CN114204961B - 近场通信电路、方法、电子设备及存储介质 - Google Patents

近场通信电路、方法、电子设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请实施例公开了一种近场通信电路、方法、电子设备及存储介质。该近场通信电路包括近场通信NFC天线、NFC控制器及信号衰减单元；所述NFC天线用于接收目标设备发送的第一信号，并将第一信号传输至NFC控制器；NFC控制器的第一接收端用于接收所述NFC天线传输的所述第一信号，NFC控制器的第一发射端用于向所述信号衰减单元发送第二信号；所述信号衰减单元用于衰减第一发射端发送的第二信号，并将衰减后的第二信号传输至所述NFC天线，以降低所述第二信号对第一信号的干扰；所述NFC控制器，用于根据所述第一信号提取时钟信号。上述近场通信电路、方法、电子设备及存储介质，能够提高电子设备中NFC的性能。

Description

近场通信电路、方法、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及通信技术领域，具体涉及一种近场通信电路、方法、电子设备及存储介质。
背景技术
近场通信(Near Field Communication，简称NFC)，是一种新兴的技术，使用了NFC技术的设备(例如移动电话、智能穿戴设备等)可以在彼此靠近的情况下进行数据交换。目前众多的手机、穿戴设备等电子设备都具备NFC功能，这些具备NFC功能的电子设备在市场上的一个主要应用是利用NFC模拟各种卡片(如公交卡、银行卡、门禁卡等)的功能，以执行相应的操作。如何提升电子设备中NFC的性能成了亟需解决的问题。
发明内容
本申请实施例公开了一种近场通信电路、方法、电子设备及存储介质，能够提高电子设备中NFC的性能。
本申请实施例公开了一种近场通信电路，包括近场通信NFC天线、NFC控制器及信号衰减单元；
所述NFC天线与所述NFC控制器电连接，用于接收目标设备发送的第一信号，并将所述第一信号传输至所述NFC控制器；
所述NFC控制器包括第一接收端及第一发射端，
所述第一接收端与所述NFC天线电连接，用于接收所述NFC天线传输的所述第一信号，
所述第一发射端与所述信号衰减单元电连接，用于向所述信号衰减单元发送第二信号；
所述信号衰减单元分别与所述第一发射端以及所述NFC天线电连接，用于接收所述第一发射端发送的所述第二信号，并衰减所述第二信号，再将衰减后的第二信号传输至所述NFC天线，以降低所述第二信号对所述第一信号的干扰；
所述NFC控制器，用于根据所述第一信号提取时钟信号。
本申请实施例公开了一种电子设备，包括上述的近场通信电路。
本申请实施例公开了一种近场通信方法，包括：
通过NFC天线接收由目标设备发送的第一信号，并传输至NFC控制器；
通过信号衰减单元对所述NFC控制器发送的第二信号进行衰减，并将衰减后的第二信号传输至NFC天线，以降低所述第二信号对第一信号的干扰，其中，所述信号衰减单元分别与NFC控制器及NFC天线电连接；
通过所述NFC控制器根据所述第一信号提取时钟信号。
本申请实施例公开了一种近场通信装置，包括：
信号接收模块，用于通过NFC天线接收由目标设备发送的第一信号，并传输至NFC控制器；
衰减模块，用于通过信号衰减单元对所述NFC控制器发送的第二信号进行衰减，并将衰减后的第二信号传输至NFC天线，以降低所述第二信号对所述第一信号的干扰，其中，所述信号衰减单元分别与NFC控制器及NFC天线电连接，所述第一信号为所述NFC控制器的发射端发送的信号；
信号提取模块，用于通过所述NFC控制器根据所述第一信号提取时钟信号。
本申请实施例公开了一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器实现如上所述的方法。
本申请实施例公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法。
本申请实施例公开的近场通信电路、方法、电子设备及存储介质，NFC控制器的第一接收端接收由NFC天线发送的来自目标设备的第一信号，通过信号衰减单元对NFC控制器的第一发射端发送的第二信号进行衰减，并将衰减后的第二信号传输至NFC天线，以降低该第二信号对NFC控制器的第一接收端接收的第一信号的干扰，可有效降低NFC控制器的发射端泄露的信号会对目标设备发送过来的信号产生的干扰，保证提取的时钟信号的准确性，能够提高电子设备中NFC的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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1A为一个实施例中近场通信方法的应用场景图；
图1B为一个实施例中NFC控制器提取时钟信号的示意图；
图2为一个实施例中电子设备的结构框图；
图3为一个实施例中近场通信电路的结构框图；
图4为一个实施例中电子设备正常使用NFC的卡模拟功能的距离与电阻阻值的关系示意图；
图5为另一个实施例中电子设备的结构框图；
图6为另一个实施例中电子设备的结构框图；
图7为一个实施例中近场通信方法的流程图；
图8为一个实施例中NFC控制器向NFC天线传输信号的流程图；
图9为一个实施例中近场通信装置的框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一信号称为第二信号，且类似地，可将第二信号称为第一信号。第一信号和第二信号两者都是信号，但其不是相同的信号。
