CN113343724B - 将数据写入非接触应答器的存储器中的方法和应答器设备 - Google Patents

将数据写入非接触应答器的存储器中的方法和应答器设备 Download PDF

Info

Publication number
CN113343724B
CN113343724B CN202110230914.7A CN202110230914A CN113343724B CN 113343724 B CN113343724 B CN 113343724B CN 202110230914 A CN202110230914 A CN 202110230914A CN 113343724 B CN113343724 B CN 113343724B
Authority
CN
China
Prior art keywords
memory
data
volatile memory
write
memory cells
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110230914.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113343724A (zh
Inventor
F·塔耶
B·布罗希耶
S·菲德里斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
STMicroelectronics Rousset SAS
Original Assignee
STMicroelectronics Rousset SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by STMicroelectronics Rousset SAS filed Critical STMicroelectronics Rousset SAS
Publication of CN113343724A publication Critical patent/CN113343724A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113343724B publication Critical patent/CN113343724B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/22—Read-write [R-W] timing or clocking circuits; Read-write [R-W] control signal generators or management 
    • G11C7/222—Clock generating, synchronizing or distributing circuits within memory device
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/0723—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips the record carrier comprising an arrangement for non-contact communication, e.g. wireless communication circuits on transponder cards, non-contact smart cards or RFIDs
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10297—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves arrangements for handling protocols designed for non-contact record carriers such as RFIDs NFCs, e.g. ISO/IEC 14443 and 18092
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C14/00—Digital stores characterised by arrangements of cells having volatile and non-volatile storage properties for back-up when the power is down
    • G11C14/0054—Digital stores characterised by arrangements of cells having volatile and non-volatile storage properties for back-up when the power is down in which the volatile element is a SRAM cell
    • G11C14/0063—Digital stores characterised by arrangements of cells having volatile and non-volatile storage properties for back-up when the power is down in which the volatile element is a SRAM cell and the nonvolatile element is an EEPROM element, e.g. a floating gate or MNOS transistor
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/10—Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • G11C7/1051—Data output circuits, e.g. read-out amplifiers, data output buffers, data output registers, data output level conversion circuits
