示例性半导体装置1的操作的序列图。然而，图5的序列图可以应用于本公开中描述的其它实施例。
关于半导体装置1中包括的读取器和附件，读取器可以将开关操作信号发送到第二NFC芯片130(TX开始，即，传输开始)，第二NFC芯片130可以产生开关操作控制信号(SCS)。第二NFC芯片130向开关110提供开关操作控制信号(SCS)以便闭合开关110(传输RF闭合信号，即，传输射频闭合信号)，并以便通过第一线圈部分C1向电力产生器100提供电压信号以在电力产生器100中执行电力产生操作(产生RF电力产生器)。由电力产生器100产生的电力P可以提供到第一NFC芯片120和负载芯片140。随后，读取器可以发送将要传输到负载芯片140的传输数据，第一NFC芯片120接收传输数据并将传输数据传输到负载芯片140以执行数据传输和接收操作。
图6是示出根据示例实施例的半导体装置的框图。图7和图8是示出图6的半导体装置的操作的框图。在下文中，将省略对上述实施例的重复的部分的描述，将主要地描述差异。
如图6中示出的，半导体装置2可以包括读取器和附件。半导体装置2的附件可以包括第一线圈部分C1、电力产生器100、开关110、NFC芯片135、负载芯片140和第二线圈部分C2。
半导体装置2的附件可以结合读取器来操作，读取器可以包括NFC芯片组10和电连接到NFC芯片组10的第三线圈部分C3。读取器可以通过第三线圈部分C3发送信号。
第一线圈部分C1可以接收从读取器发送的信号(即，第一时钟信号)。这里，第一时钟信号可以包括电压信号。
电力产生器100可以根据开关110的开关操作电连接到第一线圈部分C1。电力产生器100可以通过第一线圈部分C1接收从读取器发送的第一时钟信号以产生将要提供到负载芯片140的电力P。负载芯片140可以电连接到电力产生器100。负载芯片140可以包括应用器，应用器可以根据用户的需要包括各种类型的软件。
NFC芯片135可以从读取器接收第二时钟信号以产生用于控制开关110的开关操作的开关操作控制信号(SCS)。第二线圈部分C2电连接到NFC芯片135，NFC芯片135可以通过第二线圈部分C2接收第二时钟信号。
当第一时钟信号包括电压信号时，负载芯片140可以从电力产生器100接收电力。具体地，NFC芯片135可以基于从读取器发送的电压信号和开关操作信号(S_S)产生开关操作控制信号(SCS)以闭合开关110，第一线圈部分C1可以接收电压信号并将电压信号提供到电力产生器100使得负载芯片140可以接收由电力产生器100产生的电力P。
当第二时钟信号包括开关110的开关操作信号时，NFC芯片135可以产生开关操作控制信号(SCS)并将所述信号提供到开关110以闭合开关110。另外，也可以通过开关操作控制信号(SCS)断开开关110。
当从读取器发送的第二时钟信号包括闭合信号时，NFC芯片135可以产生指示开关110闭合的开关操作控制信号(SCS)，当从读取器发送的第二时钟信号包括断开信号时，NFC芯片135可以产生指示开关110断开的开关操作控制信号(SCS)。
如图7中示出的，当开关110闭合时，第一线圈部分C1和电力产生器100可以彼此电连接，从读取器发送的第一时钟信号可以提供到电力产生器100。
根据半导体装置2，通过缺省(即，处于空闲状态)，可以使开关110处于断开状态，电力产生器100可以不执行电力产生操作。因此，在这种状态下，读取器可以不消耗电池电力。需要将包括来自读取器的开关操作信号(即，用于闭合开关110的信号)的第二时钟信号提供到第二线圈部分C2使得NFC芯片135可以产生开关操作控制信号(SCS)。可以基于从NFC芯片135产生的开关操作控制信号(SCS)闭合开关110，第一线圈部分C1和电力产生器100可以根据开关110的闭合操作彼此电连接。
