CN1914629A - 半导体集成电路、及搭载了该半导体集成电路的非接触型信息系统 - Google Patents

半导体集成电路、及搭载了该半导体集成电路的非接触型信息系统 Download PDF

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Abstract

为了实现在延长非接触型信息介质(半导体集成电路)和与该非接触型信息介质在非接触状态下进行通信的读写器之间可进行通信的距离，并从非接触型信息介质向读写器返回数据时，即使电源电压降低，也能稳定地进行数据的收发，在从非接触型信息介质返回数据的情况下，在能够以比非易失性存储器电路部(300)低的电压动作的逻辑电路部(200)中，保持应返回的数据，在数据被返回的期间，使在复位产生电路(160)中采用的复位检测下限电压比此之外的期间降低。

Description

半导体集成电路、及搭载了该半导体集成电路的非接触型信息系统
技术领域
本发明涉及通过电磁波接收电力供给的半导体集成电路、以及包括搭载了该半导体集成电路的非接触式信息介质的信息系统(非接触式信息系统)。
背景技术
近年来，利用线圈的互感现象、采用通过规定波长的电磁波接收电力供给的半导体集成电路，与电力供给同时进行数据接收发送的非接触IC卡等的数据载体(carrier)正逐渐进入实用阶段。该非接触IC卡的种类，根据在与非接触IC卡之间进行电波收发的读写器(reader writer)与该非接触IC卡之间可通信的距离，分为密接型、近接型以及附近型，各种类型的标准规范正在完备中。
尤其，在距读写器10[cm]左右的距离可采用的近接型非接触IC卡，多用于定期车票等的用途，在车站的检票口等输入定期，不用取出定期车票(非接触IC卡)，基于与读写器的非接触状态的信息互换，可进行检票口的门的开闭控制。这样，非接触IC卡以及采用了非接触IC卡的信息系统(非接触型信息系统)，具有在极大范围内进行使用的可能性。
在这种非接触型信息系统中，例如在从非接触IC卡向读写器返回数据的情况下，通过使非接触IC卡所具有的磁耦合线圈(天线线圈)的负载变动来调制信号(数据)，实现数据的返回。
而且，在非接触型信息系统中，当数据收发时，例如由于非接触IC卡与读写器的物理距离大等原因，使得通过线圈的互感现象产生的电压变小时，存在着非接触IC卡与读写器之间的通信无法进行的情况。因此，在现有的非接触IC卡中，当电源电压低于预定的复位检测下限电压时，对内部的半导体集成电路进行复位，确保正确的数据通信(例如参照专利文献1)。
但是，如果使天线线圈的负载变动而调制信号，则从非接触IC卡对读写器进行数据返回的期间，即使在非接触IC卡与读写器之间的物理距离不是那么大的情况下，在天线线圈中产生的电压也会短暂时变小。
即，现有的非接触IC卡，由于非接触IC卡与读写器的物理距离间隔某种程度以上，或者对读写器进行数据返回，使得在天线线圈中产生的电压下降，如果电源电压比上述复位检测下限电压低，则会有下述问题：例如即使在收发的中途，非接触IC卡内部的半导体集成电路也会不断地被复位，造成非接触IC卡与读写器之间不能进行数据通信。
专利文献1：特开平8-77318号公报
发明内容
本发明鉴于上述的问题而提出，其目的在于，提供一种延长非接触型信息介质(半导体集成电路)、和在非接触状态下与该非接触型信息介质进行通信的读写器之间的可通信距离，并在从非接触型信息介质向读写器返回数据时，即使电源电压降低，也能进行数据收发的非接触型信息介质。
为了解决上述课题，本发明之一的半导体集成电路，其特征在于，通过由天线线圈所接收的电磁波接收电源电压的供给，另一方面，通过所述天线线圈进行数据的收发，其具备：
存储数据的存储器电路；
连接有所述天线线圈的一对端子；
根据发送的数据，使所述端子间的负载变化，由此，通过所述天线线圈发送数据的调制发送电路；
将存储在所述存储器电路中的数据向所述调制发送电路输出的发送控制电路；和
在所述电源电压低于规定阈值的情况下，将复位所述发送控制电路的复位信号向所述发送控制电路输出的复位信号产生电路，
所述发送控制电路输出表示数据处于发送中状态的发送状态信号，
所述复位信号产生电路构成为，输出所述发送状态信号的期间比未输出所述发送状态信号的期间降低所述阈值。
由此，由于根据是否是数据的发送状态，变更输出复位信号的电源电压(复位检测下限电压)，所以，例如如果将该半导体集成电路与收发规定频率电磁波的线圈(天线线圈)连接，构成非接触型信息介质(非接触IC卡)，则延长了对该非接触IC卡采用电磁波进行电源电压的供给以及数据收发的读写器之间的可通信距离，能够稳定地进行数据的收发。
