DE102009054296A1 - Interface unit i.e. near field communication interface, for use in e.g. micro secure digital card in radio frequency identification system for contactless transmission of signals, has high frequency circuit switched into receiving mode - Google Patents

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Klaus Finkenzeller
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Abstract

The unit has a high frequency circuit (1) for transmitting and receiving fields with signals, and a microcontroller (14) for coding and decoding the signals. The circuit is switchable into a transmission mode of a data exchange operating mode of the unit, where a coded signal of the microcontroller is received by the circuit over a communication interface (13) to generate a field in the transmission mode. The circuit is switched into a receiving mode in which the signals are read and decoded by the microcontroller based on the fields received by the circuit. An independent claim is also included for a method for contactless transmission of signals.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schnittstelleneinheit zum kontaktlosen Übertragen von Signalen, insbesondere zur Verwendung in einem tragbaren Datenträger, sowie ein Verfahren zum kontaktlosen Übertragen von Signalen mit einer solchen Schnittstelleneinheit.The invention relates to an interface unit for contactless transmission of signals, in particular for use in a portable data carrier, as well as a method for contactless transmission of signals with such an interface unit.

Zur Realisierung der Funktionalität einer kontaktlosen Datenübertragung in technischen Geräten sind aus dem Stand der Technik Schnittstelleneinheiten bekannt, welche in den technischen Geräten integriert werden und ein kontaktloses Aussenden bzw. Empfangen von Daten ermöglichen. Häufig beruht die kontaktlose Datenübertragung dabei auf der Nahfeld-Kommunikation (englisch: NFC = Near Field Communication), bei der durch magnetische bzw. elektromagnetische Wechselfelder Signale zwischen Geräten übermittelt werden.To realize the functionality of a contactless data transmission in technical devices, interface units are known from the prior art, which are integrated in the technical devices and enable contactless transmission or reception of data. Frequently, contactless data transmission is based on Near Field Communication (NFC = Near Field Communication), in which signals are transmitted between devices through magnetic or electromagnetic alternating fields.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Betriebsarten zur kontaktlosen Datenübermittlung bekannt. Beispielsweise können in einem RFID-System Daten von einem Transponder zu einem Lesegerät passiv durch Lastmodulation übertragen werden. Bei dieser Lastmodulation wird ein Modulationswiderstand im Transponder ein- und ausgeschaltet, wodurch eine Amplitudenmodulation des Lesefelds des Lesegeräts erzeugt wird, sofern sich der Transponder in Reichweite des Lesegeräts befindet.From the prior art, various modes of contactless data transmission are known. For example, in an RFID system, data may be passively transferred from a transponder to a reader through load modulation. In this load modulation, a modulation resistor in the transponder is switched on and off, whereby an amplitude modulation of the reading field of the reader is generated, provided that the transponder is within range of the reader.

Aus der Druckschrift EP 1 801 741 B1 ist eine kontaktlose Schnittstelleneinheit bekannt, bei der die soeben beschriebene Lastmodulation in einer Schnittstelleneinheit aktiv durch Aussenden eines Feldes generiert wird, welches einem Lesegerät, das dieses Feld empfängt, eine Modulation des Lesefelds basierend auf einer passiven Lastmodulation vortäuscht. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, dass die Gesamtreichweite der Kommunikation nicht durch die Kommunikationsreichweite des Lesegeräts begrenzt ist, sondern bis zur Sendereichweite der kontaktlosen Schnittstelleneinheit erweitert ist.From the publication EP 1 801 741 B1 A contactless interface unit is known in which the load modulation just described in an interface unit is actively generated by emitting a field which simulates a reading device receiving this field, a modulation of the reading field based on a passive load modulation. As a result, the advantage is achieved that the total range of the communication is not limited by the communication range of the reader, but is extended to the transmission range of the contactless interface unit.

Kontaktlose Schnittstelleneinheiten mit einer Lastmodulation über ein aktiv ausgesendetes Feld weisen den Nachteil auf, dass sie keinen Betriebsmodus unterstützen, in dem wechselseitig zwischen kontaktloser Schnittstelleneinheit und einem Lesegerät Daten bidirektional übertragen werden.Contactless interface units with a load modulation via an actively transmitted field have the disadvantage that they do not support an operating mode in which data is transmitted bidirectionally between the contactless interface unit and a reading device.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Schnittstelleneinheit zum kontaktlosen Übertragen von Signalen sowie ein entsprechendes Verfahren zum kontaktlosen Übertragen von Signalen bereitzustellen, welche eine Lastmodulation über ein aktiv ausgesendetes Feld ermöglichen und ferner einen bidirektionalen Datenaustausch unterstützen.The object of the invention is therefore to provide an interface unit for the contactless transmission of signals as well as a corresponding method for the contactless transmission of signals, which enable a load modulation over an actively transmitted field and further support a bidirectional data exchange.

