CN1287325C - 带有有源信号处理电路和无源信号处理电路的数据载体 - Google Patents

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Abstract

在数据载体(1)或集成电路(5)中,按照第一个传输协议,为处理信号序列(SF1)提供带有与信号无关的电能供应的第一个信号处理电路(8),以及按照第二个传输协议,为处理信号序列(SF2)提供带有与信号相关的电能供应的第二个信号处理电路(9)。按照第二个传输协议,所述信号序列(SF2)包含一个信号特征,即先导信号(VLS),并提供用于检测先导信号(VSL)的检测电路(25)。一旦识别出现先导信号(VLS),就从为第二个信号处理电路(9)安排的电源(14)向第二个信号处理电路(9)提供电能。

Description

带有有源信号处理电路 和无源信号处理电路的数据载体
技术领域
本发明涉及带有集成电路的数据载体以及集成电路,其中,提供了带有与信号无关的电能供应的第一个信号处理电路以及带有与信号相关的电能供应的第二个信号处理电路,其中按照第一个传输协议,形成用于接收和处理信号序列的第一个信号处理电路,而按照第二个传输协议形成用于接收和处理信号序列的第二个信号处理电路,该信号序列按照第二个传输协议包含有一特征信号,其中,安排第一个电源向第一个信号处理电路提供电能,并且安排第二个电源则向第二个信号处理电路提供电能。
背景技术
带有集成电路的数据载体,与前面第一段中所介绍的构成相应的集成电路已以多种实施方案引入商品,从而为人们所了解。
对于这样的数据载体和这样的集成电路,根据应用目的或根据工作情况,必须对被提供电能的信号处理电路实行自动选择电能供应,因为例如对于利用数据载体或集成电路,按照第二个传输协议以足够大的幅度来接收信号序列时,用于接收和处理信号序列的第二个信号处理电路的电能供应,必须按照第二个传输协议自动地得到保证,为此,必须自动由第二个电源给第二个信号处理电路提供电能。在已知的解决方法中,数据载体备有用于确定处于数据载体范围的接收场强的电路。其中,在确定有引起数据载体中高供电电压的高接收场强时,将自动由第二个电源负责对第二个信号处理电路的供电。实践表明,在许多情况下,这种构成会得到极好的工作效果。但是,业已证实,也有用已知解决方法使工作效果不能达到令人满意的情况。
发明内容
本发明提出的任务是要避免上述不能令人满意的工作情况,以及制成经改进的数据载体和经改进的集成电路。
为了解决上述任务,按照本发明,在数据载体中安排了与本发明相符的标志,因而按照本发明的数据载体可以用下面给出的方式进行表征,即:
带有集成电路的数据载体,其中安排了以下电路,带有与信号无关的电能供应的第一个信号处理电路,带有与信号相关的电能供应的第二个信号处理电路,并且其中形成按照第一个传输协议用于接收和处理信号序列的第一个信号处理电路,并且其中形成按照第二个传输协议用于接收和处理信号序列的第二个信号处理电路,该信号序列按照第二传输协议,含有一信号特征。以及其中安排了向第一个信号处理电路提供电能的第一个电源,和向第二个信号处理电路提供电能的第二个电源,并且其中安排了用于按照第二个传输协议检测信号序列中信号特征以及在识别出现信号特征后便启动从第二个电源向第二个信号处理电路的至少一部分提供电能的检测电路。
为了解决上述任务,按照本发明,在集成电路中安排了与本发明相符的标志,因而按照本发明的集成电路可以用下面给出的方式进行表征,即:
集成电路,其中安排了以下电路,带有与信号无关的电能供应的第一个信号处理电路,带有与信号相关的电能供应的第二个信号处理电路,其中形成按照第一个传输协议用于接收和处理信号序列的第一个信号处理电路,和形成按照第二个传输协议用于接收和处理信号序列的第二个信号处理电路,该信号序列按照第二个传输协议包含有一信号特征,以及安排了向第一个信号处理电路提供电能的第一个电源和向第二个信号处理电路提供电能的第二个电源,并安排了用于按照第二个传输协议检测信号序列中信号特征以及一旦识别出现信号特征就启动从第二个电源向第二个信号处理电路的至少一部分提供电能的检测电路。
根据本发明,通过预先安排标志,便能达到简单和附加的十分安全的工作方式。在必要时,总是能保证由第二个电源向第二个信号处理电路进行唯一的供电,且只是按照第二个传输协议、在极好地识别信号序列中所包含的信号特征后实行对第二个信号处理电路的这种供电。根据本发明,在正常工作条件下,这种识别完全与数据载体区域内的接收场强无关。