当第一线圈部分C1和电力产生器100彼此电连接时，从读取器发送的电压信号可以通过第一线圈部分C1提供到电力产生器100，电力产生器100可以产生电力P，并向负载芯片140提供电力。
如图8中示出的，NFC芯片135和负载芯片140可以彼此电连接，可以在NFC芯片135和负载芯片140之间通过有线的通信通道来传输和接收数据。然而，本公开不限于此，如果有必要的话，可以在NFC芯片135和负载芯片140之间无线地传输和接收数据。
从读取器发送的数据(即，接收数据或入站数据)D可以通过第二线圈部分C2传输到NFC芯片135，NFC芯片135可以将接收数据传输到负载芯片140。此外，从负载芯片140产生的传输数据(即，出站数据)可以传输到NFC芯片135，作为数据传输和接收操作的部分，NFC芯片135可以将传输数据输出到读取器。
此外，NFC芯片135可以执行验证操作。具体地，当从读取器发送的第二时钟信号包括验证信号S_AUTH时，NFC芯片135可以通过第二线圈部分层C2接收验证信号S_AUTH，NFC芯片135可以通过确定读取器和/或附件是否是真正的和/或被授权的装置来执行验证。仅在通过NFC芯片135成功完成验证工艺时，通过选择性地授权电力传送和数据传送，能够防止假的或未授权的装置的使用。
因此，第一时钟信号可以包括电压信号，第二时钟信号可以包括验证信号S_AUTH、开关操作信号或数据。此外，为了可以从读取器发送第一时钟信号中包括的电压信号，NFC芯片135可能需要根据第二时钟信号中包括的验证信号S_AUTH执行验证操作，NFC芯片135可能需要根据第二时钟信号中包括的开关操作信号产生用于执行开关110的闭合操作的开关操作控制信号(SCS)。
图9是示出根据示例实施例的半导体装置的框图。图10和图11是示出图9的半导体装置的操作的框图。在下文中，将省略对上述实施例的重复的部分的描述，将主要地描述差异。
如图9中示出的，半导体装置3可以包括至少一个读取器和附件。半导体装置3的附件可以包括第一线圈部分C1、电力产生器105、开关110、第一NFC芯片106、第二NFC芯片130、负载芯片140和第二线圈部分C2。
半导体装置3的附件可以结合读取器来操作，读取器可以包括NFC芯片组10和电连接到NFC芯片组10的第三线圈部分C3。读取器可以通过第三线圈部分C3发送信号。
第一线圈部分C1可以接收从读取器发送的信号(即，第一时钟信号)。这里，第一时钟信号可以包括电压信号或数据。
电力产生器105可以根据开关110的开关操作电连接到第一线圈部分C1。电力产生器105可以通过第一线圈部分C1接收从读取器发送的第一时钟信号以产生将要提供到负载芯片140的电力P。负载芯片140可以电连接到电力产生器105。负载芯片140可以包括应用器，应用器可以根据用户的需要包括各种类型的软件。
电力产生器105可以包括匹配电路101、第一NFC芯片106和电容器104。匹配电路101可以在传输端(即，读取器)和接收端(即，第一线圈部分C1)之间执行阻抗匹配。第一NFC芯片106可以从匹配电路101接收电压信号以产生供应到负载芯片140的电力P。当开关110断开时，电容器104可以存储可提供到负载芯片140的预留电力。
负载芯片140可以电连接到电力产生器105并根据第一时钟信号接收由电力产生器105提供的电力。第二NFC芯片130可以从读取器接收第二时钟信号以产生用于控制开关110的开关操作的开关操作控制信号(SCS)。第二线圈部分C2可以电连接到第二NFC芯片130，第二NFC芯片130可以通过第二线圈部分C2接收第二时钟信号。
当第一时钟信号包括电压信号时，负载芯片140可以从电力产生器105接收电力。具体地，第二NFC芯片130可以基于从读取器发送的电压信号和开关操作信号(S_S)产生开关操作控制信号(SCS)以闭合开关110。第一线圈部分C1可以接收电压信号并将电压信号提供到电力产生器105使得负载芯片140可以接收由电力产生器105产生的电力P。