NFC技术标准是由是由飞利浦公司(后来独立出来的恩智浦公司)发起，由诺基亚、索尼等著名厂商联合主推的一项近距离(如10厘米以内)无线通信技术。NFC的工作频率通常为13.56MHz，NFC技术主要可包括三种不同的模式：1、卡模拟模式，能够将支持NFC技术的电子设备当成各类卡片(如银行卡、公交卡、门禁卡等使用)，并在其它NFC射频器进行相应的处理(如电子转账、开门等)；2、读卡器模式，能够通过支持NFC技术的电子设备从其它带有NFC芯片的标签、贴纸、名片等媒介中读写信息；3、点对点模式，可用于不同NFC设备之间的数据交换，例如交换图片等数据。
图1A为一个实施例中近场通信方法的应用场景图。如图1A所示，电子设备10支持NFC技术，电子设备10可与目标设备20建立NFC通信连接。其中，电子设备10可包括但不限于手机、智能穿戴设备、平板电脑等各类电子设备。目标设备20可为NFC射频器，具备NFC读卡功能，能够从其它带有NFC芯片的标签、贴纸、名片等媒介中读写信息。
当电子设备的NFC芯片处于卡模拟模式时，与该NFC芯片连接的NFC天线不主动产生NFC射频场，NFC线圈可通过感应目标设备所产生的射频信号向NFC芯片、NFC天线等供电。因此，在电子设备处于没有通电的状态下，依然可以正常使用NFC的卡模拟功能。
在相关的技术中，为了保证电子设备发送的NFC信号的准确性，会在NFC芯片中设置锁相环(PhaseLockedLoop，PLL)模块，PLL模块能够统一整合时钟信号，并不断根据外部输入的信号调整内部的振荡信号，以保证NFC芯片输出的NFC信号与目标设备输入的NFC信号之间的相位同步，提高二者间的数据传输效率及准确性。当电子设备处于没电的情况下，PLL模块所需的时钟信号由目标设备提供，从NFC天线耦合到的信号会输入到NFC芯片，再进入到PLL模块中。
图1B为一个实施例中NFC控制器提取时钟信号的示意图。如图1B所示，电子设备10可包括电源管理模块(Power Management Unit，PMU)110、处理器120、NFC控制器130及NFC天线140。其中，PMU110可分别与处理器120及NFC模块130电连接，用于在电子设备10处于通电状态时，向处理器120及NFC控制器130提供电源。NFC控制器130可分别与处理器120及NFC天线140电连接，NFC天线140可用于接收目标设备20发送的信号，并向目标设备20发送NFC模块所需传递的信号等。处理器120可用于控制NFC控制器130，调用NFC控制器130的功能以执行相应的操作。可选地，处理器120可包括应用处理器(Application Processor，AP)、中央处理器(central processing unit，CPU)等，在此不作限定。
NFC控制器130可包括PLL模块132，在电子设备没电的情况下，NFC控制器130所需的时钟信号可由目标设备20发送的信号提供，从NFC天线140耦合到的信号可沿着①的通路输入到NFC控制器130的接收端(RX端)，然后再进入到PLL模块132。而在该方案中，NFC控制器130的RX端接收到的信号除了来自目标设备的信号外，也会来自于NFC控制器130的发射端(TX端)所泄露的信号(参照②的信号流向)，TX端的泄露信号会干扰到RX端从NFC天线140传输过来的来自目标设备20的信号，从而影响时钟信号的提取，影响了NFC控制器130在电子设备处于没电情况下的性能。
本申请实施例提供了一种近场通信电路、方法、电子设备及存储介质，可有效降低NFC控制器的发射端泄露的信号会干扰到从目标设备接收过来的信号的干扰，保证提取的时钟信号的准确性，能够提高电子设备中NFC的性能。
图2为一个实施例中电子设备的结构框图。如图2所示，电子设备可以包括：射频模块210、存储器220、输入单元230、显示单元240、传感器250、音频电路260、WiFi(WirelessFidelity，无线保真)模块270、处理器280、以及电源290等部件。本领域技术人员可以理解，图2中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，电子设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
射频模块210可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，特别地，将基站的下行信息接收后，给处理器280处理；另外，将设计上行的数据发送给基站。通常，射频模块210包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器(low noiseamplifier，LNA)、双工器等。此外，射频模块210还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。上述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于全球移动通讯系统(globalsystem of mobile communication，GSM)、通用分组无线服务(general packet radioservice，GPRS)、码分多址(code division multiple access，CDMA)、宽带码分多址(wideband code division multiple access,WCDMA)、长期演进、电子邮件、短消息服务(short messaging service，SMS)等。
存储器220可用于存储软件程序以及模块，处理器280通过运行存储在存储器220的软件程序以及模块，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理。存储器220可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据电子设备的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器220可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