而且，发明2的半导体集成电路，其特征在于，在发明1的半导体集成电路中，所述复位信号产生电路具有分压所述电源电压的分压电阻器，在通过所述分压电阻器而被分压的电压比所述基准电压低的情况下，输出所述复位信号。
并且，发明3的半导体集成电路，其特征在于，在发明2的半导体集成电路中，所述复位信号产生电路构成为，以在输出所述发送状态信号的期间，所述被分压的电压比未输出所述发送状态信号的期间高的方式，改变分压比。
而且，发明4的半导体集成电路，其特征在于，在发明3的半导体集成电路中，所述分压电阻器是由3个以上的电阻器构成的串联电阻器，所述复位信号产生电路通过改变分压所述电源电压的所述串联电阻器的个数，来改变所述分压比。
由此，能够不增大电路规模、以简单的电路结构，改变分压电阻器的个数，切换复位检测下限电压。
而且，发明5的半导体集成电路，其特征在于，在发明1～4的半导体集成电路中，所述发送控制电路在将存储在所述存储器电路中的数据向所述调制发送电路输出的同时，输出所述发送状态信号。
由此，在电源电压低于复位检测下限电压之前，能够将所述复位检测下限电压切换成低的复位检测下限电压。
而且，发明6的半导体集成电路，其特征在于，在发明1的半导体集成电路中，所述发送控制电路具有保持存储在所述存储器电路中的数据的缓冲器，将保持在所述缓冲器中的数据向所述调制发送电路输出。
由此，由于应发送的数据被保持在发送控制电路中，所以，能够在发送时不使存储器电路工作。即，一般仅由逻辑门构成的发送控制电路，能够以比不仅由逻辑门，而且由存储单元等构成的存储器电路低的电压工作，因此，即使在发送数据的期间降低所述复位检测下限电压，也可延长所述非接触IC卡与读写器之间的可通信距离，从而，能够稳定地进行数据的收发。
并且，发明7的半导体集成电路，其特征在于，在发明1的半导体集成电路中，所述发送控制电路构成为，在结束向所述调制发送电路的数据输出，经过用于向所述调制发送电路输出数据所需要的时间以上的时间后，停止所述发送状态信号的输出。
由此，例如在数据的发送结束后，由于半导体集成电路的内部电容大等原因，在电源电压的上升沿延迟等情况下，能够防止不小心输出复位信号。
而且，发明8的半导体集成电路，其特征在于，在发明1的半导体集成电路中，还具备高电压侧复位信号产生电路，其在所述电源电压超过规定阈值的情况下，向所述发送控制电路输出复位所述发送控制电路的复位信号，
所述高电压侧复位信号产生电路构成为，输出所述发送状态信号的期间，比没有输出所述发送状态信号的期间降低所述阈值。
而且，发明9的半导体集成电路，其特征在于，在发明8的半导体集成电路中，所述高电压侧复位信号产生电路具有分压所述电源电压的分压电阻器，在由所述分压电阻器分压的电压比规定的基准电压高的情况下，输出所述复位信号。
并且，发明10的半导体集成电路，其特征在于，在发明9的半导体集成电路中，所述高电压侧复位信号产生电路构成为，以在输出所述发送状态信号的期间，所述分压的电压比没有输出所述发送状态信号的期间高的方式，改变分压比。
而且，发明11的半导体集成电路，其特征在于，在发明10的半导体集成电路中，所述分压电阻器是由三个以上的电阻器构成的串联电阻器，
所述高电压侧复位信号产生电路通过改变分压所述电源电压的所述串联电阻器个数，来改变所述分压比。
由此，在电源电压比规定电压(复位检测上限电压)高的情况下，输出复位信号，并且，上述复位检测上限电压按照是否为数据的发送状态进行切换。因此，例如在不采用规定的电磁波，而从外部输入电源电压，使半导体集成电路动作的情况下，为了不产生复位信号RESET，需要设定为所输入的电压通常比复位检测下限电压高，且比复位检测上限电压低的电压。即，从外部输入电源电压，使半导体集成电路动作是非常困难的，由此，能够大幅提高非接触IC卡的安全性。
并且，发明12的特征在于，具备：
非接触型信息介质，其具有权利要求1所述的半导体集成电路以及与所述半导体集成电路连接、收发电磁波的天线线圈；和
数据收发装置，其对所述非接触型信息介质，通过电磁波进行电源电压的供给以及数据的收发。
由此，可延长非接触型信息介质(非接触IC卡)和对该非接触IC卡进行电源电压供给以及数据收发的数据收发装置(读写器)之间的可通信距离，稳定地进行数据的收发。
根据本发明，能够延长非接触型信息介质(半导体集成电路)和与该非接触型信息介质在非接触状态下能够进行通信的读写器之间的可通信距离，而且，在从非接触型信息介质向读写器返回数据时，即使电源电压降低，也能进行数据的收发。
附图说明
图1是非接触IC卡系统的概略图。
图2是表示本发明的实施方式所涉及的非接触IC卡用LSI的结构的框图。
图3是表示本发明的实施方式所涉及的调制电路以及整流电路的结构的框图。
图4是表示磁场强度和调制度之间的关系图。