当第二时钟信号包括开关110的开关操作信号时，第二NFC芯片130可以产生开关操作控制信号(SCS)并可以将所述信号提供到开关110以闭合开关110。另外，也可以通过开关操作控制信号(SCS)断开开关110。
当从读取器发送的第二时钟信号包括闭合信号时，第二NFC芯片130可以产生指示开关110闭合的开关操作控制信号(SCS)，当从读取器发送的第二时钟信号包括断开信号时，第二NFC芯片130可以产生指示开关110断开的开关操作控制信号(SCS)。
当开关110闭合时，第一线圈部分C1和电力产生器105可以彼此电连接，从读取器发送的第一时钟信号可以提供到电力产生器105。
根据半导体装置3，通过缺省(即，处于空闲状态)，可以使开关110通常处于断开状态，电力产生器105可以不执行电力产生操作。因此，在这种状态下，读取器可以不需要消耗电池电力。可以需要将包括来自读取器的开关操作信号(即，用于闭合开关110的信号)的第二时钟信号提供到第二线圈部分C2使得第二NFC芯片130可以产生开关操作控制信号(SCS)。可以基于从第二NFC芯片130产生的开关操作控制信号(SCS)闭合开关110，第一线圈部分C1和电力产生器105可以根据开关110的闭合操作彼此电连接。
如图10中示出的，当第一线圈部分C1和电力产生器105彼此电连接时，从读取器发送的电压信号可以通过第一线圈部分C1提供到电力产生器105，电力产生器105可以产生电力P，并将电力提供到负载芯片140。
在图11中示出了半导体装置3的数据传输和接收工艺。
第一NFC芯片106和负载芯片140可以彼此电连接，可以通过有线的通信通道在第一NFC芯片106和负载芯片140之间传输和接收数据。然而，本公开不限于此，如果有必要的话，可以在第一NFC芯片106和负载芯片140之间无线地传输和接收数据。
当开关110闭合时，第一线圈部分C1和第一NFC芯片106可以彼此电连接。在开关110的闭合状态下，从读取器发送的数据(即，接收的数据或入站数据)D可以通过第一线圈部分C1传输到第一NFC芯片106，第一NFC芯片106可以将接收数据传输到负载芯片140。此外，从负载芯片140产生的传输数据(即，出站数据)D可以传输到第一NFC芯片106，作为数据传输和接收操作的部分，第一NFC芯片106可以将传输数据输出到读取器。
此外，第二NFC芯片130可以执行验证操作。具体地，当从读取器发送的第二时钟信号包括验证信号S_AUTH时，第二NFC芯片130可以通过第二线圈部分C2接收验证信号S_AUTH，第二NFC芯片130可以通过确定读取器和/或附件是否是真正的装置和/或被授权的装置来执行验证。仅在通过第二NFC芯片130成功完成验证工艺时通过选择性地授权电力传送和数据传送，能够防止假的或未授权的装置的使用。
因此，第一时钟信号可以包括电压信号或数据，第二时钟信号可以包括验证信号S_AUTH或开关操作信号。此外，为了可以从读取器发送包括在第一时钟信号中的电压信号或数据，第二NFC芯片130可能需要根据第二时钟信号中包括的验证信号S_AUTH执行验证操作，第二NFC芯片130可能需要产生开关操作控制信号(SCS)以基于第二时钟信号中包括的开关操作信号闭合开关110。
图12是示出根据示例实施例的半导体装置的框图。图13和图14是示出图12的半导体装置的操作的框图。在下文中，将省略对上述实施例的重复的部分的描述，将主要地描述差异。
如图12中示出的，半导体装置4可以至少包括读取器和附件。半导体装置4的附件可以包括第一线圈部分C1、电力产生器100、NFC芯片137、负载芯片140。