    • G11C7/1057—Data output buffers, e.g. comprising level conversion circuits, circuits for adapting load
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/10—Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • G11C7/1051—Data output circuits, e.g. read-out amplifiers, data output buffers, data output registers, data output level conversion circuits
    • G11C7/1069—I/O lines read out arrangements
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/10—Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • G11C7/1078—Data input circuits, e.g. write amplifiers, data input buffers, data input registers, data input level conversion circuits
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/10—Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • G11C7/1078—Data input circuits, e.g. write amplifiers, data input buffers, data input registers, data input level conversion circuits
    • G11C7/1084—Data input buffers, e.g. comprising level conversion circuits, circuits for adapting load
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/10—Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • G11C7/1078—Data input circuits, e.g. write amplifiers, data input buffers, data input registers, data input level conversion circuits
    • G11C7/1096—Write circuits, e.g. I/O line write drivers
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/22—Read-write [R-W] timing or clocking circuits; Read-write [R-W] control signal generators or management 

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)

Abstract

本公开涉及将数据写入非接触应答器的存储器中的方法和应答器设备。非接触式应答器包括具有存储器点的非易失性静态随机存取存储器。每个存储器点由易失性存储器单元和非易失性存储器单元形成。协议处理电路接收数据并将接收到的数据储存在存储器的易失性存储器单元中。在对数据的接收和储存结束时，写处理电路被配置为：在单个写周期中，将来自易失性存储器单元的数据记录到各个存储器点的非易失性存储器单元。

Description

将数据写入非接触应答器的存储器中的方法和应答器设备
优先权声明
本申请要求2020年3月3日提交的法国专利申请No.2002132的优先权，其内容在法律上允许的最大范围内通过引用整体并入本文。
技术领域
用于使用和实现本文实施例的方法涉及具有存储器的非接触式应答器，以及将数据写入非接触式应答器的存储器中。
背景技术
实施例尤其适用于非接触式应答器，特别是NFC(近场通信)或RFID(射频识别)应答器，例如通常由术语“标签(tag)”指定的标签或卡。
本领域技术人员通过术语“RFID”所熟知的射频识别是一个通用术语，它表示允许在射频上识别装置的全部非接触式通信。
本领域技术人员通过术语“NFC”所熟知的近场通信是一种无线连接技术，它允许在诸如非接触式芯片卡或标签、以及阅读器的电子设备(应答器)之间进行短距离(例如10厘米)的通信。如果标签与大功率RFID读卡器通信，则通信距离可能会超过1米。
非接触式应答器是能够根据非接触式通信协议、例如与NFC技术兼容的协议经由天线与非接触式读卡器交换信息的应答器。
NFC技术是在ISO/IEC 18092和ISO/IEC21481中标准化的开放技术平台，并结合了许多已经存在的标准，例如在通信协议中使用的ISO 14443或ISO 15693。
在阅读器和应答器之间的信息传输期间，阅读器会通过其天线产生磁场，在常规使用的标准中，该磁场通常为13.56MHz的正弦波(载波)。
为了将信息从阅读器传输到应答器，阅读器使用所述载波的幅度调制。该调制的频率对应于所述载波的子载波，并且该子载波的频率取决于所使用的通信协议。
例如，子载波的频率可以允许在ISO 14443中数据速率为106kb/s，而在ISO 15693中数据速率为26kb/s。
对于应答器，其包括处理电路，该处理电路被配置为对接收到的载波进行解调以便获得从阅读器传输的数据。