Diese Aufgabe wird durch die Schnittstelleneinheit gemäß Patentanspruch 1 bzw. das Verfahren gemäß Patentanspruch 15 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.This object is achieved by the interface unit according to claim 1 and the method according to claim 15. Further developments of the invention are defined in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Schnittstelleneinheit umfasst eine Hochfrequenz-Schaltung zum Aussenden und Empfangen von Feldern mit darin enthaltenen Signalen, wobei mit der Hochfrequenz-Schaltung ein erstes Feld generierbar ist, welches für ein Lesegerät als eine Lastmodulation eines durch das Lesegerät erzeugten Lesefelds auswertbar ist. Ferner ist ein Mikroprozessor bzw. Mikrocontroller vorgesehen, der insbesondere als Chip ausgestaltet ist. Der Mikroprozessor dient dabei zur Codierung und Decodierung der Signale in den über die Hochfrequenz-Schaltung ausgesendeten und empfangenen Feldern und ist über eine Kommunikationsschnittstelle mit der Hochfrequenz-Schaltung verbunden. Über die Kommunikationsschnittstelle kann der Mikroprozessor ein erstes codiertes Signal der Hochfrequenz-Schaltung zuführen, aus dem die Hochfrequenz-Schaltung das erste Feld generiert. Ferner kann der Mikroprozessor ein Signal basierend auf einem von der Hochfrequenz-Schaltung empfangenen Feld auslesen und decodieren.The interface unit according to the invention comprises a high-frequency circuit for transmitting and receiving fields with signals contained therein, wherein the high-frequency circuit, a first field can be generated, which is evaluable for a reading device as a load modulation of a reading field generated by the reading device. Further, a microprocessor or microcontroller is provided, which is designed in particular as a chip. The microprocessor serves to encode and decode the signals in the fields transmitted and received via the radio-frequency circuit and is connected to the radio-frequency circuit via a communication interface. Via the communication interface, the microprocessor can supply a first coded signal to the radio-frequency circuit, from which the radio-frequency circuit generates the first field. Further, the microprocessor may read and decode a signal based on a field received from the radio-frequency circuit.

Die erfindungsgemäße Schnittstelleneinheit zeichnet sich dadurch aus, dass die sie in einem Datenaustausch-Betriebsmodus umfassend abwechselnden Sende- und Empfangsmodi betreibbar ist, wobei die Hochfrequenz-Schaltung über die Kommunikationsschnittstelle durch den Mikroprozessor in den Sendemodus des Datenaustausch-Betriebsmodus schaltbar ist, wobei in dem Sendemodus über die Kommunikationsschnittstelle ein zweites codiertes Signal des Mikroprozessors empfangen wird, aus dem die Hochfrequenz-Schaltung ein zweites Feld generiert. Dabei ist durch die Hochfrequenz-Schaltung das Ende des Sendemodus detektierbar, woraufhin die Hochfrequenz-Schaltung in den Empfangsmodus schaltet, in dem Signale basierend auf einem von der Hochfrequenz-Schaltung empfangenen Feld über die Kommunikationsschnittstelle durch den Mikroprozessor ausgelesen und decodiert werden.The interface unit according to the invention is characterized in that it can be operated in a data exchange operating mode comprising alternating transmission and reception modes, wherein the radio-frequency circuit can be switched via the communication interface by the microprocessor into the transmission mode of the data exchange operating mode, wherein in the transmission mode a second coded signal of the microprocessor is received via the communication interface, from which the radio-frequency circuit generates a second field. In this case, the radio-frequency circuit detects the end of the transmission mode, whereupon the radio-frequency circuit switches to the reception mode in which signals are read out and decoded via the communication interface by the microprocessor based on a field received by the radio-frequency circuit.