在一个实施例中，存储器220中存储的计算机程序被处理器280执行时，使得处理器280实现如本申请各实施例中描述的方法。
输入单元230可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，输入单元230可包括触控面板232以及其他输入设备234。触控面板232，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板232上或在触控面板232附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。可选的，触控面板232可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器280，并能接收处理器280发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板232。除了触控面板232，输入单元230还可以包括其他输入设备234。具体地，其他输入设备234可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。
显示单元240可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及电子设备的各种菜单。显示单元240可包括显示面板242，可选的，可以采用液晶显示器(liquidcrystal display，LCD)、有机发光二极管(organic light-Emitting diode，OLED)等形式来配置显示面板242。进一步的，触控面板232可覆盖显示面板242，当触控面板232检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器280以确定触摸事件的类型，随后处理器280根据触摸事件的类型在显示面板242上提供相应的视觉输出。虽然在图2中，触控面板232与显示面板242是作为两个独立的部件来实现电子设备的输入和输入功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板232与显示面板242集成而实现电子设备的输入和输出功能。
电子设备还可包括至少一种传感器250，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板242的亮度，接近传感器可在电子设备移动到耳边时，关闭显示面板242和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别电子设备姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；至于电子设备还可配置的陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。
音频电路260、扬声器262、传声器264可提供用户与电子设备之间的音频接口。音频电路260可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器262，由扬声器262转换为声音信号输出；另一方面，传声器264将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路260接收后转换为音频数据，再将音频数据输出处理器280处理后，经射频模块210以发送给比如另一电子设备，或者将音频数据输出至存储器220以便进一步处理。
WiFi属于短距离无线传输技术，电子设备通过WiFi模块270可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。
处理器280是电子设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器220内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器220内的数据，执行电子设备的各种功能和处理数据，从而对电子设备进行整体监控。可选的，处理器280可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器280可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器280中。
电子设备还包括给各个部件供电的电源290(比如电池)，优选的，电源可以通过电源管理系统与处理器280逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。尽管未示出，电子设备还可以包括摄像头、蓝牙模块等，在此不再赘述。
如图3所示，在一个实施例中，提供一种近场通信电路，可适用于上述的电子设备，该近场通信电路可包括NFC天线310、NFC控制器320及信号衰减单元330。
NFC天线310可与NFC控制器320电连接，可用于接收目标设备发送的第一信号，并将第一信号传输至NFC控制器。
在电子设备进入到目标设备所产生的NFC射频场后，电子设备的NFC天线310可与目标设备的NFC天线之间形成磁场，NFC控制器320可通过该磁场获取能量。NFC天线310的工作频率可为13.56MHz(兆赫兹)，采用电感耦合的方式传递射频信号。NFC天线310的具体结构设计在本申请实施例中不作限制，例如，NFC天线310可以是线圈形式的天线，也可以是金属边框等辐射体等。