无源应答器通常不具有电源，并且使用来自阅读器的波来供应其集成电路，这不同于有源应答器，有源应答器通常具有其自有的电源、例如电池。
应答器的集成电路是无源或有源的，可以包括用于记录从阅读器传输的数据的非易失性存储器，通常是电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。
特别是在具有应答器的情况下，该应答器旨在用作外部非接触式通信装置(例如，通过术语“智能手机”更广为人知的多功能移动电话)与已连接系统(例如，已连接对象、诸如已连接的手表或已连接的家庭自动化设备)的微控制器之间的网关，其中这些示例并非限制性的。
这种用作网关的应答器也可以称为“动态应答器”，因为储存在其存储器中的数据可能会通过电缆连接由于外部非接触式通信装置或由于微控制器而随时间变化。
常规地，通过非接触式通信将数据写入非接触式应答器的非易失性存储器是冗长且相对危险的。
在这方面，参考图1和2。
图1和2描绘了阅读器(例如多功能移动电话)和应答器(例如NFC卡)之间的非接触式事务处理。事务处理包括由阅读器向应答器非接触地传输数据RD以及将应答器接收的数据RD非易失性地写入WD。
在图1的情况下，应答器接收的数据RD直接进入EEPROM存储器的写保护插头，并且每个数据RD的突发的大小受可进入写保护插头的最大大小的限制，通常是一个存储器页面，通常包括4到16个字节。
因此，每个突发的数据RD的最大大小受存储器页面的大小限制(通常为4到16个字节)，并且事务处理包括一序列页面的接收阶段对RD的序列-页面的写入周期WD，直到事务处理Tf0的结束。
在图2的情况下，应答器接收的数据RD首先储存在易失性缓冲存储器中，并且数据RD的突发的大小受缓冲存储器的大小限制，很容易大于14至16个字节的存储器页面。
在这种情况下，对EEPROM存储器的写入仍然受到每周期一页的大小的限制，并且在接收到所有数据RD之后，相继实现每一页的写周期WD。
在这两种情况下，对EEPROM存储器的写入具有相同的持续时间，并且可能需要数百毫秒才能存储几千比特的数据。对于在整个事务处理过程中必须握住发送应答器(例如卡)或握住阅读器(例如多功能移动电话)的用户而言，几百毫秒的持续时间并不是未察觉的。
因此，由于事务处理的持续时间Tf0-Ti0漫长，因此在脱离(pulling away)的情况下、即在事务处理期间被移出非接触式设备之一的通信范围的情况下，可能有数据损坏和丢失的风险，并且是存在问题的。
此外，写入WD所使用的功率P2大于接收RD所使用的功率P1，这限制了应答器相对于阅读器必须保持的距离。事务处理瞬间消耗的功率越大，该距离就越短。
因此，尤其是相对于潜在的脱离，需要大量且可靠地将数据无源地或有源地写到非接触式应答器的存储器中。
发明内容
根据一个方面，提出了一种用于将数据写入非接触式应答器的存储器中的方法，该存储器是包括存储器点的非易失性静态随机存取存储器，每个存储器点均包括易失性存储器单元和非易失性存储器单元，该方法包括：协议阶段，该协议阶段包括接收数据以及将接收到的数据储存在存储器的易失性存储器单元中；以及写阶段，在协议阶段结束时，写阶段包括单个写周期，用于将来自易失性存储器单元的数据记录到相应存储器点的非易失性存储器单元。
换句话说，根据该方面，提出使用非易失性静态随机存取存储器的易失性存储器单元作为缓冲存储器。
此外，每个易失性存储器单元在每个存储器点中逐个位地与EEPROM类型的非易失性存储器单元组合。
例如，非易失性存储器单元是EEPROM类型的，因为其包括串联耦合的存取晶体管和浮栅状态晶体管。
因此，首先，在“易失性存储器”的大小与“非易失性存储器”的大小之间没有区别，这是因为这些存储器构成单个非易失性静态随机存取存储器元件。
有利地，这使得可以接收大量数据，例如其大小可以等于存储器的整体大小，而在协议阶段期间不会中断数据的传输。
此外，非易失性静态随机存取存储器的每个易失性存储器单元在写阶段期间具有的功能与常规EEPROM存储器技术(其大小通常限于一页)中使用的写保护插头的功能相当。
根据该方面，在单个写周期中能够被写入的数据的大小然而并不限于存储器的一页，并且在写阶段期间，储存在易失性存储器单元(并且因此可选地是整个存储器)中的所有数据可以在单个普通的写周期中被转移到非易失性存储器单元中。
并且，根据一个实施例，无论在协议阶段期间接收到的数据的大小如何，写阶段的写周期都具有恒定的持续时间。
因此，对于写入数据而言，需要单个写周期，所述数据的大小可以介于在存储器中进行写入时可访问的最小单位直至整个存储器的大小之间，可选地单个写周期具有恒定的持续时间。以写入形式可访问的最小单位(也称为存储器的粒度)例如为一个字节(8比特)，而存储器的总量例如可能为4千比特(4096比特)，则例如分布在每页4字节的页面上。
因此，写阶段的持续时间总是很短。例如，写阶段的持续时间约为5ms(毫秒)。
因此，在这样的持续时间(5ms)内，极不可能发生例如由于脱离而引起的非接触式通信中断的风险，并且即使在写入大量数据期间，数据损坏的风险也很低。
此外，写阶段的持续时间短，写阶段的能量消耗也小，这可以增加非接触通信的距离。
应当注意，上述优点不同于非易失性静态随机存取存储器(NVSRAM)的常规应用，也就是说通常是高端应用，例如处理敏感数据的服务器、车辆黑匣子或医疗设备，它们通常会在严重的不可预见的事件或事故中提供NVSRAM的用途，以便安全地记录数据，同时在正常情况下会受益于无限的耐用性。
NVSRAM存储器通常比EEPROM存储器昂贵，并且实际上，就可以在一周期内写入的数据大小而言，NVSRAM存储器很少使用。
在这方面，可以参考在此通过引用并入本文的美国专利申请公开No.2020/0035293A1以及2020年1月27日提交的申请号为2000761的法国专利申请，它们描述了经济非易失性静态随机存取存储器的架构，该架构尤其可以在单个写周期内在任意数量的独立地址上对数据编程，而不受单个页面上数据的限制。这些架构可以有利地结合根据这里定义的方面的存储器。
在这种情况下，其他常规的非易失性静态随机存取存储器NVSRAM通常提供启动时的重新加载过程，在此过程中，记录在非易失性存储器单元中的先前数据被加载到相应的易失性存储器单元中。这需要花费时间并消耗能量，并且通常不适于受益于有限能量和在启动时花费很少时间来提供此过程的应答器。