半导体装置4的附件可以结合读取器来操作，读取器可以包括NFC芯片组11、电连接到NFC芯片组11的第四线圈部分C4和第五线圈部分C5。读取器可以通过第四线圈部分C4发送信号。第五线圈部分C5可以用于与涉及半导体装置4的附件的操作不同的其它NFC通信。即，第四线圈部分C4和第五线圈部分C5可以彼此物理地分离。第四线圈部分C4和第一线圈部分C1可以被诸如铁素体的磁场屏蔽材料屏蔽。
第一线圈部分C1可以接收从读取器发送的信号(即，第一时钟信号)。这里，第一时钟信号可以包括电压信号、验证信号或数据。
电力产生器100可以通过第一线圈部分C1接收从读取器发送的第一时钟信号以产生提供到NFC芯片137或负载芯片140的电力P。NFC芯片137或负载芯片140可以电连接到电力产生器100。负载芯片140可以包括应用器，应用器可以根据用户的需要包括各种类型的软件。
电力产生器100可以包括匹配电路101、整流器102、转换器103和电容器104。匹配电路101可以在传输端(即，读取器)和接收端(即，第一线圈部分C1)之间执行阻抗匹配。整流器102可以对经第一线圈部分C1接收到的AC电压进行整流以产生DC电压。转换器103可以例如是DC-DC转换器并且可以调整从整流器102输出的DC电压的电压电平以符合NFC芯片137或负载芯片140的负载容量。电容器104可以存储可提供到NFC芯片137或负载芯片140的预留电力。
如图13中示出的，NFC芯片137可以电连接到电力产生器100并且根据第一时钟信号从电力产生器100接收电力。当第一时钟信号包括电压信号时，NFC芯片137可以从电力产生器100接收电力。此外，由电力产生器100产生的电力P也可以提供到负载芯片140。
图14示出半导体装置4的数据传输和接收工艺。
NFC芯片137和负载芯片140可以彼此电连接，可以通过有线的通信通道在NFC芯片137和负载芯片140之间传输和接收数据。然而，本公开不限于此，如果有必要的话，可以在NFC芯片137和负载芯片140之间无线地传输和接收数据。
从读取器发送的数据(即，接收数据或入站数据)D可以通过第一线圈部分C1传输到NFC芯片137，NFC芯片137可以将接收数据传输到负载芯片140。此外，负载芯片140中产生的传输数据(即，出站数据)D可以传输到NFC芯片137，作为数据传输和接收操作的部分，NFC芯片137可以将传输数据输出到读取器。
此外，NFC芯片137可以执行验证操作。具体地，当从读取器发送的第一时钟信号包括验证信号S_AUTH时，NFC芯片137可以通过第一线圈部分C1接收验证信号S_AUTH，NFC芯片137可以通过确定读取器和/或附件是否是真正的装置和/或被授权的装置来执行验证。仅在通过NFC芯片137成功完成验证工艺时通过选择性地授权电力和数据传送，能够防止假的或未授权的装置的使用。
因此，第一时钟信号可以包括电压信号、验证信号或数据。此外，为了可以从读取器发送包括在第一时钟信号中的电压信号或数据，NFC芯片137可能需要根据第一时钟信号中包括的验证信号S_AUTH执行验证操作。
图15是根据示例实施例的半导体装置的框图。图16和图17是示出图15的半导体装置的操作的框图。在下文中，将省略对上述实施例的重复的部分的描述，将主要地描述差异。
如图15中示出的，半导体装置5可以至少包括读取器和附件。半导体装置5的附件可以包括第一线圈部分C1、电力产生器107、NFC芯片108、负载芯片140。
半导体装置5的附件可以结合读取器操作，读取器可以包括NFC芯片组11、电连接到NFC芯片组11的第四线圈部分C4和第五线圈部分C5。读取器可以通过第四线圈部分C4发送信号。第五线圈部分C5可以用于与涉及半导体装置5的附件的操作不同的其它NFC通信。即，第四线圈部分C4和第五线圈部分C5可以彼此物理地分离。第四线圈部分C4和第一线圈部分C1可以被诸如铁素体的磁场屏蔽材料屏蔽。
第一线圈部分C1可以接收从读取器发送的信号(即，第一时钟信号)。这里，第一时钟信号可以包括电压信号、验证信号或数据。