在一些实施例中，在电子设备的NFC启动时，可先选取功能参数对NFC控制器320进行模式配置，可选地，功能参数可包括通信模式、工作模式等，但不限于此。其中，通信模式可包括主动通信及被动通信，主动通信指的是NFC模块主动打开射频场，并发现周围的NFC设备，被动模块指的是NFC模块不打开射频场，而是在其它设备发出的射频场中被动响应。工作模式可包括Poll(发现模式)、Listen(侦听模式)。
作为一种实施方式，可选取包括被动通过、Listen的功能参数，以配置NFC控制器320进入卡模拟模式。目标设备的NFC芯片可处于主动模式，不断发现进入其NFC射频场内的设备，并向发现的设备发送Poll指令。在电子设备的NFC控制器320被配置为卡模拟模式后，可处于被动的通信模式，能够在进入目标设备的射频场后被动响应。NFC控制器320被配置为Listen，NFC天线310在接收到目标设备发送的NFC信号(即第一信号)后，可将第一信号传输到NFC控制器320。
NFC控制器320可包括第一接收端(RX端)及第一发射端(TX端)，其中，第一接收端可与NFC天线电连接，第一发射端可与信号衰减单元330电连接。第一接收端用于接收NFC天线传输的第一信号。第一发射端用于向信号衰减单元330发送第二信号。
信号衰减单元330分别与NFC控制器320的第一发射端及NFC天线310电连接。信号衰减单元330用于接收第一发射端发送的第二信号，并衰减该第二信号，再将衰减后的第二信号传输至NFC天线310。
NFC控制器320可通过第一发射端向NFC天线310发送所需向目标设备传输的信号，NFC控制器320的第一发射端发送的第二信号可先经过信号衰减单元330，通过信号衰减单元330先对该第二信号进行衰减后，再将衰减后的第二信号传输到NFC天线310，由NFC天线310发送到目标设备。由于NFC控制器320的第一发射端发送的第二信号经过衰减，因此可以降低第二信号对NFC控制器320的第一接收端所接收的第一信号的干扰。NFC控制器320的第一接收端仅接收到从NFC天线310传输的来自目标设备的第一信号。
在一些实施例中，信号衰减单元330包括固定电阻和可变电阻中的任一种。电阻在近场通信电路可起到衰减器的作用，可用于调整电路中信号的大小，对NFC控制器320的第一发射端发送的第二信号进行功率衰减。
作为一种实施方式，信号衰减单元330可为固定电阻，固定电阻的阻值可根据实际需求进行设置，固定电阻的阻值不宜过大或过小。若是阻值过小，衰减效果较差，则NFC控制器320的第一发射端发送的第二信号依然会对第一接收端接收的第一信号产生干扰。若是阻值过大，衰减能力太强，NFC控制器320的第一发射端输出到NFC天线310的信号太弱，会影响电子设备与目标设备之间正常的NFC通信，导致无法实现相应的NFC功能。可选地，电阻的具体阻值可根据实际实验得到。
示例性地，以图4为例对固定电阻的阻值与信号衰减能力之间的关系进行说明。图4为一个实施例中电子设备正常使用NFC的卡模拟功能的距离与电阻阻值的关系示意图。如图4所示，卡模拟距离指的是电子设备使用NFC控制器的卡模拟功能与目标设备之间所需的感应距离，也即在卡模拟距离内，电子设备10才可与目标设备20之间实现正常的数据传输，并使用NFC控制器的卡模拟功能。当电阻的阻值小于R0时，由于电阻的衰减能力较弱，影响卡模拟距离的主要因素是NFC控制器发射端发送的信号对接收端接收的信号的干扰，因此，电阻阻值与卡模拟距离可呈正相关关系。当电阻的阻值大于R0时，由于电阻的衰减能力较强，影响卡模拟距离的主要因素是NFC控制器的发射端发送到NFC天线的信号太弱，因此，固定电阻的阻值与卡模拟距离可呈负相关关系。需要说明的是，图4仅用于解释本申请实施例中卡模拟距离与阻值之间的对应关系，并不说明电阻的阻值在R0前后与卡模拟距离的关系为对称分布，电阻的阻值与卡模拟距离的关系也不一定是平滑的曲线关系，图4并不用于对本申请实施例中卡模拟距离与电阻阻值的具体对应关系进行限定。
示例性地，固定电阻的阻值与功率衰减及感应距离之间的关系可如表1所示。
表1
阻值(欧姆) 功率衰减(dBuV/m) 感应距离(毫米)
0 0 23
2.2 0.79 27
3.8 1.27 32
4.7 1.38 34
10 2.45 38
18 1.08 31
27 6.95 21
通过表1中的数据可知，在阻值小于某一固定值，如表1中的10欧姆时，感应距离随着阻值的增大而增大(正相关关系)，在阻值大于前述固定值，如表1中的10欧姆时，感应距离随着阻值的减小而减小(负相关关系)。
可选取阻值适中的固定电阻(例如图4中的R0或R0附近的阻值，或是表1中的10欧姆左右)作为信号衰减单元，既保证了提取的时钟信号的准确性又拥有较大的感应距离，进一步提高了NFC的性能。需要说明的是，图4及表1中的数据仅用于说明本申请实施例，并不对本申请实施例造成具体限制，在实际的产品过程中，固定电阻的阻值与感应距离的关系也可能产生其它关系，在此不作限制。
作为另一种实施方式，信号衰减单元330可为可变电阻，该可变电阻的阻值可根据目标设备所产生的NFC射频场的场强进行变化。NFC控制器320还用于根据NFC场强调节可变电阻的阻值。
在一个实施例中，NFC控制器320可检测目标设备所产生的NFC射频场的场强，该场强可指的是目标设备所发出的NFC射频磁场的强度。可变电阻的阻值与NFC场强可呈正相关关系。若NFC控制器320所检测到场强越大，可说明目标设备通过线圈所产生的NFC射频磁场的强度越强，或是可说明电子设备距离目标设备较近，NFC控制器320的发射端发送到NFC天线310的信号较弱的话也不会影响正常的数据传输，因此，可选取较大的阻值对NFC控制器320的第一发射端发送的第二信号进行衰减。若NFC控制器320所检测到场强越小，可说明目标设备通过线圈所产生的NFC射频磁场的强度越弱，或是可说明电子设备距离目标设备较远，NFC控制器320的发射端发送到NFC天线310的信号较弱的话会对数据传输产生影响，因此，可选取较小的阻值对NFC控制器320的第一发射端发送的第二信号进行衰减。可根据实际检测到的场强调整可变电阻的阻值，根据实际情况调整信号衰减单元的衰减能力，以在保证准确提取时钟信号的同时不影响正常的通信，进一步提高了NFC的性能。