Die erfindungsgemäße Schnittstelleneinheit ermöglicht in einfacher Weise einen Betriebsmodus zum bidirektionalen Datenaustausch. Dabei werden die entsprechenden Codierungen bzw. Decodierungen von Signalen im Mikroprozessor vorgenommen, was den Vorteil hat, dass die Funktionalität der Codierung bzw. Decodierung rein über Software realisiert werden kann. In der Hochfrequenz-Schaltung werden das Aussenden bzw. Empfangen von Feldern in dem Datenaustausch-Betriebsmodus mit wenig Aufwand durch ein Schalten in den Sendemodus über Signale des Mikroprozessors und eine entsprechende Detektion des Endes des Sendemodus zum Wechseln in den Empfangsmodus erreicht.The interface unit according to the invention enables in a simple manner an operating mode for bidirectional data exchange. In this case, the corresponding codes or decodings of signals are made in the microprocessor, which has the advantage that the functionality of the coding or decoding can be realized purely by software. In the high-frequency circuit, the sending and receiving of fields in the data exchange operating mode with little effort by switching to the transmission mode via signals of the microprocessor and a corresponding detection of the end of the transmission mode for changing to the reception mode is reached.

Die erfindungsgemäße Schnittstelleneinheit ist insbesondere zur Nahfeld-Kommunikation vorgesehen und unterstützt dabei insbesondere den Peerto-Peer-Betriebsmodus gemäß dem NFC-Standard ISO/IEC 18092 .The interface unit according to the invention is provided in particular for near-field communication and supports in particular the Peerto-Peer operating mode according to the NFC standard ISO / IEC 18092 ,

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schnittstelleneinheit ist eine Oszillatoreinheit zur Erzeugung eines Trägerfrequenzsignals und/oder ein Signaleingang zur Zuführung eines Trägerfrequenzsignals vorgesehen, wobei das Trägerfrequenzsignal im Falle einer NFC-Kommunikation bei 13,56 MHz liegt. Die Schnittstelleneinheit umfasst darüber hinaus einen Modulator, der das erste und das zweite codierte Signal mit dem Trägerfrequenzsignal moduliert, wobei das erste und zweite codierte Signal jeweils einem Eingang eines XOR-Gatters zugeführt werden, dessen Ausgang mit dem Modulator verbunden ist. Es kann somit ein gemeinsamer Modulator für das erste und das zweite codierte Signal verwendet werden. Vorzugsweise umfasst die Hochfrequenz-Schaltung ferner einen Verstärker, der das durch den Modulator modulierte Signal vor dem Aussenden des entsprechenden ersten bzw. zweiten Feldes nochmals verstärkt.In a preferred embodiment of the interface unit according to the invention, an oscillator unit for generating a carrier frequency signal and / or a signal input for supplying a carrier frequency signal is provided, wherein the carrier frequency signal is in the case of NFC communication at 13.56 MHz. The interface unit further includes a modulator that modulates the first and second encoded signals with the carrier frequency signal, wherein the first and second encoded signals are each applied to an input of an XOR gate whose output is connected to the modulator. Thus, a common modulator for the first and the second coded signal can be used. Preferably, the high-frequency circuit further comprises an amplifier which amplifies the signal modulated by the modulator before transmitting the corresponding first or second field.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schnittstelleneinheit ist die Hochfrequenz-Schaltung über einen ersten und einen zweiten Eingang mit der Kommunikationsschnittstelle verbunden, wobei über den ersten Eingang das erste codierte Signal zugeführt wird und über den zweiten Eingang das zweite codierte Signal zugeführt wird. Vorzugsweise ist der zweite Eingang dabei mit einer Schaltung zur Erzeugung eines Kontrollsignals verbunden, wobei durch das Kontrollsignal die Hochfrequenz-Schaltung in dem Sendemodus des Datenaustausch-Betriebsmodus gehalten wird und ohne Kontrollsignal bzw. bei einem hiervon abweichenden Signal in den Empfangsmodus wechselt.In a particularly preferred embodiment of the interface unit according to the invention, the high-frequency circuit is connected via a first and a second input to the communication interface, via the first input, the first coded signal is supplied and the second input, the second coded signal is supplied. Preferably, the second input is connected to a circuit for generating a control signal, wherein the control circuit keeps the high-frequency circuit in the transmission mode of the data exchange operating mode and changes without control signal or in the case of a deviating signal in the receiving mode.