因此，根据有利实施例，仅在协议阶段期间接收的数据被储存在对应存储器点的易失性存储器单元中，并且先前记录在其他存储器点的非易失性存储器单元中的数据不被重新加载到易失性中所述其他存储器点的存储器单元中。
通过引用并入本文的美国专利申请公开No.2020/0035303A1和2020年1月27日提交的申请号为2000761的法国专利申请描述了非易失性静态随机存取存储器的架构，而并不在启动时全局重新加载数据。这些架构可以有利地结合根据这里定义的方面以及根据上述实施例的存储器。
根据一个实施例，该方法还包括：在协议阶段期间，通过电容电路来存储足够量的能量，以自主地向写阶供给能量，并且在写阶段期间，由电容电路向存储器供给所储存的能量。
如果应答器是无源类型的，即如果应答器所使用的是来自阅读器的波的能量以提供其功能，则该实施例是特别有利的。
因此，即使应答器被完全从非接触式通信的范围中移除并因此被剥夺了能量，写阶段也可以通过电容电路储存的能量自主结束。这样就可以严格消除在写阶段期间在脱离情况下数据移走数据损坏的风险。
此外，与协议阶段期间的低消耗量和写阶段期间的高消耗量相比，在协议阶段期间储存能量使得可以在事务处理期间更均匀地分配能量消耗。这可以增加非接触式通信的距离。
根据一个实施例，单个写周期包括在存储器平面的所有存储器点中产生写入刺激，该写入刺激适于引起：由分别存储在相应的所述存储点的所述易失性存储器单元中的所述数据，自动地确定将所述数据记录在非易失性存储器单元中。
该实施例使得可以将易失性存储器单元中包含的数据直接写入非易失性存储器单元中，而无需根据所存储的数据针对每个存储器点以专用方式产生写入刺激。上面引用的专利申请描述了与该实施例兼容的非易失性静态随机存取存储器的架构的示例。
根据另一方面，提出了一种非接触式应答器设备，包括：包括存储器点的非易失性静态随机存取存储器，每个存储器点包括易失性存储器单元和非易失性存储器单元；协议处理电路，被配置为接收数据并将接收到的数据存储在存储器的易失性存储器单元中；以及写处理电路，被配置为在数据的接收和储存结束时在单个写周期中将储存在易失性存储器单元中的接收到的数据记录在相应存储器点的非易失性存储器单元。
根据一个实施例，写处理电路被配置为：使得无论由协议处理电路接收到的数据的大小如何，所述写周期都具有恒定的持续时间。
根据一个实施例，该设备还包括电容电路，被配置为在由协议处理电路接收和存储数据期间储存能量，该能量足以在所述写周期期间自主地向写处理电路供给能量，并且在所述记录期间、特别是在单个写周期期间供给写处理电路。
根据一个实施例，协议处理电路被配置为仅储存在对应存储器点的易失性存储器单元中接收到的数据，并且该存储器被配置为不将先前记录在其他存储器点的非易失性存储器单元中的数据重新加载到所述其他存储器点的易失性存储器单元中。
根据一个实施例，写处理电路在所述写周期期间被配置为在存储器的所有存储器点中产生写入刺激，该写入刺激适于引起：以由分别存储在相应存储点的易失性存储器单元中的数据自动确定的方式，将所述数据记录在非易失性存储器中。
附图说明
从对实施例和实施方式已经附图的详细描述的检查中将会发现本发明的其他优点和特征，但这些实施例和实施方式绝不是限制性的，其中：
图1和图2说明了传统的非接触式事务处理，
图3是应答器设备的框图，和
图4示出了非接触式事务处理。
具体实施方式
图3描绘了非接触类型(和/或可选地动态应答器类型)的应答器设备TRSP，旨在用作外部设备和微控制器(通常是连接对象)之间的网关。
根据例如与NFC技术兼容的非接触式通信协议，应答器TRSP能够经由天线ANT与非接触式阅读器LECT交换信息。
NFC技术是在ISO/IEC18092和ISO/IEC21481中标准化的开放技术平台，并结合了许多已经存在的标准，例如在通信协议中使用的ISO 14443或ISO 15693。
在阅读器LECT和应答器TRSP之间的信息传输期间，阅读器LECT通过其天线(未示出)产生磁场，该磁场通常是13.56MHz的正弦载波。通过所述载波的幅度调制来传达信息。
应答器TRSP包括协议处理电路MTP，该协议处理电路被配置为对接收到的载波进行解调以便获得从阅读器LECT传输的数据。
在第一种情况下，应答器TRSP可以是无源类型的，例如标签或卡，并且不具有电源。在这种情况下，应答器TRSP使用来自阅读器LECT的转移到其天线ANT上的波的电磁能E_ANT，以提供其功能。
在第二种情况下，应答器TRSP可以是有源类型的，并且设有其自身的电源ALM、例如电池。在这种情况下，应答器TRSP使用来自电源ALM的能量E_ALM来提供其功能。
最后，在第三种情况下，应答器TRSP可能在无源模式和有源模式中均能够工作，例如属于所连接对象的动态应答器，其被配置为例如在所连接对象被激活时在有源模式中通信、或在所连接对象被禁用时在无源模式中通信。
为了将信息从应答器TRSP传输到阅读器LECT，阅读器LECT产生磁场(载波)而无需调制。在无源模式和有源模式中，应答器TRSP能够以常规方式，例如通过修改连接到天线ANT的端子的负载，根据要传输的信息对阅读器LECT产生的场进行逆向调制。例如，协议处理电路MTP被配置为控制天线ANT上的逆向调制。
在应答器TRSP和非接触式阅读器LECT之间进行交换期间，数据被封装在具有根据所使用协议类型而定义的格式的帧中。应答器TRSP的协议处理电路MTP特别地被配置为将刚刚记录在存储器MEM中的数据DAT解封装。
在应答器TRSP是动态应答器、也就是说旨在用作外部阅读器LECT和微控制器uC(例如所连接对象的微控制器)之间的网关的应答器的情况下，应答器TRSP还包括连接到微控制器uC的电缆接口INTF。因此，要写入存储器MEM中的数据DATF可以由微控制器uC通过电缆接口INTF上的输入电缆总线BF传输。
然后，应答器TRSP的协议处理电路MTP还被配置，以便根据电缆总线BF上使用的协议类型，处理刚刚记录在存储器MEM中的数据DATF。
应答器TRSP的存储器MEM是NVSRAM类型的非易失性静态随机存取存储器，并且包括分别包括易失性存储器单元FF和非易失性存储器单元EE的存储器点PTM。