电力产生器107可以通过第一线圈部分C1接收从读取器发送的第一时钟信号以产生提供到负载芯片140的电力P。负载芯片140可以电连接到电力产生器107。负载芯片140可以包括应用器，应用器可以根据用户的需要包括各种类型的软件。
电力产生器107可以包括匹配电路101、NFC芯片108和电容器104。匹配电路101可以在传输端(即，读取器)和接收端(即，第一线圈部分C1)之间执行阻抗匹配。NFC芯片108可以从匹配电路101接收电压信号以产生电力P并将电力供应到负载芯片140。电容器104可以存储可提供到负载芯片140的预留电力。
如图16中示出的，负载芯片140可以电连接到电力产生器107并且根据第一时钟信号从电力产生器107接收电力。当第一时钟信号包括电压信号时，负载芯片140可以从电力产生器107接收电力。
图17示出半导体装置5的数据传输和接收工艺。
NFC芯片108和负载芯片140可以彼此电连接，可以通过有线的通信通道在NFC芯片108和负载芯片140之间传输和接收数据。然而，本公开不限于此，如果有必要的话，可以在NFC芯片108和负载芯片140之间无线地交换数据。
从读取器发送的数据(即，接收数据或入站数据)D可以通过第一线圈部分C1传输到NFC芯片108，NFC芯片108可以将接收数据传输到负载芯片140。此外，从负载芯片140产生的传输数据(即，出站数据)可以传输到NFC芯片108，作为数据传输和接收操作的部分，NFC芯片108可以将传输数据输出到读取器。
此外，NFC芯片108可以执行验证操作。具体地，当从读取器发送的第一时钟信号包括验证信号S_AUTH时，NFC芯片108可以通过第一线圈部分C1接收验证信号S_AUTH，NFC芯片108可以通过确定读取器和/或附件是否是真正的装置和/或被授权的装置来执行验证。仅在通过NFC芯片108成功完成验证工艺时通过选择性地授权电力传送和数据传送，能够防止假的或未授权的装置的使用。
因此，第一时钟信号可以包括电压信号、验证信号或数据。此外，为了可以从读取器发送包括在第一时钟信号中的电压信号或数据，NFC芯片108可能需要根据第一时钟信号中包括的验证信号S_AUTH执行验证操作。
图18是根据示例实施例的半导体装置的框图。在下文中，将省略对上述实施例的重复的部分的描述，将主要地描述差异。
如图18中示出的，半导体装置6可以至少包括读取器和附件。半导体装置6的附件可以包括第六线圈部分C6、电力产生器100、NFC芯片139、负载芯片140和第七线圈部分C7。
半导体装置6的附件可以结合读取器操作，读取器可以包括NFC芯片组10和电连接到NFC芯片组10的第三线圈部分C3。读取器可以通过第三线圈部分C3发送信号。
第七线圈部分C7可以接收从读取器发送的信号(即，第一时钟信号)。这里，第一时钟信号可以包括电压信号。
电力产生器100可以电连接到第七线圈部分C7。电力产生器100可以通过第七线圈部分C7接收从读取器发送的第一时钟信号以产生将要提供到负载芯片140的电力P。负载芯片140可以电连接到电力产生器100。负载芯片140可以包括应用器，应用器可以根据用户的需要包括各种类型的软件。
NFC芯片139和负载芯片140可以彼此电连接，可以通过有线的通信通道在NFC芯片139和负载芯片140之间传输和接收数据。然而，本公开不限于此，如果有必要的话，可以在NFC芯片139和负载芯片140之间无线地交换数据。
从读取器发送的数据(即，接收数据或入站数据)可以通过第六线圈部分C6传输到NFC芯片139，NFC芯片139可以将接收数据传输到负载芯片140。此外，从负载芯片140产生的传输数据(即，出站数据)可以传输到NFC芯片139，作为数据传输和接收操作的部分，NFC芯片139可以将传输数据输出到读取器。
此外，NFC芯片139可以执行验证操作。具体地，当从读取器发送的第二时钟信号包括验证信号S_AUTH时，NFC芯片139可以通过第六线圈部分C6接收验证信号S_AUTH，NFC芯片139可以通过确定读取器和/或附件是否是真正的装置和/或被授权的装置来执行验证。仅在通过NFC芯片139成功完成验证工艺时通过选择性地授权电力传送和数据传送，能够防止假的或未授权的装置的使用。
图19是根据示例实施例的半导体装置的框图。在下文中，将省略对上述实施例的重复的部分的描述，将主要地描述差异。
如图19中示出的，半导体装置7可以至少包括读取器和附件。半导体装置7的附件可以包括第八线圈部分C8、电力产生器100a、NFC芯片109和负载芯片140。
半导体装置7的附件可以结合读取器来操作，读取器可以包括NFC芯片组10和电连接到NFC芯片组10的第三线圈部分C3。读取器可以通过第三线圈部分C3发送信号。
第八线圈部分C8可以接收从读取器发送的信号(即，第一时钟信号)。这里，第一时钟信号可以包括电压信号或验证信号S_AUTH。
电力产生器100a可以电连接到第八线圈部分C8。电力产生器100a可以通过第八线圈部分C8接收从读取器发送的第一时钟信号以产生将要提供到负载芯片140的电力P。具体地，电力从包括在电力产生器100a中的NFC芯片109产生，产生的电力可以提供到负载芯片140。负载芯片140可以包括应用器，应用器可以根据用户的需要包括各种类型的软件。
NFC芯片109和负载芯片140可以彼此电连接，可以通过有线的通信通道在NFC芯片109和负载芯片140之间传输和接收数据。然而，本公开不限于此，如果有必要的话，可以在NFC芯片109和负载芯片140之间无线地交换数据。
从读取器发送的数据(即，接收数据或入站数据)可以通过第八线圈部分C8传输到NFC芯片109，NFC芯片109可以将接收数据传输到负载芯片140。此外，从负载芯片140产生的传输数据(即，出站数据)可以传输到NFC芯片109，作为数据传输和接收操作的部分，NFC芯片109可以将传输数据输出到读取器。
此外，NFC芯片109可以执行验证操作。具体地，当从读取器发送的第一时钟信号包括验证信号S_AUTH时，NFC芯片109可以通过第八线圈部分C8接收验证信号S_AUTH，NFC芯片109可以通过确定读取器和/或附件是否是真正的装置和/或被授权的来执行验证。仅在通过NFC芯片109成功完成验证工艺时通过选择性地授权电力传送和数据传送，能够防止假的或未授权的装置的使用。
图20是包括根据示例实施例的半导体装置的SoC系统的框图。SOC系统1000可以包括应用处理器1001和动态随机存取存储器(DRAM)1060。
应用处理器1001可以包括中央处理单元(CPU)1010、多媒体系统1020、总线1030、存储系统1040和外围电路1050。
中央处理单元1010可以执行用于驱动SoC系统1000所需要的操作。在一些实施例中，中央处理单元1010可以由包括多个核的多核环境构成。
多媒体系统1020可以执行SoC系统1000中的各种多媒体功能。多媒体系统1020可以包括3D引擎模块、视频编解码器、显示系统、照相系统或后处理器等。
总线1030可以用来在中央处理单元1010、多媒体系统1020、存储系统1040和外围电路1050之中执行数据通信。在一些实施例中，总线1030可以具有多级结构。具体地，作为总线1030的示例，可以使用多级先进的高性能总线(AHB)或多级先进的扩展接口(AXI)，但不限于此。
存储系统1040可以提供应用处理器1001所需要的环境以连接到外部存储器(例如，DRAM 1060)并且以高速操作。在一些实施例中，存储系统1040可以包括控制外部存储器(例如，DRAM 1060)所需要的单独的控制器(例如，DRAM控制器)。
外围电路1050可以提供SoC系统1000所需要的环境以顺利地连接到外部装置(例如，主板)。因此，外围电路1050可以包括使外部装置能够连接到SoC系统1000以与SoC系统1000兼容的各种接口。
DRAM 1060可以作为应用处理器1001的操作所需要的操作存储器(即，主存储器或主内存)。在一些实施例中，DRAM 1060可以如示出的设置在应用处理器1001外部。可选择地，可以以层叠封装件(PoP)的形式将DRAM 1060与应用处理器1001封装。
根据上述示例实施例的半导体装置中的至少一个可以包括在SoC系统1000中。
图21是包括根据示例实施例的半导体装置的电子系统的框图。
如图21中示出的，根据示例性实施例的电子系统1100可以包括控制器1110、输入/输出(I/O)装置1120、存储装置1130、接口1140和总线1150。控制器1110、I/O装置1120、存储装置1130和/或接口1140可以通过总线彼此连接。总线1150可以对应于数据移动所经路径。
控制器1110可以包括微处理器、数字信号处理器、微控制器以及能够执行与这些装置的功能相似的功能的逻辑装置中的至少一个。
I/O装置1120可以包括小键盘、键盘和显示装置等。存储装置1130可以存储数据和/或指令。
接口1140可以向通信网络传输数据或从通信网络接收数据。接口1140可以是有线的接口或无线的接口。例如，接口1140可以包括天线、有线的收发器或无线的收发器。
作为用于改善控制器1110的操作的操作存储器，电子系统1100也可以包括高速DRAM或静态随机存取存储器(SRAM)。
根据上述示例实施例的半导体装置中的至少一个可以包括电子系统1100中的构成元件。
电子系统1100可以应用于个人数字助理(PDA)、便携式计算机、平板计算机、无线电话、移动电话、数字音乐播放器、存储卡或能在无线环境中传输或接收信息的任何类型的电子装置。
图22、图23和图24是示出可以应用根据一些示例实施例的半导体装置的半导体系统的示例的框图。
图22示出平板个人计算机(PC)1200，图23示出笔记本计算机1300，图24示出智能电话1400。根据上述实施例中的一个的半导体装置可以用于平板PC 1200、笔记本计算机1300和智能电话1400等中。
此外，将被本领域的技术人员理解的是，根据本公开的实施例的示例性半导体装置也可以应用到除了这里所阐述的IC装置之外的其它IC装置。
即，尽管上面作为根据该实施例的半导体系统的示例已经描述了仅平板PC 1200、笔记本计算机1300和智能电话1400，但是根据实施例的半导体系统的示例不限于此。
在一些实施例中，半导体系统可以设置为计算机、超移动PC(UMPC)、工作站、上网本计算机、个人数字助理(PDA)、便携式计算机、无线电话、移动电话、电子书阅读器、便携式多媒体播放器(PMP)、便携式视频游戏控制台、导航装置、黑盒子、汽车仪表板照相机、数字照相机、三维电视机、数字音频记录器、数字音频播放器、数字图像记录器、数字图像播放器、数字视频记录器、数字视频播放器等。
尽管已经具体地示出并描述了示例实施例，但是本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离由权利要求限定的本发明构思的精神和范围的情况下，这里可以做出形式和细节上的各种改变。示例实施例应该仅以描述性涵义来考虑而不是出于限制的目的。

Claims (20)

1.一种半导体装置，所述半导体装置包括：
第一线圈部分，被构造为从读取器接收第一时钟信号；
电力产生器，根据开关的开关操作电连接到第一线圈部分；
第一近场通信芯片，电连接到电力产生器并被构造为根据第一时钟信号接收电力；
第二近场通信芯片，被构造为产生用于控制开关的开关操作的开关操作控制信号；以及
第二线圈部分，电连接到第二近场通信芯片并被构造为从读取器接收第二时钟信号。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，第二近场通信芯片被构造为在第二时钟信号包括开关的开关操作信号时，产生开关操作控制信号。