在一些实施例中，NFC控制器320可在接收到目标设备发送的激活命令后，根据该激活命令进行激活，再检测目标设备所产生的NFC射频场的场强，并根据该场强调节可变电阻的阻值。需要说明的是，NFC控制器320的激活过程可理解为与目标设备协商通信参数(如通信模式、传输速率等)。在NFC控制器320激活后，可与目标设备进行数据传输。NFC控制器320在被激活后才根据检测到的场强调节可变电阻的阻值，而不是在进入目标设备的NFC射频场范围时就调节阻值，是因为NFC控制器320被激活时离目标设备的距离较近，可正常进行数据传输，而在进入目标设备的NFC射频场范围时可能离目标设备的距离较远，此时调整的阻值不够准确，无法保证NFC的性能。因此，在NFC控制器320被激活时根据检测到的NFC场强调整可变电阻的阻值，可使得调整的阻值更加准确，提高了NFC的性能。
NFC控制器320，用于根据第一信号提取时钟信号。
NFC控制器320的第一接收端接收到从NFC天线310传输的来自目标设备的第一信号后，可根据该第一信号提取时钟信号，并利用该时钟信号进行时钟同步，保证NFC控制器320发射的信号的准确性。
在本申请实施例中，NFC控制器320的第一接收端接收由NFC天线310发送的来自目标设备的第一信号，通过信号衰减单元330对NFC控制器320的第一发射端发送的第二信号进行衰减，并将衰减后的第二信号传输至NFC天线310，以降低该第二信号对NFC控制器320的第一接收端从NFC天线310接收的来自目标设备的第一信号的干扰，可有效降低NFC控制器的发射端泄露的信号会干扰到从目标设备接收过来的信号的干扰，保证提取的时钟信号的准确性，能够提高电子设备中NFC的性能。
图5为另一个实施例中电子设备的结构框图。如图5所示，在一个实施例中，电子设备300包括近场通信电路500、电源模块350及处理器360，其中，近场通信电路500除了包括NFC天线310、NFC控制器320及信号衰减单元330以外，还包括控制单元340，控制单元340与信号衰减单元330并联连接，其中，控制单元340的第一端与电源模块350电连接，控制单元340的第二端与NFC控制器320的第一发射端(TX端)电连接，控制单元340的第三端与NFC天线310电连接。
控制单元340用于在电源模块不提供电压时处于断开状态。NFC控制器320的第一发射端还用于在控制单元340处于断开状态时，向信号衰减单元330发送第二信号。信号衰减单元330还用于在控制单元340处于断开状态时，接收NFC控制器320的第一发射端发送的第二信号，并对第二信号进行衰减，再将衰减后的第二信号传输至NFC天线310。
控制单元340，还用于在电源模块350提供电压时处于导通状态，在控制单元340处于导通状态时，信号衰减单元330被短路。NFC控制器320的第一发射端还用于在控制单元340处于导通状态时，向控制单元340发送第二信号。
控制单元340，还用于在处于导通状态时，接收NFC控制器320的第一发射端发送的第二信号，并将该第二信号传输至NFC天线310。
在电子设备处于通电状态(开机状态)时，电源模块350向处理器360、NFC控制器320及控制单元340提供电源，处理器360可向NFC控制器320发送时钟信号，NFC控制器320所需的时钟信号由处理器360提供。由于处理器360提供的是精准的时钟信号，因此在电子设备处于通电状态时，可不考虑NFC控制器320的第一接收端(RX端)接收的第一信号受到第一发射端(TX端)的干扰情况。
另一方面，控制单元340在电源模块350提供的电压的作用下，可处于导通状态。可选地，控制单元340可以是阻值很小的元器件，在处于导通状态时，信号衰减单元330会被短路，NFC控制器320的第一发射端发送的第二信号传输到控制单元340，再通过控制单元340传输到NFC天线310，而不通过信号衰减单元330。在此情况下，NFC天线310发送的信号可为几乎无损的第二信号，能够保证在电子设备处于通电状态时的NFC通信质量。
在电子设备处于非通电状态(关机状态)时，由于电源模块350不能再向处理器360、NFC控制器320及控制单元340提供电源，处理器360无法再向NFC控制器320提供时钟信号。NFC控制器320所需的时钟信号主要由目标设备发送的信号提供，因此需要保证第一接收端接收的第一信号不受第一发射端发送的第二信号的干扰。在电源模块350不向控制单元340提供电源时，控制单元340处于断开状态。此时，NFC控制器320的第一发射端发送的第二信号会传输到信号衰减单元330，信号衰减单元330对第二信号进行衰减后，再将衰减后的第二信号传输到NFC天线310。从而可保证NFC控制器320从第一接收端接收的第一信号中提取的时钟信号的准确性，提高了电子设备在非通电状态下NFC的性能。
在一些实施例中，控制单元340可包括MOS管(MOSFET，金属-氧化物-半导体场效应晶体管)。MOS管可包括栅极(gate)、源极(source)及漏极(drain)，其中，MOS管的栅极可与电源模块350连接，源极和NFC控制器320的第一发射端连接，漏极与NFC天线310连接，其中，源极作为输入端，漏极作为输出端。可选地，也可以是MOS管的源极与NFC天线310连接，漏极与NFC控制器320连接，漏极作为输入端，源极作为输出端，可根据实际所采用的MOS管类型决定，在此不作限定。
需要说明的是，对于某些不要求主动产生NFC射频场的电子设备或对通电时的通信性能要求较低的设备，控制单元340可省略，而直接将信号衰减单元330串联到电路中，不论在电子设备处于通电状态还是非通电状态，NFC控制器320的第一发射端发送的第二信号均会通过信号衰减单元330再进行传输，从而可以简化电路且节约成本。