根据本发明,将第二个信号处理电路设计成按照第二个传输协议接收和处理第二信号序列,其中,通过具有确定的最小持续时间的先导信号形成该第二信号序列的信号特征,且将所述的检测电路设计成检测先导信号。
此外,将所述的第二个信号处理电路设计成按照第二个传输协议接收和处理第二信号序列,其中,形成信号特征的先导信号由未调制载波信号形成,以及将所述的检测电路设计成检测形成先导信号的未调制载波信号。
这种构成考虑到对信号特征有特别明确和可靠的识别而证明十分有利。其中还要提到的另外好处是,由此也还利用特别简单的方式来识别信号特征。但必须提及,信号特征也可以按照第二个传输协议通过信号序列中的确定比特组合形成。按照第一个传输协议,那些确定的比特组合在信号序列中肯定决不会出现。
根据本发明,设置了既属于第一个信号处理电路,也属于第二个信号处理电路的数据处理电路,以及在第一个电源与数据处理电路之间设置了第一个可控开关电路,以及在第二个电源与数据处理电路之间设置了第二个可控开关电路,以及设置了用于控制第一个开关电路和第二个开关电路的控制级,以及所述控制级与所述的检测电路相连,并可按下述方式由检测电路控制,在识别出现信号特征之后,便将第二个可控开关电路控制到使数据处理电路与第二个电源相连通的开关状态。
通过这些措施,可以实现有利的工作方式,即借助两个可控开关电路,能将形成主能耗的数据处理电路完全与两个电源分开,因而便抑制了所有不必要和不希望的能耗。
本发明的上述观点和其它观点由下述实施方案得出,并借助该实施方案作出解释。
附图说明
下面将借助附图中所示实施方案对本发明作进一步的说明,但本发明并不局限于该实施方案。
图1以方块图形式示意地示出根据本发明一个实施方案的数据载体。
图2示出按照第一个传输协议的部分信号序列的时间图,该部分出现在信号序列的起始处。
图3示出按照第二个传输协议的部分信号序列的时间图,该部分出现在信号序列的起始处。
具体实施方式
图1中示出数据载体1。数据载体1这样来形成,以使利用数据载体1可以实现通常表示为所谓有源操作功能的第一个操作功能和通常表示为所谓无源操作功能的第二个操作功能。两种操作功能的差别在于,在有源操作功能的情况下,与信号无关的供电由数据载体1中包含的电池组;而在无源操作功能的情况下,供电则由预先安排的辅助电容器实现。其中,辅助电容器可以借助整流电路充电。该整流电路供用于对所接收的信号整流。下面将对此做更详细的讨论。
对于这样的数据载体1来说很重要的是,为了使电池组有尽可能长的使用期限数据载体1中包含的电池组应使负载尽可能小,即实现尽可能小的能耗。
数据载体1包含由传输线圈3和与传输线圈3并联的电容器4组成的传输电路2。传输线圈3和电容器4形成并联谐振回路,其谐振频率fo至少基本上与载波信号频率相符。借助该载波信号,可以实现从图1中未示出的通信站向根据图1的数据载体1的信号传输或数据传输。
此外,数据载体1还包含集成电路5。集成电路5具有两个连接端6和7,传输线圈3和电容器4与之相连。与此应当提及,电容器4不一定必须由相对集成电路5的外部电容器形成,而且也可以由在集成电路5中实现的内部电容器形成。
在集成电路5中,安排了带有与信号无关的电源的信号处理电路8。此外,在集成电路5中还安排了带有与信号相关的供电的第二个信号处理电路9。
第一个信号处理电路8用于实现第一个操作功能,并按照第一个传输协议用于接收和处理信号序列SF1。关于第一个信号序列SF1,可参阅图2,该图用图形表示出信号序列SF1的一部分。信号序列SF1涉及到曼彻斯特编码信号,对于这种信号来说所提及的载波信号经编码与曼彻斯特码相符。在这类曼彻斯特编码信号中,不可能在信号中无交替地、因此在已调载波信号中无交替地出现比给定时间间隔更长即比256μs更长的持续信号状态,因为这个载波信号受到例如100%的幅度调制(ASK),并且由于曼彻斯特编码,在最多256μs之后必须出现信号交香。
第二个信号处理电路9用于实现所提及的无源操作功能,并且为了接收和处理信号序列SF2按照第二个传输协议来构成。关于第二个信号序列SF2,可参阅图3。该图用图形表示出信号序列SF2的一部分。在当前的关系下,信号序列SF2的本质在于,在信号序列SF2的情况下,在信号序列SF2的起始处安排了信号特征,这个信号特征涉及带有确定最小持续时间的所谓先导信号VLS,其中形成信号特征的先导信号VLS由未调制的载波信号形成。在此情况下,先导信号VSL持续大于两毫秒(2.0ms)的最小持续时间,如图3中所示。因此,先导信号VLS在此情况下是必需的,因为在无源操作功能的情况下,要求在原有的通信过程之前建立用于执行所需通信过程和对此所需电路部分的输送的供电电压VDD。为了保证以简单方式建立供电电压VDD,将利用先导信号VLS。
带有与信号无关的供电的第一个信号处理电路8包含用于向第一个信号处理电路8提供电能的电源10,其中,第一个电源10由电池组10组成。
第一个信号处理电路8还包含与集成电路5的连接端6和7相连的接收信号处理电路11。接收信号处理电路11以熟知方式包含借助传输电路2对接收的信号解调的电路和对被解调信号解码的电路以及输出第一个数据信号DS1的电路,在数据信号DS1中包含在有源操作功能的情况下由数据载体1接收的第一个数据DA1。接收信号处理电路11还包含唤醒信号(Wakeupsignal)生成级12,借助于该生成级确定接收信号序列SF1之后,按照第一个传输协议将产生唤醒信号WUP。
第二个信号处理电路9包含整流电路13。在当前的情况下,该电路按桥式整流器方式构成。整流电路13与集成电路5的连接端6和7相连。整流电路用于产生已经提及的供电电压VDD。整流电路13的输出端与向第二个信号处理电路9提供电能的第二个电源的辅助电容器14相连。
第二个信号处理电路9还包含仍然与集成电路5的连接端6和7相连、并形成用于产生和输出再生时钟信号CLK的时钟信号再生级15。再生的时钟信号CLK馈至第二个信号处理电路9的一部分电路成分,但这里不对此做详细讨论,因为这是一个为一般专业人士早已熟知的措施。
第二个信号处理电路9还包含解调级16,该解调级仍然与集成电路5的连接端6和7相连,并用来对由传输电路2接收的信号解调。解调级16的输出端连接用于对已解调信号译码的译码级17。译码级17提供第二个数据信号DS2。在数据信号DS2中包含在无源操作功能的情况下由数据载体1接收的第二个数据DA2。
在集成电路5中还安排了数据处理电路18,在当前的情况下,该处理电路由一个微型计算机18构成。但是,数据处理电路18也可以由固定布线的逻辑电路构成。数据处理电路18具有第一个输入端19和第二个输入端20。包含第一个数据DA1的第一个数据信号DS1,可由第一个输入端19输入。包含第二个数据DA2的第二个数据信号DS2可由第二个输入端20输入。借助数据处理电路18能对向其所输入的第一个数据DA1或第二个数据DA2进行处理,这取决于数据载体1是用于实现有源操作功能还是用于实现无源操作功能。数据处理电路18既属于第一个信号处理电路8,又属于第二个信号处理电路9。
数据处理电路18还具有第一个输出端21和第二个输出端22,在这两个输出端上将出现根据起作用的操作功能用数据处理电路18处理过的数据,该数据经连线23和24可馈至未示出的电路部分,该电路部分用于处理馈入的数据或馈入的数据信号,以及最终用该电路部分可产生被发送的信号,被发送的信号可以借助传输电路2传送至未示出的通信站。
在集成电路5、因而在包含于数据载体1的集成电路5中,安排了有用的检测电路25。检测电路25按照第二个传输协议用于检测信号序列SF2中的特征信号、即是用于检测先导信号VLS。换句话说,在当前情况下,检测电路25用于检测形成先导信号VLS的未被调制的载波信号。此外,在数据载体1中,应选择检测电路25的电路构成,以便在识别出现特征信号、因而识别出现先导信号VLS之后,开通从第二个电源14向第二个信号处理电路9以及其中的数据处理电路18的一部分供电。
将再生时钟信号CLK在第一个输入端26以及将由译码级17给出的第二个数据信号DS2在第二个输入端27馈入检测电路25。还在第三个输入端28将供电电压VDD馈入检测电路25。为了能以简单方式查明在第二个数字信号DS2中出现的先导信号VLS的持续时间,再生时钟信号CLK在检测电路25中用作时间基准。通过向检测电路25馈入供电电压VDD,由此不仅能实现对检测电路25的供电,而且还能达到以下附加目的,即只有当提供足够高的供电电压VDD,换句话说,只有在先导信号VLS的幅度足够大的情况下来查明先导信号VLS的最小持续时间,检测电路25才能完成检测功能。因此,要求最小持续时间比先导信号VLS的实际持续时间短,因为紧接先导信号VLS起始处(START)之后,在辅助电容器14上才建立起供电电压VDD,该电源电压的建立要求一个确定的时间段,这段时间内必须在用检测电路25进行检测之前得以消逝。所以,借助检测电路25来检测作为先导信号VLS的幅度足够大且在当前情况下最小时间段大于2ms的被接收的未调制载波信号(是否会出现)。当借助检测电路25确定了这样的实际情况时,必须具体涉及到按照第二个传输协议信号序列SF2的先导信号VLS,这样以后第二个信号处理电路9必须在其总体被激活,也就是必须用供电电压VDD供电,以便能按照第二个传输协议处理信号序列SF2。
为了使上述工作状态有可能实现,对于数据载体1在电路上采取了下列解决方式:
在第一个电源10,即电池组10,与数据处理电路18,也就是数据处理电路18的供电电压18V,之间安排了第一个可控开关电路29,而在电源14,即辅助电容器14,与数据处理电路18,也就是数据处理电路18的供电电压18V,之间安排了第二个可控开关电路30。此外,为了控制第一个开关电路29和第二个开关电路30,还安排了控制级31。
控制级31具有第一个输入端32、第二个输入端33、第三个输入端34和第四个输入端35以及第一个输出端36和第二个输出端37。在第一个输入端32上始终加上由第一个电源10给出的供电电压VBAT。在第二个输入端33上则加上由整流电路13产生的供电电压VDD,其中,将供电电压VDD馈至控制级31不仅作为控制级31的电压供给,而且还附加了作为供电电压VDD是否存在的信息。也就是借助传输电路2来接收幅度足够大的信号,以及必须存在幅度足够大的先导信号VLS。
唤醒信号WUP可馈至控制级31的第三个输入端34,因而借助唤醒信号WUP可以向控制级31通报:借助接收信号处理电路11按照第一个传输协议接收信号序列SF1。当向控制级31馈送唤醒信号WUP时,便引起控制级31经它的两个输出端36和37在第一个开关电路29和第二个开关电路30上给出这样的控制信号或控制信息,使第一个开关电路29被控制到导通开关状态,而第二个开关电路30则被控制到非导通开关状态,这便引起在这种情况下数据处理电路18由第一个电源10供给供电电压VBAT并因此提供电能。
控制级31经其第四个输入端35与检测电路25相连。当检测电路25按照第二个传输协议确定在信号序列SF2中出现信号特征VLS、即出现先导信号VLS时,则检测电路25将给出控制信号CS,该控制信号CS将馈至控制级31的第四个输入端35。借助控制信号CS,控制级31可以由检测电路25以下列方式控制,在识别出现先导信号VLS之后,第二个开关电路30被控制到数据处理电路18与第二个电源14相连的导通开关状态;然后,将第一个开关电路29控制到非导通开关状态。由此得到在这个工作状态下,数据处理电路18经它的供电输入18V和经第二个开关电路28从第二个电源即由辅助电容器14提供的供电电压VDD提供电能。
在既不是有源工作功能起作用、也不是无源工作功能起作用的数据载体1的静止状态下,控制级31不仅控制第一个开关电路29,而且也控制第二个开关电路30使其处于非导通开关状态。由此得出,数据处理电路18连接到所有两个电源10和14上,因而可靠地避免了一切无用能耗。
在前述按照图1所示数据载体1的情况下,借助第一个可控开关电路29和第二个可控开关电路30,只转换数据处理电路18即微型计算机18的供电电压,就应该使与之相对应的各个所希望的操作功能,不管是有源操作功能还是无源操作功能得以实施。应该指出,不仅可能转换数据载体的微型计算机的电能供应,而且除微型计算机或一个在这种微型计算机位置上布置的固定布线逻辑电路外还有另一些电路组成部分通过上述布置的可控开关电路,可以或是连接到由电池组给出的供电电压VBAT上,或是连接到由辅助电容器给出的供电电压VDD上。
也可能将按照第一个传输协议处理信号序列的带有与信号无关的电能供应的第一个信号处理电路,同按照第二个传输协议处理信号序列的带有与信号相关的电能供应的第二个信号处理电路做成在电路上彼此完全分开的集成电路,其中,必要时可以将各个需要的连接到各个相关信号处理电路上的供电电压VBAT或VDD的连接实际上总是用于整个信号处理电路。

Claims (8)

1.带有集成电路(5)的数据载体(1),包括:带有与信号无关的电能供应的第一个信号处理电路(8),将所述的第一个信号处理电路(8)设计成按照第一传输协议接收和处理第一信号序列(SF1),带有与信号相关的电能供应的第二个信号处理电路(9),将所述的第二个信号处理电路(9)设计成按照第二传输协议接收和处理第二信号序列(SF2),该第二信号序列(SF2)按照第二个传输协议包含有信号特征,用于向第一个信号处理电路(8)提供电能的第一个电源(10)和用于向第二个信号处理电路(9)提供电能的第二个电源(14),其特征在于,设置了检测电路(25),将所述检测电路设计成按照第二个传输协议检测第二信号序列(SF2)中的信号特征,以及一旦识别出现信号特征便启动从第二个电源(14)向第二个信号处理电路(9)的至少一部分(18)提供电能。
2.按照权利要求1的数据载体(1),其特征在于,将第二个信号处理电路(9)设计成按照第二个传输协议接收和处理第二信号序列(SF2),其中,通过具有确定的最小持续时间的先导信号(VLS)形成该第二信号序列(SF2)的信号特征,且将所述的检测电路(25)设计成检测先导信号(VLS)。
3.按照权利要求2的数据载体(1),其特征在于,将所述的第二个信号处理电路(9)设计成按照第二个传输协议接收和处理第二信号序列(SF2),其中,形成信号特征的先导信号(VLS)由未调制载波信号形成,以及将所述的检测电路(25)设计成检测形成先导信号(VLS)的未调制载波信号。
4.按照权利要求1的数据载体(1),其特征在于,设置了既属于第一个信号处理电路(8),也属于第二个信号处理电路(9)的数据处理电路(18),以及在第一个电源(10)与数据处理电路(18)之间设置了第一个可控开关电路(29),以及在第二个电源(14)与数据处理电路(18)之间设置了第二个可控开关电路(30),以及设置了用于控制第一个开关电路(29)和第二个开关电路(30)的控制级(31),以及所述控制级(31)与所述的检测电路(25)相连,并可按下述方式由检测电路(25)控制,在识别出现信号特征之后,便将第二个可控开关电路(30)控制到使数据处理电路(18)与第二个电源(14)相连通的开关状态。
5.集成电路(5),包括:带有与信号无关的电能供应的第一个信号处理电路(8),所述的第一个信号处理电路(8)设计成按照第一传输协议接收和处理第一信号序列(SF1),带有与信号相关的电能供应的第二个信号处理电路(9),所述的第二个信号处理电路(9)设计成按照第二传输协议接收和处理第二信号序列(SF2),该第二信号序列(SF2)按照第二个传输协议包含有信号特征,用于向第一个信号处理电路(8)提供电能的第一个电源(10)和用于向第二个信号处理电路(9)提供电能的第二个电源(14),其特征在于,设置了检测电路(25),将所述检测电路设计成按照第二个传输协议检测第二信号序列(SF2)中的信号特征,以及一旦识别出现信号特征便启动从第二个电源(14)向第二个信号处理电路(9)的至少一部分(18)提供电能。
6.按照权利要求5的集成电路(5),其特征在于,将所述的第二个信号处理电路(9)设计成按照第二个传输协议接收和处理第二信号序列(SF2),其中,通过具有确定的最小持续时间的先导信号(VLS)形成该第二信号序列(SF2)的信号特征,以及将检测电路(25)设计成检测先导信号(VLS)。
7.按照权利要求6的集成电路(5),其特征在于,将所述的第二个信号处理电路(9)设计成按照第二个传输协议接收和处理第二信号序列(SF2),其中,形成信号特征的先导信号(VLS)由未调制载波信号形成,以及将所述的检测电路(25)设计成检测形成先导信号(VLS)的未调制载波信号。
8.按照权利要求5的集成电路(5),其特征在于,设置了既属于第一个信号处理电路(8),也属于第二个信号处理电路(9)的数据处理电路(18),以及在第一个电源(10)与数据处理电路(18)之间设置了第一个可控开关电路(29),以及在第二个电源(14)与数据处理电路(18)之间设置了第二个可控开关电路(30),以及设置了用于控制第一个开关电路(29)和第二个开关电路(30)的控制级(31),以及控制级(31)与所述的检测电路(25)相连,并可按下述方式由检测电路(25)控制,在识别出现信号特征之后,便将第二个可控开关电路(30)控制到使数据处理电路(18)与第二个电源(14)相连通的开关状态。
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