图5是表示返回信号TXDATA与线圈端子间的电压、电源电压、复位检测下限信号等之间的关系的波形图。
图6是表示本发明的实施方式所涉及的复位产生电路的结构的框图。
图7是表示切换开关信号SW的时刻和电源电压的变动的波形图。
图8是表示本发明的实施方式的变形例中，返回信号TXDATA和复位检测电压等关系的波形图。
图中：100-模拟电路部；110-整流电路；111-二极管；112-二极管；120-电源电路；130-时钟产生电路；140-解调电路；150-调制电路；151-调制度调整电阻；152-调制用晶体管；160-复位产生电路；161-反相器；162-复位检测下限电压设定用晶体管；163～165-电阻器；166-参照电压产生电路；167-比较器；200-逻辑电路部；300-非易失性存储器电路部；410-线圈端子；420-线圈端子；1000-非接触IC卡；1100-非接触IC卡用LSI；1200-天线线圈；1300-调谐用电容；2000-读写器；2100-天线线圈；3000-主机。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
《发明的实施方式1》
(非接触IC卡系统的结构)
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的非接触型信息系统(非接触IC卡系统)结构的概要框图。该非接触IC卡系统由非接触IC卡1000和读写器2000构成。而且，读写器2000与进行规定数据处理的主机3000连接，进行通信。
在这种结构的非接触IC卡系统中，非接触IC卡1000靠近读写器2000时，通过电磁波接收电源电压的供给，即使在非接触状态下，也可进行采用了电磁波的数据通信。该数据通信，以读写器2000对非接触IC卡发送数据，之后非接触IC卡1000对读写器2000返回数据的步骤进行。该数据通信的结果为，读写器2000能够获得存储在非接触IC卡1000的存储器中的个人信息等数据。并且，如果读写器2000与主机3000进行通信，将读写器2000所获得的数据转送到主机3000，则可扩大利用记录在非接触IC卡1000中的数据。
(非接触IC卡1000的结构)
非接触IC卡1000如图2所示，其具备非接触IC卡用LSI1100、天线线圈1200以及调谐用电容1300，通过天线线圈1200接收从读写器2000的天线线圈2100输出的电磁波，根据所接收的电磁波，非接触IC卡用LSI1100接收电源电压的供给而动作。
非接触IC卡用LSI1100如图2所示，具备模拟电路部100、逻辑电路部200、存储数据的非易失性存储器电路部300以及线圈端子410/420。
非接触IC卡用LSI1100的线圈端子410/420与天线线圈1200连接，而且，天线线圈1200与调谐用电容1300连接。因此，如果天线线圈1200从读写器2000接收电磁波，则在线圈端子410与线圈端子420之间产生交流电压，所产生的交流电压被输入到模拟电路部100。
(模拟电路部100的结构)
模拟电路部100如图2所示，具备：整流电路110、电源电路120、时钟产生电路130、解调电路140、调制电路150以及复位产生电路160。
整流电路110如图3所示，是具备二极管111和二极管112而构成的倍电压整流电路，将在线圈端子410/420之间产生的交流电压整流成直流电压，使电压稳定化，输出电源电压Vdd。倍电压整流电路与其他种类的整流电路相比，具有整流后所得到的电压值大的特征。
而且，整流电路110将整流后的信号(接收数据信号)向解调电路140输出。
电源电路120将由整流电路110整流的电源电压Vdd送到非接触IC卡用LSI1100的整体。由此，可进行非接触IC卡用LSI1100整体的动作。
时钟产生电路130接收在天线线圈1200两端产生的交流电压，将所生成的时钟信号CLK向逻辑电路部200输出。
解调电路140解调上述接收数据信号，将解调后的信号(解调信号RXDATA)向逻辑电路部200输出。
(调制电路150的结构)
调制电路150如图3所示，是具备调制度调整电阻151和调制用晶体管152而构成的负载调制型的调制电路，其调制从逻辑电路部200输入的返回信号TXDATA，将调制后的信号向线圈端子410/420输出。在天线线圈1200两端产生的交流电压(线圈端子410/420间的电压)，根据调制电路150的调制用晶体管152和调制度调整电阻151而变化。即，非接触IC卡1000的负载产生变化。
在调制电路150中所采用的调制度调整电阻151的电阻值，如下设定。