在本申请实施例中，在电子设备处于通电状态时，可通过控制单元直接传输几乎无损的第二信号，以保证发送的NFC信号的质量，在电子设备处于非通电状态时，利用信号衰减单元对NFC控制器的第一发射端发送的第二信号进行衰减，可有效降低NFC控制器的发射端泄露的信号会对目标设备发送过来的信号产生的干扰，保证提取的时钟信号的准确性，能够提高电子设备中NFC的性能。
图6为另一个实施例中电子设备的结构框图。如图6所示，在一个实施例中，近场通信电路500包括NFC天线310、NFC控制器320、信号衰减单元330及控制单元340。其中，NFC控制器320包括锁相环(PLL)模块、第一发射端(TX1端)、第二发射端(TX2端)、第一接收端(RX1端)及第二接收端(RX2端)。NFC天线310与NFC控制器320的第二发射端(TX2端)、第一接收端(RX1端)及第二接收端(RX2端)电连接。信号衰减单元330分别与NFC控制器320的第一发射端(TX1端)及NFC天线310电连接。
NFC控制器320的第一接收端，还用于在接收到NFC天线310传输的第一信号后，将第一信号发送至锁相环模块。
锁相环模块，用于接收第一接收端发送的第一信号，并根据该第一信号提取时钟信号。锁相环模块还用于根据该时钟信号控制NFC控制器320的第一发射端发送的第二信号。
在电子设备处于非通电状态下，NFC控制器320的第一接收端(RX1端)接收的信号会输入到锁相环模块中，以供锁相环模块提取时钟信号，并进行时钟相位同步，锁相环模块可根据第一接收端输入的信号控制第一发射端(TX1端)输出的信号。由于锁相环模块分别与第一接收端及第一发射端电连接，则可通过信号衰减单元330对第一发射端发送的第二信号进行衰减，以降低该第二信号对第一接收端接收的第一信号的干扰。
在电子设备处于通电状态下时，处理器360处于通电状态，可向NFC控制器320发送时钟信号，该输入的时钟信号可传输到锁相环模块。锁相环模块还用于接收处理器360发送的时钟信号，并根据该时钟信号进行同步。
如图6所示，进一步地，近场通信电路500还可包括两个电感L1、L1’、两个电阻R1、R1’、电容C1、C1’、C3、C3’、C4、C4’、C5、C5’。信号衰减单元330为电阻R2，控制单元340为MOS管M1。
其中，电感L1的一端与NFC控制器320的第一发射端(TX1端)连接，另一端分别与电阻R2及MOS管M1连接。电感L1’的一端与NFC控制器320的第二发射端(TX2端)连接，另一端与电容C1’连接。电感L1与电容C1可组成低通滤波电路，电感L1’与电容C1’也可组成低成滤波电路。
电阻R2与MOS管M1并联连接，电阻R2的一端与电感L1连接，另一端分别与电容C1及电容C4连接。MOS管M1的第一端与电源模块350连接，第二端与电感L1连接，第三端分别与电容C1及电容C4连接。电阻R1的一端与第一接收端(RX1)连接，另一端与电容C5连接，R1’的一端与第二接收端(RX2)连接，另一端与电容C5’连接。R1和C5可组成接收通道(其中C5可为隔直电容，R1可为分压电阻)，R1’与C5’也可组成接收通道。电容C4的一端可与电容C1连接，另一端可与电容C3连接，电容C4’的一端可与电容C1’连接，另一端可与电容C3’连接。电容C4和C3可组成匹配网络，电容C4’和C3’可组成匹配网络。
在电子设备处于通电状态下，电源模块350给NFC控制器320、处理器360提供电源，同时控制MOS管M1导通，NFC控制器320的TX1端输出的信号经过电感L1之后通过MOS管M1，再输出到匹配网络(电容C4及电容C3)，再到NFC天线310。
在电子设备处于非通电状态下，NFC控制器320处于卡模拟模式时，NFC天线310接收到目标设备发送的信号后，该信号经过匹配网络(电容C4及电容C3)，然后再到接收通路(电容C5及电阻R1)，再传输到TX1端。在电子设备处于非通电状态下，电源模块350控制MOS管断开，NFC控制器320的TX1端输出的信号经过电感L1之后流向电阻R2，然后再输出到匹配网络(电容C4及电容C3)，再到NFC天线310。由于TX1端输出的信号经过电阻R2，信号会衰减，从而可降低TX1端输出的信号对RX1端接收的信号的干扰。
对于NFC控制器320的TX2端及RX2端，TX2端输出的信号经过电感L1’后，再输出到由电容C4’及电容C3’组成的匹配电路，再到NFC天线310，NFC天线310接收到信号后，该信号先经过电容C4’及电容C3’组成的匹配电路，再到接收通过(电容C5’及电阻R1’)，最后传输到TX2端。
可选地，本申请实施例中，R1与R1’可为相同的电阻，C1与C1’可为相同的电容，C3与C3’可为相同的电容，C4与C4’可为相同的电容，C5与C5’可为相同的电容，L1和L1’可为相同的电感。
在本申请实施例中，利用信号衰减单元对第一发射端发送的第二信号进行衰减，可有效降低NFC控制器的发射端泄露的信号对从目标设备接收过来的信号的干扰，保证提取的时钟信号的准确性，能够提高电子设备中NFC的性能。
如图7所示，在一个实施例中，提供一种近场通信方法，可适用于上述的电子设备，该方法可包括以下步骤：
步骤710，通过NFC天线接收由目标设备发送的第一信号，并传输至NFC控制器。
步骤720，通过信号衰减单元对NFC控制器发送的第二信号进行衰减，并将衰减后的第二信号传输至NFC天线，以降低第二信号对第一信号的干扰。
其中，信号衰减单元分别与NFC控制器及NFC天线电连接。
步骤730，通过NFC控制器根据第一信号提取时钟信号。
在一个实施例中，NFC控制器包括第一接收端及第一发射端。步骤通过信号衰减单元对第二信号进行衰减，包括：通过信号衰减单元对NFC控制器的第一发射端发送的第二信号进行衰减，以降低第一发射端发送的第二信号对第一接收端接收的第一信号的干扰。