存储器点PTM在存储器平面PM中以矩阵形式被组织。
易失性存储器单元FF包括例如由两个开关组成的双稳态锁，该开关的输出分别循环回到另一开关的输入上。
非易失性存储器单元EE有利地包括EEPROM单元，即与存取晶体管串联的浮栅状态晶体管。例如，不与状态晶体管耦合的存取晶体管的导电端子耦合至存储器点的双稳态锁的输出以及位线。
因此，协议处理电路MTP能够接收数据DAT，该数据DAT的大小介于在存储器中写入时可访问的最小单元(即通常为1字节的8比特)与整个存储器的大小之间，例如4千比特(4096比特)。
这是因为协议处理电路MTP被配置为将接收到的数据DAT立即或几乎立即(也就是说，在对接收到的信号进行解调和解封装之后)储存LTCH在存储器MEM的易失性存储器单元FF中。
因此，即使存储器平面PM的易失性存储器单元FF中的存储LTCH受到页面大小的限制，协议处理电路MTP在协议阶段的接收期间也将数据DAT动态地储存在易失性存储器单元FF中。(请参阅以下有关图4的内容)。
自然地，协议处理电路MTP被配置为以相同的方式将经由电缆总线接口INTF接收的数据DATF储存LTCH在存储器MEM的易失性存储器单元FF中。
此外，协议处理电路MTP可以包括读取电路，该读取电路被配置为读取RD存储器MEM的数据，并且无接触地经由天线ANT或经由电缆接口INTF在电缆总线BF上传输读取数据DADRD。在这方面，协议处理电路MTP被配置为根据所使用的非接触协议或电缆协议的类型来格式化或封装读取数据DATRD。
进一步地，协议处理电路MTP有利地被配置为仅将接收到的数据DAT，DATF储存LTCH在易失性存储器单元FF中。
这是因为，与传统的非易失性静态随机存取存储器架构不同，存储器MEM被有利地配置为并不将先前记录在非易失性存储器单元EE中的数据重新加载到相应存储器点的易失性存储器单元FF。
例如，通过引用并入本文的美国专利申请公开No.2020/0035303A1和于2020年1月27日提交的申请号为2000761的法国专利申请描述了非易失性静态随机存取存储器架构，而不需要在启动时全局重新加载数据。
这使得首先有可能在应答器TRSP启动时不需要重新加载数据的过程，从而不仅在启动时而且在运行期间都限制了能耗，因为没有必要定期保持数据储存在所有易失性存储器单元FF中。
因此，在读取RD数据DADRD期间，读取电路能够访问易失性存储器单元FF和非易失性存储器单元EE两者，以便读取存储器MEM的数据。
现在，要写入存储器中的接收到的数据将由参考号“DAT”指定，而不管它们是来自非接触式阅读器LECT还是来自电缆微控制器uC。
在数据DAT在易失性存储器单元FF中的接收和存储LTCH结束时，写处理电路MTE将数据DAT记录在非易失性存储器单元EE中。
写处理电路MTE被配置为在单个写周期NVWR中将储存在易失性存储器单元FF中的接收到的数据DAT记录在相应的存储器点的非易失性存储器单元EE中。
例如，就这一点而言，写处理电路MTE被配置为在存储器的所有存储器点PTM中或者至少在将数据项储存在易失性存储器单元FF中的所有存储器点PTM中产生写入刺激。
写入刺激有利地适合于引起：以由分别储存在相应存储器点的易失性存储器单元FF中的数据自动确定的方式，将数据记录在非易失性存储器单元EE中。
因此，写入刺激适合于在单个写周期NVWR中以任意数量的独立地址对数据进行编程，而不受单个页面上数据的限制。
通过在状态晶体管的浮栅中注入电荷，例如通过福勒-诺德海姆效应或通过热载流子注入现象、或其他电荷注入机制，将数据记录在非易失性存储器单元中，这通常通过在易失性存储器单元中施加例如大约10至15伏的高压刺激而获得。
写处理电路MTE有利地包括高压产生电路，例如电荷泵电路，用于在存储器平面PM中产生写入刺激。
此外，无论由协议处理电路MTP接收到的数据DAT的大小如何，写周期NVWR都具有恒定的持续时间。
提供这种写入刺激的存储器架构特别地在在此引入作为参考的美国专利申请公开No.2020/0035293A1中以及在2020年1月27日提交的申请号为2000761的法国专利申请中被描述。
因此，非接触式事务处理的总时间显著减少(参见下面的图4)，这使得非接触式通信在面对人类使用期间脱离的情况下更加安全和可靠，并且增加了提供将数据加载到内存MEM中的生产链的速率。
此外，在图3的示例中，有利地提供了电容电路CAP，以在将数据记录在非易失性存储器单元EE中期间自主地将能量E_CAP供应给写处理电路MTE。
例如，电容电路CAP包括一电路，其具有用于储存能量的电容器、可选地用于增加电容器中被充电的电压电平的电荷泵、以及可选地用于在充电模式和供应模式之间切换的常规逻辑器件，在充电模式中电容器存储转移到天线ANT上的能量E_ANT，并且在供应模式中电容器将储存的能量E_CAP供应给存储器MEM。
因此，如果在协议阶段结束时对电容电路CAP进行了正确充电，则写周期NVWR一旦开始就不会失效。
电容电路CAP可以被配置为在协议阶段期间，即由协议处理电路MTP接收和存储LTCH数据DAT的阶段期间，储存足够的量能量E_ANT。
这是因为，如果在协议阶段期间传输的数据的大小巨大，则对电容电路CAP进行充电的时间将更长，从而使得充电电流低并且在数据的接收期间对消耗的影响有限。
如果应答器TRSP被配置为使用在天线ANT上收集的能量E_ANT来提供其功能，也就是说在应答器TRSP是无源类型的情况下、或者能在无源模式中运行，则电容性元件CAP的存在是特别有利的。
在应答器TRSP始终处于无源模式的情况下，图3中所示的模块ALM不存在。
在应答器TRSP始终处于有源模式的情况下，也就是说，设有提供电力E_ALM以为其功能供电的电源ALM，电容元件对于在写周期NVWR期间自主地向写处理电路MTE供电不是必需的。
然而，在协议阶段(未示出)由电源ALM提供的元件E_ALM对电容性元件CAP进行充电(未示出)，以便在写周期NVWR期间向写处理电路MTE供电，这可以分配能量消耗并向避免在写阶段NVWR的时候在电源ALM上的消耗峰值。
图4描绘了阅读器(例如，多功能移动电话)和非接触式应答器TRSP之间的非接触式事务处理的示例，如以上关于图3所述。