一般，调整电路150的特性如图4所示，通过表示非接触IC卡1000和读写器2000的数据通信能力的调制度来表示。该调制度需要满足非接触IC卡所涉及的国际标准ISO/IEC14443-2中规定的标准。为了满足该标准，将图4的实线(1)作为界限，调制电路150所具有的调制度需要存在于由实线(1)所划分的上侧的区域(30/H1.2[mVp])。一般来说，磁场强度越弱，在非接触IC卡1000中所产生的电压越小，因此，为了能进行非接触IC卡1000与读写器2000之间的数据通信，需要增大调制度。
调制度的大小如图4的实线(2)以及实线(3)所示，几乎不依赖于磁场强度，即在线圈端子410/420之间产生的电压，而只依赖于调制电路150的调制度调制电阻151的电阻值。因此，通过将调制度调整电阻151的电阻值设定为比规定值小的电阻值，即使在低磁场强度的状态下，也可将调制度提高到非接触IC卡1000与读写器2000之间的数据通信充分可能的程度，能够进行稳定的数据通信。
(复位产生电路160的结构)
复位产生电路160，将按照从逻辑电路部200输入的开关信号SW(High电平的情况下，是表示从非接触IC卡1000向读写器2000的数据返回期间的信号)而被切换的阈值(复位检测下限电压Vreset)和电源电压Vdd进行比较，在电源电压Vdd低于复位检测下限电压的情况下，使对逻辑电路部200进行复位的复位信号RESET从Low电平(L电平)向High电平(H电平)转移并向逻辑电路部200输出；此外，在达到复位检测下限电压Vreset时，使复位信号RESET从H电平向L电平转移。在开关信号SW为L电平的期间(进行数据返回以外的动作期间)，用作复位检测下限电压Vreset的值(Vrel)，被设定为非接触IC卡用LSI1100的整体不引起误动作程度的电压电平。此外，在开关信号SW为H电平的期间(数据的返回期间)所采用的值(Vre2)，是至少逻辑电路部200不引起误动作程度的电压电平，并且如后所述，通过数据的返回被设定为比电源电压Vdd(线圈端子410/420间的电压)降低的状态更低的电压(非易失性存储器电路部300，也可以存在因该电压而引起误动作的可能性)。
如上所述，按照是否处于进行数据返回的期间，来切换复位检测下限电压Vreset的理由如下。
例如，从非接触IC卡1000向读写器2000进行数据返回的期间(逻辑电路部200输出的返回信号TXDATA为L电平的期间)，调制电路150的调制用晶体管152导通，线圈端子410/420间的电压降低，但在线圈端子410/420间的电压为足够大电压的情况下(例如非接触IC卡1000与读写器2000接近的情况下)，或者在调制电路150的调制度调整电阻151的电阻值足够大的情况下，即使调制用晶体管152为导通状态，由于供给电力足够大，所以，线圈端子410/420间的电压降低小。例如，在返回信号TXDATA为L电平的期间，如果调制度调整电阻151的电阻值大，则电源电压Vdd如图5的直线(1)所示，从Vdd0(Vdd0＝5.0V)降低到Vdd1(Vdd1＝4.5[V])。因此，电源电压Vdd的降低程度减小，如果将复位检测下限电压Vreset设定为比Vdd1低，则由于不产生复位信号RESET，因此，可进行非接触IC卡1000与读写器2000之间的数据通信。
另一方面，在线圈端子410/420间电压小的情况下(例如非接触IC卡1000与读写器2000分离的情况)，或者调制度调整电阻151的电阻值越小，线圈端子410/420间电压越小时，负载调制型的调制电路150的调制用晶体管152变为导通状态后，会引起电源电压Vdd的降低。例如，如果调制度调整电阻151的电阻值小于规定值，则电源电压Vdd如图5的直线(2)所示，从Vdd0降低到Vdd2(Vdd2＝3.0[V])。然后，复位产生电路160检测到电源电压Vdd的降低，将复位信号RESET向非接触IC卡用LSI1100输出时，非接触IC卡用LSI1100全体的动作停止。如果非接触IC卡用LSI1100的动作停止，则不能进行非接触IC卡1000与读写器2000之间的数据通信。
因此，如果减小调制度调整电阻151的电阻值，则在低磁场强度时的状态下，从逻辑电路部200向调制电路150发送的返回信号TXDATA为L电平时(进行从非接触IC卡1000向读写器2000返回数据时)，电源电压Vdd的降低变大，如果复位产生电路160向逻辑电路部200输出复位信号RESET，则不能进行非接触IC卡1000与读写器2000之间的数据通信。
综上所述，如果减小调制度调整电阻151的电阻值，则调制度变高，另一方面，在从非接触IC卡1000向读写器2000的数据返回时，降低的电源电压的幅度增大。另外，如果增大调制度调整电阻151的电阻值，则在从非接触IC卡1000向读写器2000进行数据返回时，降低的电源电压的幅度小，另一方面，在低磁场强度的状态下调制度变小。