步骤730，包括：将第一接收端接收的第一信号输入到锁相环模块，并通过锁相环模块从该第一信号中提取时钟信号。
本申请实施例中提供的近场通信方法的描述可参照上述各实施例中关于近场通信电路及电子设备的相关描述，在此不再一一赘述。
在本申请实施例中，NFC控制器接收由NFC天线发送的来自目标设备的第一信号，通过信号衰减单元对NFC控制器的发射端发送的第二信号进行衰减，并将衰减后的第二信号传输至NFC天线，以降低该第二信号对NFC控制器接收的第一信号的干扰，可有效降低NFC控制器的发射端泄露的信号会对目标设备发送过来的信号产生的干扰，保证提取的时钟信号的准确性，能够提高电子设备中NFC的性能。
如图8所示，在一个实施例中，上述近场通信方法，还包括步骤802：在电子设备处于通电状态时，通过处于导通状态的控制单元将第二信号传输至NFC天线。控制单元与信号衰减单元并联连接，在控制单元处于导通状态时，信号衰减单元被短路。
在一个实施例中，步骤通过信号衰减单元对第二信号进行衰减，可包括步骤804：在电子设备处于非通电状态时，控制单元处于断开状态，则通过信号衰减单元对NFC控制器发送的第二信号进行衰减。
本申请实施例中提供的近场通信方法的描述可参照上述各实施例中关于近场通信电路及电子设备的相关描述，在此不再一一赘述。
在本申请实施例中，在电子设备处于通电状态时，可通过控制单元直接传输几乎无损的第二信号，以保证发送的NFC信号的质量，在电子设备处于非通电状态时，利用信号衰减单元对发射端发送的第二信号进行衰减，可有效降低NFC控制器的发射端泄露的信号对目标设备发送的信号产生的干扰，保证提取的时钟信号的准确性，能够提高电子设备中NFC的性能。
如图9所示，在一个实施例中，提供一种近场通信装置900，可应用于上述的电子设备，该近场通信装置900包括信号接收模块910、衰减模块920及信号提取模块930。
信号接收模块910，用于通过NFC天线接收由目标设备发送的第一信号，并传输至NFC控制器。
衰减模块920，用于通过信号衰减单元对NFC控制器发送的第二信号进行衰减，并将衰减后的第二信号传输至NFC天线，以降低第二信号对第一信号的干扰。其中，信号衰减单元分别与NFC控制器及NFC天线电连接。
信号提取模块930，用于通过NFC控制器根据第一信号提取时钟信号。
在一个实施例中，衰减模块920，还用于通过信号衰减单元对NFC控制器的第一发射端发送的第二信号进行衰减，以降低第一发射端发送的第二信号对第一接收端接收的第一信号的干扰。
信号提取模块930，还用于将第一接收端接收的第一信号输入到锁相环模块，并通过锁相环模块从该第一信号提取时钟信号。
在本申请实施例中，NFC控制器接收由NFC天线发送的来自目标设备的第一信号，通过信号衰减单元对NFC控制器发送的第二信号进行衰减，并将衰减后的第二信号传输至NFC天线，以降低该第二信号对NFC控制器从NFC天线接收的来自目标设备的第一信号的干扰，可有效降低NFC控制器的发射端泄露的信号会对目标设备发送过来的信号产生的干扰，保证提取的时钟信号的准确性，能够提高电子设备中NFC的性能。
在一个实施例中，上述该近场通信装置900，除了包括信号接收模块910、衰减模块920及信号提取模块930，还包括控制模块。
控制模块，用于在电子设备处于通电状态时，通过处于导通状态的控制单元将第二信号传输至NFC天线。控制单元与信号衰减单元并联连接，在控制单元处于导通状态时，信号衰减单元被短路。
在一个实施例中，衰减模块920，还用于在电子设备处于非通电状态时，控制单元处于断开状态，则通过信号衰减单元对第二信号进行衰减。
在本申请实施例中，在电子设备处于通电状态时，可通过控制单元直接传输几乎无损的第二信号，以保证发送的NFC信号的质量，在电子设备处于非通电状态时，利用信号衰减单元对发射端发送的第二信号进行衰减，可有效降低NFC控制器的发射端泄露的信号对从目标设备接收过来的信号的干扰，保证提取的时钟信号的准确性，能够提高电子设备中NFC的性能。
本申请实施例公开一种计算机可读存储介质，其存储计算机程序，其中，该计算机程序被处理器执行时实现如上述各实施例描述的方法。
本申请实施例公开一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，且该计算机程序可被处理器执行时实现如上述各实施例描述的方法。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)等。
如此处所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。合适的非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)，它用作外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定特征、结构或特性可以以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在本申请的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物单元，即可位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，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单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
上述集成的单元若以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可获取的存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或者部分，可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干请求用以使得一台计算机设备(可以为个人计算机、服务器或者网络设备等，具体可以是计算机设备中的处理器)执行本申请的各个实施例上述方法的部分或全部步骤。