在该示例中，从阅读器到应答器TRSP完成事务处理，以便实现用于将数据DAT写入应答器TRST的存储器MEM中的方法。
该方法包括协议阶段PP，该协议阶段包括：数据的接收，该数据的大小可以介于在存储器中进行写入时可访问的最小单元与整个存储器的大小之间；以及接收到的数据立即或几乎立即存储LTCH在存储器的易失性存储器单元中。
例如，在每次接收构成存储器MEM的页面大小的数据时，协议处理电路MTP将接收到的数据页面DAT动态地储存LTCH在易失性存储器单元FF中，并继续并行接收后续页面的数据。
在协议阶段PP的末尾，执行写阶段WP。写阶段WP包括单个写周期NVWR，其将在相应易失性存储器单元中接收和存储的数据记录在存储器点的非易失性存储器单元中。
因此在单个写周期NVWR、例如在5ms(毫秒)中，可以将例如大小介于在存储器中进行写入时可访问的最小单元与整个存储器的大小之间的数据写入非易失性存储器单元中。
与将每页5ms的写周期加在一起的传统技术相比，这可以节省大量时间。
根据与NFC技术兼容的两种通信协议，在4kbits(4千比特，即4096比特)写入存储器(其页面构成4字节)中的应用示例中，现在将根据图4示例(相对于图3)的写方法的总持续时间与如先前相对于图2所描述的常规写方法的持续时间进行比较。
例如，所讨论的第一个协议是ISO 14443中定义的协议，通常与该协议相关联的106kbit/s(千比特每秒)的非接触式通信速率；而相关的第二个协议是在ISO 15693中定义的，通常与该协议相关联的26kbit/s(千比特每秒)的非接触式通信速率。
在下文中，在相应标准中定义的通信协议将被称为“ISO 14443协议”和“ISO15693协议”。
因此，在图4所示的写方法中，协议阶段PP的持续时间T1-T0在ISO 14443协议中在106kb/s时对于4096比特为40ms、或在ISO 15693协议中在26kb/s时对于4096比特为158ms。
在这两种技术中，写阶段WP的持续时间T2-T1始终为5ms。
因此，该方法的总持续时间T2-T0在ISO 14443协议中为45ms，在ISO15693协议中为163ms。
相比之下，在图2所示的传统写入方法中，数据RD接收的持续时间在ISO 14443协议中在106kb/s时对于4096比特也是40ms，或在ISO 15693协议中在26kb/s时对于4096比特也为158ms。
至于写入WD的持续时间，这是由两种技术中的4字节页面的写周期数来定义的，每个周期为5ms。
这表示5ms 128个写周期，即将4kbit写入到EEPROM类型的非易失性存储器中为640ms。
因此，传统方法的总持续时间Tf0-Ti0在ISO 14443协议中为680ms，在ISO 15693协议中为798ms。
换句话说，通过图4所示的方法获得的时间节省GT(T2-Tf0)对应于一种写方法，与传统事务处理相比，该写方法在ISO 14443协议中快大约15倍，在ISO 15693协议中快大约5倍。
从能量消耗的观点来看，认为将4字节页写入常规EEPROM存储器中的周期的电耗通常为25μA(微安)。
为这种传统的写周期WD提供的功率表示为P2(图1和2)。
上面关于图3描述的非易失性静态随机存取存储器MEM对于单个写周期NVWR具有例如200μA的消耗。
考虑这种情况，其中存储器MEM包括如先前关于图3所描述的电容电路CAP，其在协议阶段PP期间被充电。协议阶段PP在ISO 14443协议中持续40ms，在ISO 15693协议中持续158ms。
为了由电容电路CAP储存足以自主地提供写阶段WP的能量，在协议阶段PP期间提供功率，其以P3表示。
对于在写周期NVWR开始时最初充电至6V的电容器，在写周期NVWR结束时允许出现4.5V(伏)的电压降。
电容器的电容值相应地设置为最小值220nF(毫微法拉)。
因此，在ISO 14443协议的情况下，要用电荷泵在40ms(PP)内以估计为50％的平均效率(悲观估计)将220nF电容器充电至6V，则在协议阶段PP期间消耗66μA的平均充电电流。
这使得在ISO 14443协议中功率P3高于功率P2。
在ISO 15693协议的情况下，要用电荷泵在158ms(PP)内以估计为50％的平均效率(悲观估计)将220nF电容器充电至6V，则在协议阶段PP期间消耗16.7μA的平均充电电流。
这使得在ISO 15693协议中功率P3低于功率P2。
因此，在ISO 15693协议中，关于图3和图4描述的设备和方法比常规事务处理的功耗少，因此可以增加非接触式通信的距离。这是特别有利的，因为长距离是ISO15693协议的主要优点。
另一方面，ISO 14443协议中的非接触式通信的距离可能会减小。这不是问题，因为距离不是ISO 14443协议中的主要优点。ISO 144443协议主要有利于通信速度，但是结合图3和图4所述的设备和方法可以使事务处理加速15倍(请参见上面的应用)。
综上所述，上述非接触式应答器设备TRSP包括非易失性静态随机存取存储器，以代替EEPROM类型的常规非易失性存储器，因此无法从具有对非易失性存储器无限耐久性的NVSRAM的原始优势中受益，但是要利用特定于非易失性静态随机存取存储器的非易失性写入功能的特殊性，这意味着在写周期中写入的数据大小不限于一页(特别是在美国专利申请公开Nos.2020/0035293A1和US2020/0035303A1中和/或在2020年1月27日提交的申请号为2000761的法国专利申请中所描述的非易失性静态随机存取存储器)。
这使得可以在单个写周期中对大量数据进行编程，从而减少了ISO 14443和ISO15693协议的事务处理处理时间，从而提高了抵抗数据更改的能力。
提供电容电路CAP使得可以补偿单个写周期的相对较高的消耗，并且此外在面对数据改变时具有更大的抵抗力，并且可以具有更长的非接触式通信距离。
因此，总的来说，写入速率更快，写操作更安全，并且距离可以更大。
此外，许多使用情况可受益于更安全、更快速的写入过程，特别是对于大量数据，例如非接触式应答器生产线末端的个性化编程、固件更新等。

Claims (20)