因此，在将调制电路150的调制度调整电阻151的值设定为能够得到足够调制度的值，下降的电源电压Vdd的幅度大的情况下，复位信号RESET也不为H电平，为了保持从非接触IC卡1000向读写器2000可进行数据通信的状态，在进行从非接触IC卡1000向读写器2000的数据返回的期间，如上所述，需要使复位产生电路160的复位检测下限电压Vreset低于数据返回时的电源电压(Vdd2)。
(复位产生电路160的具体结构)
具体而言，复位产生电路160如图6所示，具备反相器161、复位检测下限电压设定用晶体管162、电阻器163～165、参照电压产生电路166以及比较器167。
反相器161使开关信号SW的电平反相。
复位检测下限电压设定用晶体管162，通过反相器161将开关信号SW输入到栅极端子，以分压降低电源电压的方式切换串联连接的电阻器(电阻器163～165)的个数。由此，在开关信号SW为H电平的情况下，电阻器163与电阻器164的连接点的电压变为电源电压Vdd。
电阻器163～165是电阻值分别为R1、R2以及R3的电阻器，分压电源电压Vdd使其下降。
参照电压产生电路166是产生规定电压的电路，例如由带隙(bandgap)参照电压产生电路等构成。另外，在以下的说明中，说明了参照电压产生电路166的输出电压Vref约为1.2V的例子。
比较器167，进行电阻器164和电阻器165的连接点的电压VR和参照电压产生电路166的输出电压Vref的电压比较。
根据上述那样的结构，复位产生电路160在从逻辑电路部200发送开关信号SW的情况下，通过将电阻器164和电阻器165的连接点的电压VR增加到规定的电压，能够将复位检测下限电压Vreset降低到规定的电压。
通过将电阻器163～165的电阻值设定为规定的值，能够非常容易地设定电压VR。例如，如果设开关信号SW为L电平时的复位检测下限电压Vreset(＝Vre1)为4.5[V]，开关信号SW为H电平时的复位检测下限电压Vreset(＝Vre2)为3.0[V]，以及参照电压产生电路166的输出电压Vref为1.2V，R1+R2+R3＝1[MΩ]，则电阻器163～165的电阻值R1、R2以及R3，通过求解以下所示的(式1)～(式3)的联立方程式，能够唯一确定。
(式1)R1+R2+R3＝1000[KΩ]
(式2)4.5/(R1+R2+R3)＝1.2/R3
《开关信号SW为L电平时，流过复位产生电路160的电阻器的电流值》
(式3)3.0/(R1+R3)＝1.2/R3
《开关信号SW为H电平时，流过复位产生电路160的电阻器的电流值》
根据上述(式1)～(式3)，电阻器163～165的电阻值分别为R1＝333.33[KΩ]，R2＝400.00[KΩ]以及R3＝266.67[KΩ]。
因此，在开关信号SW为L电平的情况下，分压电源电压Vdd的电阻器为电阻器163、164和165的串联电阻，复位检测下限电压Vreset为Vre1＝4.5[V]。而且，在电阻器164与电阻器165的接点的电压VR比1.2V小时(即电源电压Vdd比Vre1＝4.5[V]小时)，复位信号RESET从L电平向H电平转移。
此外，开关信号SW为H电平时，分压电源电压Vdd的电阻器为电阻器164与电阻器165的串联电阻，复位检测下限电压Vreset为Vre2＝3.0[V]。而且，在电压VR比1.2V小时(即电源电压Vdd比Vre2＝3.0[V]小时)，复位信号RESET从L电平向H电平转移。
反过来，为了使复位检测下限电压Vreset的电压为Vre1＝4.5[V]、Vre2＝3.0[V]，在图6的电路结构，只要将电阻器163～165的电阻值分别设定为R1＝333.33[KΩ]，R2＝400.00[KΩ]以及R3＝266.67[KΩ]即可。
这样，在复位产生电路160中，串联配置了多个电阻器，按照开关信号SW的状态，由复位检测下限电压设定用晶体管162改变使电源电压Vdd下降的电阻器个数，因此，可不增大电路规模、由简单的电路结构切换两种复位检测下限电压Vre1和Vre2。
(逻辑电路部200的结构)
逻辑电路部200，在从非接触IC卡1000向读写器2000返回数据的情况下，为了切换上述复位检测下限电压Vreset，将开关信号SW向复位产生电路160输出。具体而言，在数据的返回期间，输出H电平的开关信号SW，在数据返回期间以外的期间，输出L电平的开关信号SW。使开关信号SW向H电平转移的时刻，与将数据向调制电路150输出的时刻相同。由此，在电源电压低于复位检测下限电压之前，能够将上述复位检测下限电压切换成低的复位检测下限电压。
此外，在将开关信号SW从H电平返回到L电平时，如图7的实线(3)所示，比数据返回结束的时刻延迟地使开关信号SW转移到L电平。