以上对本申请实施例公开的一种近场通信电路、方法、电子设备及存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (14)

1.一种近场通信电路，其特征在于，包括近场通信NFC天线、NFC控制器、信号衰减单元及控制单元；
所述NFC天线与所述NFC控制器电连接，用于接收目标设备发送的第一信号，并将所述第一信号传输至所述NFC控制器；
所述NFC控制器包括第一接收端及第一发射端，
所述第一接收端与所述NFC天线电连接，用于接收所述NFC天线传输的所述第一信号，
所述第一发射端与所述信号衰减单元电连接，用于向所述信号衰减单元或所述控制单元发送第二信号；
所述信号衰减单元分别与所述第一发射端以及所述NFC天线电连接，用于接收所述第一发射端发送的所述第二信号，并衰减所述第二信号，再将衰减后的第二信号传输至所述NFC天线，以降低所述第二信号对所述第一信号的干扰；
所述NFC控制器，用于根据所述第一信号提取时钟信号；
所述控制单元与所述信号衰减单元并联连接，所述控制单元的第一端与电源模块电连接，第二端与所述第一发射端电连接，第三端与所述NFC天线电连接；
所述控制单元用于在所述电源模块不提供电压时处于断开状态，使得所述第一发射端向所述信号衰减单元发送所述第二信号，以及在所述电源模块提供电压时处于导通状态，使得所述第一发射端向所述控制单元发送所述第二信号。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述信号衰减单元，还用于在所述控制单元处于断开状态时，接收所述第一发射端发送的所述第二信号，并对所述第二信号进行衰减，再将衰减后的第二信号传输至所述NFC天线。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述控制单元，还用于在处于导通状态时，接收所述第一发射端发送的所述第二信号，并将所述第二信号传输至所述NFC天线。
4.根据权利要求2或3所述的电路，其特征在于，所述控制单元包括MOS管，所述MOS管的栅极与所述电源模块连接，源极和所述第一发射端连接，漏极与所述NFC天线连接。
5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述NFC控制器还包括锁相环模块；所述锁相环模块分别与所述第一发射端及第一接收端电连接；
所述第一接收端，还用于在接收到所述NFC天线传输的所述第一信号后，将所述第一信号发送至所述锁相环模块；
所述锁相环模块，用于接收所述第一接收端发送的所述第一信号，并根据所述第一信号提取时钟信号；
所述锁相环模块，还用于根据所述时钟信号控制所述第一发射端发送的所述第二信号。
6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述锁相环模块与处理器连接，还用于在所述处理器处于通电状态时，接收所述处理器发送的时钟信号。
7.根据权利要求1至3任一所述的电路，其特征在于，所述信号衰减单元包括固定电阻和可变电阻中的任一种。
8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，当所述信号衰减单元为可变电阻时，所述NFC控制器还用于根据NFC场强调节所述可变电阻的阻值，所述可变电阻的阻值与所述NFC场强呈正相关关系。
9.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1~8任一所述的近场通信电路。
10.一种近场通信方法，应用于电子设备，其特征在于，包括：
通过NFC天线接收由目标设备发送的第一信号，并传输至NFC控制器；
在所述电子设备处于非通电状态时，控制单元处于断开状态，则通过信号衰减单元对所述NFC控制器发送的第二信号进行衰减，并将衰减后的第二信号传输至所述NFC天线，以降低所述第二信号对所述第一信号的干扰，其中，所述信号衰减单元分别与NFC控制器及NFC天线电连接，所述控制单元与所述信号衰减单元并联连接；在所述电子设备处于通电状态时，通过处于导通状态的控制单元将所述第二信号传输至所述NFC天线；
通过所述NFC控制器根据所述第一信号提取时钟信号。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述控制单元处于导通状态时，所述信号衰减单元被短路。
12.一种近场通信装置，应用于电子设备，其特征在于，包括：
信号接收模块，用于通过NFC天线接收由目标设备发送的第一信号，并传输至NFC控制器；
衰减模块，用于在所述电子设备处于非通电状态时，控制单元处于断开状态，则通过信号衰减单元对所述NFC控制器发送的第二信号进行衰减，并将衰减后的第二信号传输至所述NFC天线，以降低所述第二信号对所述第一信号的干扰，其中，所述信号衰减单元分别与NFC控制器及NFC天线电连接，所述控制单元与所述信号衰减单元并联连接；
信号提取模块，用于通过所述NFC控制器根据所述第一信号提取时钟信号；
控制模块，用于在所述电子设备处于通电状态时，通过处于导通状态的控制单元将所述第二信号传输至所述NFC天线。
13.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器实现如权利要求10或11所述的方法。
14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求10或11所述的方法。
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