1.一种用于将数据写入非接触式应答器的存储器中的方法，所述存储器是包括存储器点的非易失性静态随机存取存储器，其中每个存储器点包括易失性存储器单元和非易失性存储器单元，所述方法包括：
协议阶段，包括：
接收数据，以及
将接收到的所述数据储存在所述存储器的所述易失性存储器单元中；以及
写阶段，在所述协议阶段结束时，所述写阶段包括：
执行单个写周期，以将来自所述易失性存储器单元的所述数据记录到相应的所述存储器点的所述非易失性存储器单元。
2.根据权利要求1所述的方法，其中无论在所述协议阶段期间接收到的所述数据的大小如何，所述写阶段的所述单个写周期都具有恒定的持续时间。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述协议阶段还包括将足够量的能量储存在电容电路中，用于针对所述写阶段的自主执行供电，以及用于在所述写阶段期间向所述存储器供电。
4.根据权利要求1所述的方法，其中执行单个写周期包括仅将在所述协议阶段期间接收的所述数据储存在相应的所述存储器点的所述易失性存储器单元中，并且其中先前储存在其他存储器点的所述非易失性存储器单元中的数据不被重新加载到所述其他存储器点的所述易失性存储器单元中。
5.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述单个写周期包括在所述存储器的所有所述存储器点中产生写入刺激，所述写入刺激引起：以由分别存储在相应的所述存储器点的所述易失性存储器单元中的所述数据自动确定的方式，将所述数据记录在所述非易失性存储器单元中。
6.一种非接触式应答器设备，包括：
非易失性静态随机存取存储器，包括存储器点，其中每个存储器点包括易失性存储器单元和非易失性存储器单元；
协议处理电路，被配置为接收数据并将接收到的所述数据储存在所述易失性存储器单元中；以及
写处理电路，被配置为在所述数据的接收和储存结束时在单个写周期中将来自所述易失性存储器单元的所述数据记录到相应的所述存储器点的所述非易失性存储器单元。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述写处理电路被配置为：使得无论由所述协议处理电路接收到的所述数据的大小如何，所述写周期都具有恒定的持续时间。
8.根据权利要求6所述的设备，还包括：电容电路，被配置为在由所述协议处理电路接收和存储所述数据期间储存能量，储存的所述能量足以在所述单个写周期期间自主地向所述写处理电路供给能量。
9.根据权利要求6所述的设备，其中所述协议处理电路被配置为仅储存在对应的所述存储器点的所述易失性存储器单元中接收到的所述数据，并且所述存储器被配置为不将先前记录在其他存储器点的所述非易失性存储器中的数据重新加载到所述其他存储器点的所述易失性存储器单元中。
10.根据权利要求6所述的设备，其中所述写处理电路在所述写周期期间被配置为在所述存储器的所有所述存储器点中产生写入刺激，所述写入刺激适于引起：以由分别存储在相应的所述存储器点的所述易失性存储器单元中的所述数据自动确定的方式，将所述数据记录在所述非易失性存储器单元中。
11.一种用于将数据写入存储器中的方法，所述存储器是包括存储器点的非易失性静态随机存取存储器，其中每个存储器点包括易失性存储器单元和非易失性存储器单元，所述方法包括：
接收数据；
将接收到的所述数据缓冲储存在所述存储器点的所述易失性存储器单元中；以及
在单个写周期中，将来自所述存储器点的所述易失性存储器单元的缓冲储存的所述数据记录到所述存储器点的所述非易失性存储器单元中。
12.根据权利要求11所述的方法，其中无论接收到的所述数据的大小如何，写阶段的所述单个写周期都具有恒定的持续时间。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括：当接收所述数据时，将能量储存在电容电路中。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括：使用所述电容电路中所储存的能量来提供用于在所述单个写周期期间使用的功率。
15.根据权利要求11所述的方法，其中在所述单个写周期期间进行记录包括：在所述存储器的所有所述存储器点中产生写入刺激，所述写入刺激引起：以由分别存储在相应的所述存储器点的所述易失性存储器单元中的所述数据自动确定的方式，将所述数据记录在所述非易失性存储器单元中。
16.一种存储器设备，包括：
多个存储器点，其中每个存储器点包括易失性存储器单元和非易失性存储器单元；
第一电路，被配置为将接收到的数据缓冲储存在所述易失性存储器单元中；以及
第二电路，被配置为在单个写周期中将来自所述易失性存储器单元的缓冲储存的所述数据传输到相应的所述存储器点的所述非易失性存储器单元。
17.根据权利要求16所述的存储器设备，其中无论缓冲储存的所述数据的大小如何，所述写周期都具有恒定的持续时间。
18.根据权利要求16所述的存储器设备，还包括：电容电路，被配置为在接收所述数据时储存能量。
19.根据权利要求18所述的存储器设备，还包括：第三电路，被配置为使用所述电容电路中所储存的能量来提供用于在所述单个写周期期间使用的功率。
20.根据权利要求16所述的存储器设备，其中所述第二电路被配置为在所述写周期期间在所述存储器的所有所述存储器点中产生写入刺激，所述写入刺激适于引起：以由分别存储在相应的所述存储器点的所述易失性存储器单元中的所述数据自动确定的方式，将所述数据记录在所述非易失性存储器单元中。
CN202110230914.7A 2020-03-03 2021-03-02 将数据写入非接触应答器的存储器中的方法和应答器设备 Active CN113343724B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2002132A FR3107971B1 (fr) 2020-03-03 2020-03-03 Procédé d’écriture de données dans une mémoire d’un transpondeur sans contact, et dispositif de transpondeur sans contact correspondant.