例如，图7是在非接触IC卡1000与读写器2000之间、进行数据通信时的各信号波形的放大图。该例中，在返回信号TXDATA为L电平状态的期间，通过调制电路150，线圈端子410/420间的电压降低到Vdd2。而且，如果数据的返回结束，则返回信号TXDATA成为从L电平到H电平的状态，线圈端子410/420间的电压朝向Vdd0电平上升，随着该电压上升，电源电压Vdd从Vdd2向Vdd0上升。
但是，根据非接触IC卡用LSI1100内部寄生含有的电容或被附加的电容，电源电压Vdd的上升速度不同。具体而言，在非接触IC卡用LSI1100的内部电容大的情况下，如图7的实线(2)所示，从非接触IC卡1000向读写器2000的数据返回结束时开始，电源电压Vdd缓慢上升。
因此，在从逻辑电路部200向复位产生电路160发送的开关信号SW从H电平向L电平变化的时刻，与从逻辑电路部200向调制电路150发送的返回信号TXDATA为H电平状态的时刻之间的时间差小的情况下，在电源电压Vdd完全返回到Vdd0电压电平之前，复位产生电路160的复位检测下限电压Vreset如图7的虚线(5)所示，上升至Vre1。结果，复位产生电路160输出H电平的复位信号RESET，非接触IC卡1000与读写器2000之间的数据通信不能进行。因此，逻辑电路部200需要使开关信号SW的下降时刻如上述那样延迟。
但是，如果使开关信号SW的下降时刻延迟过多，则在非接触IC卡用LSI1100进行内部处理时，会开始非易失性存储器电路部300的动作。因此，如图7所示，逻辑电路部200只要从向调制电路150发送的返回信号TXDATA的上升时刻开始，使开关信号SW的下降时刻延迟比返回信号TXDATA为L电平的期间长的期间即可。具体而言，由于非接触IC卡的国际标准“ISO/IEC 14443 Type B”的调制频率为848kHz，因此，只要使开关信号SW的下降时刻延迟1.18[μ秒/2]，即590[n秒]以上的时间即可。具体而言，逻辑电路部200利用时钟产生电路130所输出的时钟信号CLK，以上述的时刻使开关信号SW的电平转移。
此外，逻辑电路部200，通过对非易失性存储器电路部300输出控制信号Ctrl和地址信号Add，进行对该地址的数据信号DATA的读出以及写入。
而且，逻辑电路部200，在复位信号RESET从L电平向H电平转移的时刻，进行复位动作。另外，复位信号RESET为H电平时，逻辑电路部200不向非易失性存储器电路部300输出上述控制信号Ctrl。由此，逻辑电路部200不对非易失性存储器电路部300进行访问。另一方面，在复位信号RESET为L电平时，逻辑电路部200向非易失性存储电路部300输出控制信号Ctrl。复位信号RESET从H电平向L电平切换的瞬间，是可对非易失性存储器电路部300访问的瞬间。在可对非易失性存储器电路部300进行访问时，逻辑电路部200可如上述那样读写存储在非易失性存储器电路部300中的数据。
因此，不仅读写器2000等外部装置可以向非接触IC卡1000发送数据，而且也可从非接触IC卡1000对读写器2000返回保存在非易失性存储器电路部300中的数据。
而且，逻辑电路部200对从非易失性存储器电路部300读取的数据(应返回的数据)进行缓冲，在从非接触IC卡1000向读写器2000返回数据时，使返回信号TXDATA向调制电路150从H电平转移到L电平，输出缓冲的数据。
这样，在返回读取的数据时，不使非易失性存储器电路部300动作而使用缓冲的数据，其理由如下。
例如，在非接触IC卡1000与读写器2000之间完全不进行数据通信的情况下，使复位产生电路160的复位检测下限电压Vreset低于Vre2(3.0[V]以下)时，如果逻辑电路部200向非易失性存储器电路部300输出控制信号Ctrl，则非易失性存储器电路部300动作。逻辑电路部200通常只由逻辑门构成，因此，即使电源电压Vdd降低到3.0[V]左右的状态，通常也可无有问题地工作。
但是，非易失性存储器电路部300除了逻辑门，还由存储器单元构成，因此，若在电源电压Vdd降低到3.0[V]左右的状态下，使非易失性存储器电路部300动作，则向非易失性存储器电路部300所具有的存储器单元的写入时间等不为规定值，导致无法保证正常的动作。因此，在电源电压Vdd降低到3.0[V]左右时，需要按照不使非易失性存储器电路部300动作的方式进行设计。
由此，逻辑电路200如上所述，在从非接触IC卡1000向读写器2000返回数据时，不向非易失性存储器电路部300输出控制信号Ctrl，不使非易失性存储器电路部300工作，仅逻辑电路部200工作，向调制电路150输出缓冲的数据。
(非接触IC卡系统的动作)