3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，开关被构造为在开关操作信号是闭合信号时，根据开关操作控制信号而闭合以使第一线圈部分与电力产生器电连接。
4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，第二时钟信号包括验证信号，第二近场通信芯片被构造为根据第二时钟信号执行验证。
5.根据权利要求1所述的半导体装置，所述半导体装置还包括电连接到电力产生器且包括应用软件的负载芯片。
6.根据权利要求5所述的半导体装置，其中，第一近场通信芯片和负载芯片被构造为在第一时钟信号包括电压信号时，从电力产生器接收电力。
7.根据权利要求5所述的半导体装置，其中，第一近场通信芯片和负载芯片彼此电连接并且被构造为在第一近场通信芯片和负载芯片之间传输并接收数据。
8.根据权利要求7所述的半导体装置，其中，第一近场通信芯片还被构造为从负载芯片接收数据并通过第一线圈部分向读取器输出数据。
9.根据权利要求7所述的半导体装置，其中，第一近场通信芯片被构造为通过第一线圈部分从读取器接收数据并且向负载芯片传输数据。
10.一种半导体装置，所述半导体装置包括：
第一线圈部分，被构造为从读取器接收第一时钟信号；
电力产生器，根据开关的开关操作电连接到第一线圈部分；
负载芯片，电连接到电力产生器并且被构造为根据第一时钟信号接收电力，其中，负载芯片包括应用软件；
近场通信芯片，被构造为产生用于控制开关的开关操作的开关操作控制信号，并且电连接到负载芯片以传输和接收数据；以及
第二线圈部分，电连接到第二近场通信芯片并被构造为从读取器接收第二时钟信号。
11.根据权利要求10所述的半导体装置，其中，近场通信芯片被构造为在第二时钟信号包括开关的开关操作信号时，产生开关操作控制信号。
12.根据权利要求11所述的半导体装置，其中，开关被构造为在开关操作信号是闭合信号时，根据开关操作控制信号而闭合以使第一线圈部分与电力产生器电连接。
13.根据权利要求10所述的半导体装置，其中，第二时钟信号包括验证信号并且被构造为根据第二时钟信号执行验证。
14.根据权利要求10所述的半导体装置，其中，负载芯片被构造为在第一时钟信号包括电压信号时，从电力产生器接收电力。
15.根据权利要求10所述的半导体装置，其中，近场通信芯片被构造为从负载芯片接收数据并通过第二线圈部分向读取器输出数据。
16.根据权利要求10所述的半导体装置，其中，近场通信芯片被构造为通过第二线圈部分从读取器接收数据并且向负载芯片传输数据。
17.一种半导体装置，所述半导体装置包括：
第一线圈部分，被构造为从读取器接收第一时钟信号；
电力产生器，包括根据开关的开关操作电连接到第一线圈部分以执行阻抗匹配的匹配电路，以及被构造为从匹配电路接收电压信号以产生电力的第一近场通信芯片；
负载芯片，电连接到第一近场通信芯片并且被构造为根据第一时钟信号接收电力，其中，负载芯片包括应用软件；
第二近场通信芯片，被构造为产生用于控制开关的开关操作的开关操作控制信号；以及
第二线圈部分，电连接到第二近场通信芯片并且被构造为从读取器接收第二时钟信号。
18.根据权利要求17所述的半导体装置，其中，第二近场通信芯片还被构造为在第二时钟信号包括开关的开关操作信号时，产生开关操作控制信号。
19.根据权利要求18的半导体装置，其中，开关被构造为在开关操作信号是闭合信号时，根据开关操作控制信号而闭合以使第一线圈部分和电力产生器电连接。
20.根据权利要求17所述的半导体装置，其中，第二时钟信号包括验证信号，第二近场通信芯片还被构造为根据第二时钟信号执行验证。
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