FR2002132 2020-03-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113343724A CN113343724A (zh) 2021-09-03
CN113343724B true CN113343724B (zh) 2024-06-11

Family

ID=70738701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110230914.7A Active CN113343724B (zh) 2020-03-03 2021-03-02 将数据写入非接触应答器的存储器中的方法和应答器设备

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11380377B2 (zh)
EP (1) EP3876138B1 (zh)
CN (1) CN113343724B (zh)
FR (1) FR3107971B1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114987058B (zh) * 2022-06-27 2023-05-02 珠海天威技术开发有限公司 耗材芯片及其数据读写方法、耗材容器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5418841A (en) * 1991-10-31 1995-05-23 Sony Corporation Telephone answering machine with non-volatile memory
US5517194A (en) * 1994-02-10 1996-05-14 Racom Systems, Inc. Passive RF transponder and method
JP2004140491A (ja) * 2002-10-16 2004-05-13 Seiko Epson Corp リーダライター、トランスポンダ、それらを用いた非接触型ｉｄ識別システム、及び、半導体集積回路
GB0521893D0 (en) * 2005-10-27 2005-12-07 Hewlett Packard Development Co Inductively powered transponder device
CN103235895A (zh) * 2013-05-12 2013-08-07 无锡同春新能源科技有限公司 锂电供电的储存单个人体的高脂血病信息的rfid系统

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE727275A (zh) 1968-01-25 1969-07-22
FR2890484A1 (fr) * 2005-09-06 2007-03-09 St Microelectronics Sa Circuit integre sans contact passif comprenant un drapeau de surveillance d'une tension d'effacement-programmation.
US20090167496A1 (en) * 2007-12-31 2009-07-02 Unity Semiconductor Corporation Radio frequency identification transponder memory
US7944773B2 (en) * 2008-04-30 2011-05-17 Micron Technology, Inc. Synchronous command-based write recovery time auto-precharge control
US8421601B2 (en) * 2009-03-22 2013-04-16 International Business Machines Corporation Active/passive RFID transponder control function
FR2983622B1 (fr) * 2011-12-02 2014-01-24 Morpho Ecriture de donnees dans une memoire non volatile de carte a puce
US8964470B2 (en) * 2012-09-25 2015-02-24 Aplus Flash Technology, Inc. Method and architecture for improving defect detectability, coupling area, and flexibility of NVSRAM cells and arrays
FR3007185B1 (fr) * 2013-06-12 2015-06-19 St Microelectronics Rousset Dispositif de memoire associant un plan-memoire du type sram et un plan-memoire du type non volatil, et procedes de fonctionnement
FR3007186B1 (fr) * 2013-06-12 2016-09-09 Stmicroelectronics Rousset Dispositif de memoire compact associant un plan memoire du type sram et un plan memoire du type non volatil, et procedes de fonctionnement
US10706928B2 (en) 2018-07-24 2020-07-07 Stmicroelectronics (Rousset) Sas Non-volatile static random access memory architecture having single non-volatile bit per volatile memory bit
US10614879B2 (en) 2018-07-24 2020-04-07 Stmicroelectronics (Rousset) Sas Extended write modes for non-volatile static random access memory architectures having word level switches
EP3826017B1 (en) * 2019-11-22 2024-01-24 Imec VZW Non-volatile sram device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5418841A (en) * 1991-10-31 1995-05-23 Sony Corporation Telephone answering machine with non-volatile memory
US5517194A (en) * 1994-02-10 1996-05-14 Racom Systems, Inc. Passive RF transponder and method
JP2004140491A (ja) * 2002-10-16 2004-05-13 Seiko Epson Corp リーダライター、トランスポンダ、それらを用いた非接触型ｉｄ識別システム、及び、半導体集積回路
GB0521893D0 (en) * 2005-10-27 2005-12-07 Hewlett Packard Development Co Inductively powered transponder device
CN103235895A (zh) * 2013-05-12 2013-08-07 无锡同春新能源科技有限公司 锂电供电的储存单个人体的高脂血病信息的rfid系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN113343724A (zh) 2021-09-03
FR3107971B1 (fr) 2022-02-18
EP3876138A1 (fr) 2021-09-08
US20210280228A1 (en) 2021-09-09
EP3876138B1 (fr) 2022-11-23
FR3107971A1 (fr) 2021-09-10
US11380377B2 (en) 2022-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6809952B2 (en) Semiconductor integrated circuit, radio frequency identification transponder, and non-contact IC card
EP0534559B1 (en) Chip card allowing remote identification
US7307534B2 (en) RFID tag using hybrid non-volatile memory
KR100887083B1 (ko) Ｉｃ 모듈 및 휴대 전화
CN101160593B (zh) 存储卡及结合存储卡的终端设备
US6820208B2 (en) IC card, IC chip, data assuring method and power supply monitor method
US9418224B2 (en) Portable electronic device and control method of portable electronic device
JP4685926B2 (ja) 改良型トランスポンダ
US8902627B1 (en) RFID IC with tunneling-voltage profile calibration
CN101258553B (zh) 包含用于监测擦除/编程电压的标记的无源非接触式集成电路
CN113343724B (zh) 将数据写入非接触应答器的存储器中的方法和应答器设备
CN101035336A (zh) 一种带射频电子标签的手机装置
CN106886727A (zh) 一种超高频电子标签存储器批量写入的方法
CN103714370A (zh) 一种锂电池供电的半双工rfid芯片及其系统
CN201413526Y (zh) 一种新型的具有不同频率的射频识别芯片
CN103208021A (zh) 内置双存储器的rfid电子标签芯片
CN101855641A (zh) 包括显示器的芯片卡
US20090012975A1 (en) Portable electronic device and file management method for use in portable electronic device
CN202110569U (zh) 嵌入移动通信终端的超高频rfid读写器
US20090177921A1 (en) Portable electronic device and control method thereof
CN111428842B (zh) 一种存储卡的识别方法以及移动设备
CN102362436B (zh) 节电方法及rfid标签
US20030103385A1 (en) Method pf processing a write command
CN102279933B (zh) 通信设备和通信方法
CN103163967A (zh) 无线扩展卡以及用于数据存储的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant