CN112149439A - Swp物理层s2解码自对准方法、装置及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种SWP物理层S2解码自对准方法、装置及设备，属于带SWP接口的集成电路电路设计技术领域，本发明在S1的上升沿之后将S2的采样计数器清零，此后计数器开始累加，在S1信号的1/8处对S2进行采样，而不是在检测到S2的唤醒序列之后开始对S2进行周期性的采样，从而保证S2的每个bit之间的采样都是独立的，有效避免了错误的累计，有效解决了现有技术中串行数据采样时误差累积的问题，减小误码率和提高通信速度。通过本发明可完成SWP协议主机侧物理层S2信号解码时的自对准，解码时可以根据主机侧的S1信号完成S2的自对准，从而可以适应不同的SWP从机，减小误码率的同时能够在解码S2时根据S1自动适应波特率。

Description

SWP物理层S2解码自对准方法、装置及设备
技术领域
本发明属于带SWP接口的集成电路电路设计技术领域，具体涉及一种SWP物理层S2解码自对准方法、装置及设备。
背景技术
SWP （Single Wire Protocol）协议即单线协议，是目前是用于非接触通信模块（CLF）与USIM卡间传输信息的一种接口协议。现在的SWP协议标准由欧洲电信标准协会ETSI制定，规定了CLF芯片和SIM卡之间的连接以及通信规范，定义了CLF 模块和USIM卡内的SE芯片传输信息的物理连接形式和底层信号传输要求等（包括物理层、数据链路层）。目前，用于通信网的通用集成电路卡（UICC）与非接触通信模块（CLF）间的SWP 接口是移动支付、物联网等近场通信新业务成功开展的关键接口，非接触通信完成后CLF 所得到的数据信息与UICC 卡及通信网的交互全由此接口完成。
SWP协议规定了从机在发送S2信号时，需要在每个数据帧之前插入一个唤醒（wakeup）序列。唤醒序列包含一个逻辑值为1的比特位。目前市场上常见的SWP在主机侧解码S2时，都是通过主机和从机协商通信波特率，然后根据采样时钟频率设置合适的采样周期，在采样周期内对S2信号进行采样。比如SWP主机侧采样时钟是13.56MHz，通信波特率为106Kbps，此时每个采样周期为128个时钟周期。具体的做法是设置一个合适的计数器，检测到唤醒序列之后计数器从0开始计数，在特定的采样点对S2进行采样。计数器计数到128时清零，开始采样下一比特数据。
但是，S2信号需要在电路板上进行传输，不可避免的会有各种延时和偏差。现有的这种做法在采样S2时，由于每个比特都是计数器记满128之后才开始下一比特数据的采样，这样会导致每个比特的误差不断累计。SWP协议规定每个帧长度不超过30字节，加上帧头，帧尾和CRC之后每个有效的数据帧的长度为34字节，如果每个比特的误差不断累积，这样对误差的要求就会很高。这就要求采样时钟要很精确，并且对信号质量的要求同样会很高，否则SWP只能在很低的波特率下工作。
因此，如何减小限号传输的误差，成为现有技术中亟待解决的技术问题。
发明内容
为了至少解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种SWP物理层S2解码自对准方法、装置及设备。
本发明提供的技术方案如下：
一方面，一种SWP物理层S2解码自对准方法，包括：
获取电压域的数字调制信号S1的上升沿，在获取到所述电压域的数字调制信号S1的上升沿后，将电流域的数字调制信号S2的采样计数器清零；
判断所述采样计数器的计数是否到达预设采样周期；
若所述采样计数器的计数到达预设采样周期，则对电流域的数字调制信号S2进行采样，获取采样结果；
根据SWP协议对所述采样结果进行处理。
可选的，所述根据SWP协议对所述采样结果进行处理，包括：
在预设时长内，获取采样结果集；
根据SWP协议对所述采样结果集进行处理。
可选的，所述预设采样周期，包括：1/8采样周期。
可选的，在所述获取电压域的数字调制信号S1的上升沿，之前，还包括：
根据预设延时时长，设置所述电压域的数字调制信号S1的延时。
可选的，还包括：
接收延时设置请求；
根据所述延时设置请求，设置所述预设延时时长。
又一方面，一种SWP物理层S2解码自对准装置，包括：获取模块、判断模块、采样模块和处理模块；
所述获取模块，用于获取电压域的数字调制信号S1的上升沿，在获取到所述电压域的数字调制信号S1的上升沿后，将电流域的数字调制信号S2的采样计数器清零；
所述判断模块，用于判断所述采样计数器的计数是否到达预设采样周期；
所述采样模块，用于在所述采样计数器的计数到达预设采样周期，则对电流域的数字调制信号S2进行采样，获取采样结果；
所述处理模块，用于根据SWP协议对所述采样结果进行处理。
可选的，所述处理模块，用于在预设时长内，获取采样结果集；根据SWP协议对所述采样结果集进行处理。
可选的，还包括：延时设置模块；所述延时设置模块，用于根据预设延时时长，设置所述电压域的数字调制信号S1的延时。
可选的，所述延时设置模块，用于接收延时设置请求；根据所述延时设置请求，设置所述预设延时时长。
又一方面，一种 SWP物理层S2解码自对准设备，包括：处理器，以及与所述处理器相连接的存储器；
所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序至少用于执行上述任一项所述的SWP物理层S2解码自对准方法；
所述处理器用于调用并执行所述存储器中的所述计算机程序。
本发明的有益效果为：
本发明实施例提供的SWP物理层S2解码自对准方法、装置及设备，通过获取电压域的数字调制信号S1的上升沿，在获取到所述电压域的数字调制信号S1的上升沿后，将电流域的数字调制信号S2的采样计数器清零；判断所述采样计数器的计数是否到达预设采样周期；若所述采样计数器的计数到达预设采样周期，则对电流域的数字调制信号S2进行采样，获取采样结果；根据SWP协议对所述采样结果进行处理。本发明在S1的上升沿之后将S2的采样计数器清零，此后计数器开始累加，在S1信号的1/8处对S2进行采样，而不是在检测到S2的唤醒序列之后开始对S2进行周期性的采样，从而保证S2的每个bit之间的采样都是独立的，有效避免了错误的累计，有效解决了现有技术中串行数据采样时误差累积的问题，减小误码率和提高通信速度。通过本发明可完成SWP协议主机侧物理层S2信号解码时的自对准，解码时可以根据主机侧的S1信号完成S2的自对准，从而可以适应不同的SWP从机，减小误码率的同时能够在解码S2时根据S1自动适应波特率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种SWP物理层S2解码自对准方法流程示意图；
图2为本发明实施例中SWP接口数据传输示意图；
图3为本发明实施例中S1编码示意图；
图4为本发明实施例中S2编码示意图；
图5为本发明实施例中S1、S2在不同情况下的编码示意图；
图6为本发明实施例提供的一种SWP物理层S2解码自对准装置结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种SWP物理层S2解码自对准设备结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
为了至少解决本发明中提出的技术问题，本发明实施例提供一种SWP物理层S2解码自对准方法。
图1为本发明实施例提供的一种SWP物理层S2解码自对准方法流程示意图，请参阅图1，本发明实施例提供的方法，可以包括以下步骤：
S11、获取电压域的数字调制信号S1的上升沿，在获取到电压域的数字调制信号S1的上升沿后，将电流域的数字调制信号S2的采样计数器清零。
在本发明实施例中，以SWP主机侧采样时钟是13.56MHz，通信波特率为106Kbps，此时每个采样周期为128个时钟周期为例，对本发明实施例提供的SWP物理层S2解码自对准方法进行说明。
图2为本发明实施例中SWP接口数据传输示意图；图3为本发明实施例中S1编码示意图；图4为本发明实施例中S2编码示意图；图5为本发明实施例中S1、S2在不同情况下的编码示意图。
在现有技术中，参阅图2，SWP接口数据在进行传输中，信号S1是电压域的数字调制信号，实现CLF 到UICC的数据传输；S2是电流域的数字调制信号，实现UICC到CLF 的数据传输。其中，S1的编码格式参阅图3，逻辑值1表示为3/4的高电平和1/4低电平，逻辑值0表示为1/4的高电平和3/4低电平。S2信号只有当S1信号为高电平时有效。除了SWIO接口处于挂起状态（此时S1为高电平）时UICC唤醒SWP，UICC只能在S1为低时切换S2。图4示出了S2相对S1的关系。在不同的组合下，S1、S2的波形如图5所示。
在一个具体的SWP物理层S2解码自对准过程中，可以检测S1的上升沿，在获取到S1的上升沿后，将S2的采样计数器清零。
S12、判断采样计数器的计数是否到达预设采样周期；
在一些实施例中，可选的，预设采样周期，包括：1/8采样周期。
例如，以1/8采样周期为例，进行说明，判断采样计时器的技术是否到达1/8采样周期，即，判断是否到达采样周期的1/8处。
S13、若采样计数器的计数到达预设采样周期，则对电流域的数字调制信号S2进行采样，获取采样结果；
例如，在到达1/8的采样周期后，对S2进行采样。可以参阅图5，S2是从机发送的S2信号，sam_s2是采样之后的结果，其中灰色部位表示S2无效。
S14、根据SWP协议对采样结果进行处理。
在一些实施例中，可选的，根据SWP协议对采样结果进行处理，包括：在预设时长内，获取采样结果集；根据SWP协议对采样结果集进行处理。
例如，重复执行步骤S11、S12、S13，保存每个采样结果，其中，每个采样结果可以为数据帧，根据SWP协议处理采样得到的数据帧。
例如，在一个具体的实现过程中，在S1的上升沿之后将S2的采样计数器清零，此后计数器开始累加，在S1信号的1/8处对S2进行采样。而不是在检测到S2的唤醒序列之后开始对S2进行周期性的采样。参考图5可知，S2的最小有效长度为1/4比特长度，因此在1/8处对S2进行采样能够最大程度保证采样结果的准确性。其依据主要有两点，一是无论S1信号为逻辑0还是逻辑1，一个比特位的传输都是从高电平开始，低电平结束。二是协议规定只有在S1为高时S2才有效。
由于协议规定只有在S1为高时S2有效，那么，在每次检测到S1的上升沿后将S2的采样计数器清零并重新开始计数，这样就能够保证S2的每个bit之间的采样都是独立的，有效避免了错误的累计。同时，S2的采样周期始终和S1的采样周期是相同的，无需设置S2的采样周期。S2的每个bit之间采样独立，而且都是在1/8采样周期处对S2进行采样，这样能够允许的最大误差就是1/8采样周期，降低了对S2信号质量的要求，能够保证SWP工作在较高的波特率时仍然能够正确的完成S2信号的解码。
本发明实施例提供的SWP物理层S2解码自对准方法，获取电压域的数字调制信号S1的上升沿，在获取到电压域的数字调制信号S1的上升沿后，将电流域的数字调制信号S2的采样计数器清零；判断采样计数器的计数是否到达预设采样周期；若采样计数器的计数到达预设采样周期，则对电流域的数字调制信号S2进行采样，获取采样结果；根据SWP协议对采样结果进行处理。本发明在S1的上升沿之后将S2的采样计数器清零，此后计数器开始累加，在S1信号的1/8处对S2进行采样，而不是在检测到S2的唤醒序列之后开始对S2进行周期性的采样，从而保证S2的每个bit之间的采样都是独立的，有效避免了错误的累计，有效解决了现有技术中串行数据采样时误差累积的问题，减小误码率和提高通信速度。通过本发明可完成SWP协议主机侧物理层S2信号解码时的自对准，解码时可以根据主机侧的S1信号完成S2的自对准，从而可以适应不同的SWP从机，减小误码率的同时能够在解码S2时根据S1自动适应波特率。
进一步地，为了减小S1、S2在传输过程中可能存在延时带来的影响，可以对S1进行一定延时之后再开始检测其上升沿，以弥补S2的传输延时。
可选的，在获取电压域的数字调制信号S1的上升沿，之前，还包括：根据预设延时时长，设置电压域的数字调制信号S1的延时。
可选的，还包括：接收延时设置请求；根据延时设置请求，设置预设延时时长。
例如，在一个具体的实现过程中，用户可以通过软件对延时时长进行设定，具体延时时长本实施例中不做限定。
基于一个总的发明构思，本发明实施例还提供一种SWP物理层S2解码自对准装置。
图6为本发明实施例提供的一种SWP物理层S2解码自对准装置结构示意图，请参阅图6，本发明实施例提供的装置，可以包括以下结构：获取模块61、判断模块62、采样模块63和处理模块64；
获取模块61，用于获取电压域的数字调制信号S1的上升沿，在获取到电压域的数字调制信号S1的上升沿后，将电流域的数字调制信号S2的采样计数器清零；
判断模块62，用于判断采样计数器的计数是否到达预设采样周期；
采样模块63，用于在采样计数器的计数到达预设采样周期，则对电流域的数字调制信号S2进行采样，获取采样结果；
处理模块64，用于根据SWP协议对采样结果进行处理。
可选的，处理模块64，用于在预设时长内，获取采样结果集；根据SWP协议对采样结果集进行处理。
可选的，还包括：延时设置模块65；延时设置模块65，用于根据预设延时时长，设置电压域的数字调制信号S1的延时。
可选的，延时设置模块65，用于接收延时设置请求；根据延时设置请求，设置预设延时时长.
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
本发明实施例提供的SWP物理层S2解码自对准装置，通过获取电压域的数字调制信号S1的上升沿，在获取到电压域的数字调制信号S1的上升沿后，将电流域的数字调制信号S2的采样计数器清零；判断采样计数器的计数是否到达预设采样周期；若采样计数器的计数到达预设采样周期，则对电流域的数字调制信号S2进行采样，获取采样结果；根据SWP协议对采样结果进行处理。本发明在S1的上升沿之后将S2的采样计数器清零，此后计数器开始累加，在S1信号的1/8处对S2进行采样，而不是在检测到S2的唤醒序列之后开始对S2进行周期性的采样，从而保证S2的每个bit之间的采样都是独立的，有效避免了错误的累计，有效解决了现有技术中串行数据采样时误差累积的问题，减小误码率和提高通信速度。
基于一个总的发明构思，本发明实施例还提供一种SWP物理层S2解码自对准设备。
图7为本发明实施例提供的一种SWP物理层S2解码自对准设备结构示意图，请参阅图7，本发明实施例提供的一种SWP物理层S2解码自对准设备，包括：处理器71，以及与处理器相连接的存储器72。
存储器72用于存储计算机程序，计算机程序至少用于上述任一实施例记载的SWP物理层S2解码自对准方法；
处理器71用于调用并执行存储器中的计算机程序。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种SWP物理层S2解码自对准方法，其特征在于，包括：
获取电压域的数字调制信号S1的上升沿，在获取到所述电压域的数字调制信号S1的上升沿后，将电流域的数字调制信号S2的采样计数器清零；
判断所述采样计数器的计数是否到达预设采样周期；
若所述采样计数器的计数到达预设采样周期，则对电流域的数字调制信号S2进行采样，获取采样结果；
根据SWP协议对所述采样结果进行处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据SWP协议对所述采样结果进行处理，包括：
在预设时长内，获取采样结果集；
根据SWP协议对所述采样结果集进行处理。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设采样周期，包括：1/8采样周期。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取电压域的数字调制信号S1的上升沿，之前，还包括：
根据预设延时时长，设置所述电压域的数字调制信号S1的延时。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
接收延时设置请求；
根据所述延时设置请求，设置所述预设延时时长。
6.一种SWP物理层S2解码自对准装置，其特征在于，包括：获取模块、判断模块、采样模块和处理模块；
所述获取模块，用于获取电压域的数字调制信号S1的上升沿，在获取到所述电压域的数字调制信号S1的上升沿后，将电流域的数字调制信号S2的采样计数器清零；
所述判断模块，用于判断所述采样计数器的计数是否到达预设采样周期；
所述采样模块，用于在所述采样计数器的计数到达预设采样周期，则对电流域的数字调制信号S2进行采样，获取采样结果；
所述处理模块，用于根据SWP协议对所述采样结果进行处理。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理模块，用于在预设时长内，获取采样结果集；根据SWP协议对所述采样结果集进行处理。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：延时设置模块；所述延时设置模块，用于根据预设延时时长，设置所述电压域的数字调制信号S1的延时。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述延时设置模块，用于接收延时设置请求；根据所述延时设置请求，设置所述预设延时时长。
10.一种 SWP物理层S2解码自对准设备，其特征在于，包括：处理器，以及与所述处理器相连接的存储器；
所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序至少用于执行权利要求1~5任一项所述的SWP物理层S2解码自对准方法；
所述处理器用于调用并执行所述存储器中的所述计算机程序。
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