在上述那样构成的非接触IC卡系统中，当进行数据的收发时，如果非接触IC卡1000相对读写器2000靠近到规定的距离内，则在天线线圈1200中产生交流电压，在由整流电路110整流后，由电源电路120作为电源电压Vdd输出，对非接触IC卡用LSI1100整体进行供给。从读写器2000发送的数据，由天线线圈1200接收后，通过整流电路110，输入到解调电路140而被解调。
另外，在从非接触IC卡1000向读写器2000返回数据时，首先，逻辑电路部200对非易失性存储器电路部300输出控制信号Ctrl和地址信号Add，由此，读取应从非易失性存储器电路部300返回的数据，并保存在缓冲器中。
而且，逻辑电路部200将开关信号SW从L电平向H电平转移，使复位产生电路160的复位检测下限电压Vreset从Vre1(＝4.5[V])下降到Vre2(＝3.0[V])。
此时，逻辑电路部200将控制信号Ctrl设定为L电平，由此，使非易失性存储器电路部300不工作。而且，逻辑电路部200将L电平的返回信号TXDATA向调制电路150输出，由此，调制电路150的调制用晶体管152导通。
本实施方式的情况下，由于在返回信号TXDATA为L电平的期间，通过调制度调整电阻151，连接线圈端子410/420之间，因此，线圈端子410/420间的电压降低，但复位产生电路160的复位检测下限电压Vreset，通过非易失性存储器电路部300切换为Vre2，由此，即使线圈端子410/420之间的电压降低，逻辑电路部200也不被复位，数据(返回信号TXDATA)通过调制电路150被返回到读写器2000。
根据如上所述那样的本实施方式，由于在能够以比非易失性存储器电路部低的电压动作的逻辑电路中，保存应返回的数据，并在返回数据的期间使所述复位检测下限电压降低，所以，充分增大了调制度，延长了非接触IC卡与读写器之间可通信的距离，能够稳定地进行数据的收发。即，本发明的半导体集成电路，对应用于近来越来越普及的近接型(通信距离0～10cm)非接触IC卡是有用的。
《本发明实施方式1的变形例》
还可将对复位产生电路160附加使比较器167的输出反相的反相器的高电压侧复位产生电路，设置在实施方式1的非接触IC卡用LSI1100中。
在该高电压侧复位产生电路中，以从逻辑电路部200输入开关信号SW，将复位信号RESET向逻辑电路部200输出的方式，构成非接触IC卡用LSI1100。
上述高电压侧复位产生电路，对按照从逻辑电路部200输入的开关信号SW而被切换的阈值(复位检测上限电压V′reset)和电源电压Vdd进行比较，在电源电压Vdd大于复位检测上限电压V′reset的情况下，使复位逻辑电路部200的复位信号RESET从L电平向H电平转移并向逻辑电路部200输出，而在低于复位检测上限电压V′reset的情况下，使复位信号RESET从H电平向L电平转移。
在从非接触IC卡1000向读写器2000返回数据时(从逻辑电路200向调制电路150发送的返回信号TXDATA为L电平的期间)，如果电源电压Vdd从Vdd0降低到Vdd2，则在开关信号SW为L电平的期间(进行数据返回以外的动作期间)，用作复位检测上限电压V′reset的值(Vre3)被设定为Vre3＞Vdd0的电压电平。另外，在开关信号SW为H电平的期间(数据的返回期间)所采用的值(Vre4)，被设定为Vre4＞Vdd2的电压电平。
即使在高电压侧复位产生电路中，将电阻器163～165的值设定为规定的值，通过复位检测下限电压设定用晶体管162使分压电源电压的电阻器个数变化，也能设定这两种的复位检测上限电压Vre3和Vre4。
通过这样设定Vre3和Vre4，按照开关信号SW以及返回信号TXDATA，复位检测上限电压如图8所示那样变化。
例如，当第三者从本变形例所涉及的非接触IC卡用LSI1100的外部输入电源，企图恶意对非接触IC卡用LSI1100内部的信号或存储在非易失性存储器电路部300中的数据进行读出或重写时，第三者需要从外部输入代替电源电压Vdd的电压。
即，在从外部输入电源电压的情况下，由于不产生复位信号RESET，所以，代替电源电压Vdd的电压，通常需要设定为比复位检测下限电压Vreset高，且比复位检测上限电压V′reset低的电压。
但是，通常以不产生复位信号RESET的方式是难以调整从外部输入的电源电压的。因此，本实施例所涉及的非接触IC卡系统，即使不使复位产生电路160的电路结构变得复杂，也能容易地使非接触IC卡用LSI1100的安全性大幅度提高。
另外，在本实施方式中所说明的复位产生电路160中，也可不规定如上所述的两种复位检测下限电压Vre1和Vre2，而在输入开关信号SW的情况下，必须向逻辑电路部200输出L电平的复位信号RESET。在这种结构中，也能维持非接触IC卡1000与读写器2000之间的数据通信。
此外，参照电压产生电路166的输出电压是示例，如果将电阻器163～165设定为规定值，则即使是输出与该输出电压不同的电压的电路也能适用。
而且，在整流电路110中，以使用倍电压整流电路的例子进行了说明，但也可使用由全波整流电路或半波整流电路整流电波的整流电路。
并且，在上述实施方式所涉及的调制电路150中，使用了调制线圈端子410/420之间电压的电路，但也可使用调制电源电压Vdd的调制电路。
另外，将在上述实施方式中表示的各信号的电平和该电平所表示的内容的对应关系等作为一例，但并不限于此。
产业上的可利用性
本发明所涉及的半导体集成电路以及搭载有该半导体集成电路的非接触型信息系统，延长了非接触型信息介质(半导体集成电路)和与该非接触型信息介质在非接触的状态下进行通信的读写器之间的可通信距离，并且，在从非接触型信息介质向读写器返回数据时，即使电源电压降低，也具有能稳定进行数据收发的效果，作为包括通过电磁波接收电力供给的半导体集成电路以及搭载有该半导体集成电路的非接触型信息介质的信息系统(非接触型信息系统)等是有用的。

Claims (12)

1、一种半导体集成电路，通过由天线线圈所接收的电磁波接收电源电压的供给，并通过所述天线线圈进行数据的收发，具备：
存储数据的存储器电路；
连接有所述天线线圈的一对端子；
根据发送的数据，使所述端子间的负载变化，由此，通过所述天线线圈发送数据的调制发送电路；
将存储在所述存储器电路中的数据向所述调制发送电路输出的发送控制电路；和
在所述电源电压低于规定阈值的情况下，将复位所述发送控制电路的复位信号向所述发送控制电路输出的复位信号产生电路，
所述发送控制电路输出表示数据处于发送中状态的发送状态信号，
所述复位信号产生电路构成为，输出所述发送状态信号的期间，比没有输出所述发送状态信号的期间降低所述阈值。
2、根据权利要求1所述的半导体集成电路，其特征在于，
所述复位信号产生电路具有分压所述电源电压的分压电阻器，在由所述分压电阻器而被分压的电压比规定的基准电压低的情况下，输出所述复位信号。
3、根据权利要求2所述的半导体集成电路，其特征在于，
所述复位信号产生电路构成为，以在输出所述发送状态信号的期间，所述被分压的电压比没输出所述发送状态信号的期间高的方式，改变分压比。
4、根据权利要求3所述的半导体集成电路，其特征在于，
所述分压电阻器是由三个以上的电阻器构成的串联电阻器，
所述复位信号产生电路通过改变分压所述电源电压的所述串联电阻器的个数，改变所述分压比。
5、根据权利要求1～4中任一项所述的半导体集成电路，其特征在于，
所述发送控制电路在将保存于所述存储器电路中的数据向所述调制发送电路输出的同时，输出所述发送状态信号。
6、根据权利要求1所述的半导体集成电路，其特征在于，
所述发送控制电路具有保持存储在所述存储器电路中的数据的缓冲器，将保持在所述缓冲器中的数据向所述调制发送电路输出。
7、根据权利要求1所述的半导体集成电路，其特征在于，
所述发送控制电路构成为，在结束向所述调制发送电路的数据输出，经过用于向所述调制发送电路输出数据所需要的时间以上的时间后，停止所述发送状态信号的输出。
8、根据权利要求1所述的半导体集成电路，其特征在于，
还具备高电压侧复位信号产生电路，其在所述电源电压超过规定阈值的情况下，向所述发送控制电路输出复位所述发送控制电路的复位信号，
所述高电压侧复位信号产生电路构成为，输出所述发送状态信号的期间，比没有输出所述发送状态信号的期间降低所述阈值。
9、根据权利要求8所述的半导体集成电路，其特征在于，
所述高电压侧复位信号产生电路具有分压所述电源电压的分压电阻器，在由所述分压电阻器分压的电压比规定的基准电压高的情况下，输出所述复位信号。
10、根据权利要求9所述的半导体集成电路，其特征在于，
所述高电压侧复位信号产生电路构成为，以在输出所述发送状态信号的期间，所述分压的电压比没有输出所述发送状态信号的期间高的方式，改变分压比。
11、根据权利要求10所述的半导体集成电路，其特征在于，
所述分压电阻器是由三个以上的电阻器构成的串联电阻器，
所述高电压侧复位信号产生电路通过改变分压所述电源电压的所述串联电阻器的个数，来改变所述分压比。
12、一种非接触型信息系统，具备：
非接触型信息介质，其具有权利要求1所述的半导体集成电路以及与所述半导体集成电路连接、收发电磁波的天线线圈；和
数据收发装置，其对所述非接触型信息介质，通过电磁波进行电源电压的供给以及数据的收发。
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