Die Schaltung zur Erzeugung eines Kontrollsignals umfasst in einer bevorzugten Variante einen Signalzweig mit einem ersten Zeitglied. Das erste Zeitglied kann dabei insbesondere als monostabile Kippstufe bzw. Monoflop ausgestaltet sein. Allgemein wird ein Zeitglied an einem Eingang durch einen vorgegebenen Pegel (insbesondere einen High-Pegel) getriggert, woraufhin das Zeitglied an seinem Ausgang einen vorbestimmten Pegel (insbesondere einen High-Pegel) für die Zeitdauer der für das Zeitglied festgelegten Zeitkonstante ausgibt. Der Signalzweig mit dem ersten Zeitglied ist dabei an einem Ende mit dem zweiten Eingang und an dem anderen Ende mit einem Eingang eines OR-Gatters verbunden. Das Kontrollsignal wird durch das Signal am Ausgang des OR-Gatters gebildet. Die Zeitkonstante des ersten Zeitglieds ist dabei langer als die maximale Dauer eines Modulationspulses des zweiten codierten Signals. Durch ein derartiges Zeitglied wird erreicht, dass während des Senden des zweiten codierten Signals die Hochfrequenz-Schaltung im Sendemodus bleibt. Das Ende des Sendemodus, welches dem Ende des Anliegens eines zweiten codierten Signals an dem zweiten Eingang entspricht, wird dabei durch das Umkippen des ersten Zeitglieds detektiert und hat zur Folge, dass am Ausgang des OR-Gatters kein Kontrollsignal mehr anliegt. Die Länge der Zeitkonstante des ersten Zeitglieds ist vorzugsweise auch durch eine vorgegebene Wartezeit zwischen dem aufeinander folgenden Empfang von Frames der zweiten codierten Signale begrenzt, wodurch sichergestellt wird, dass nach dem Empfang eines Frames zunächst wieder in den Empfangsmodus gewechselt wird.The circuit for generating a control signal comprises in a preferred variant a signal branch with a first timer. The first timer can be designed in particular as a monostable flip-flop or monoflop. In general, a timer is triggered at an input by a predetermined level (in particular a high level), whereupon the timer outputs at its output a predetermined level (in particular a high level) for the duration of the time constant specified for the timer. The signal branch with the first timer is connected at one end to the second input and at the other end to an input of an OR gate. The control signal is formed by the signal at the output of the OR gate. The time constant of the first timer is longer than the maximum duration of a modulation pulse of the second coded signal. Such a timer ensures that the radio-frequency circuit remains in the transmission mode during the transmission of the second coded signal. The end of the transmission mode, which corresponds to the end of the concern of a second coded signal at the second input is detected by the tipping over of the first timer and has the consequence that at the output of the OR gate no control signal is applied. The length of the time constant of the first timer is preferably also limited by a predetermined waiting time between the successive reception of frames of the second coded signals, which ensures that after reception of a frame, it is first switched back to receive mode.

In einer besonders bevorzugten Variante ist der erste Eingang mit einem weiteren Eingang des oben beschriebenen OR-Gatters über ein zweites Zeitglied verbunden, wobei die Zeitkonstante des zweiten Zeitglieds länger als die maximale Dauer eines Modulationspulses des ersten codierten Signals ist. Auf diese Weise wird auch in dem Betriebsmodus der aktiven Lastmodulation sichergestellt, dass beim Senden eines Felds zur aktiven Lastmodulation nicht ungewollt in den Empfangsmodus gewechselt wird.In a particularly preferred variant, the first input is connected to a further input of the OR gate described above via a second timer, wherein the time constant of the second timer is longer than the maximum duration of a modulation pulse of the first coded signal. In this way, it is ensured even in the operating mode of the active load modulation that is not unintentionally changed to the receive mode when sending a field for active load modulation.

In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schnittstelleneinheit ist die Hochfrequenz-Schaltung mit der Kommunikationsschnittstelle über zumindest einen Ausgang verbunden, über welchen ein von der Hochfrequenz-Schaltung empfangenes Feld durch den Mikroprozessor ausgelesen und decodiert wird.In a further embodiment of the interface unit according to the invention, the radio-frequency circuit is connected to the communication interface via at least one output, via which a field received from the radio-frequency circuit is read out and decoded by the microprocessor.

In einer besonders bevorzugten Variante ist die Hochfrequenz-Schaltung über einen ersten und einen zweiten Ausgang mit der Kommunikationsschnittstelle verbunden, wobei das Signal eines von der Hochfrequenz-Schaltung empfangenen Feldes im Empfangsmodus über einen Signalpfad ohne Zeitglied an den ersten Ausgang gelangt und über einen Signalpfad mit einem dritten Zeitglied an den zweiten Ausgang gelangt. Wird die Zeitkonstante des dritten Zeitglieds kleiner oder genauso groß wie die minimale Dauer eines Modulationspulses des Signals des empfangenen Feldes gewählt, kann über das dritte Zeitglied das in dem empfangenen Feld enthaltene Signal rückgewonnen werden. Vorzugsweise sollte dabei die Zeitkonstante größer bzw. genauso groß wie eine Periode des entsprechenden, in der Hochfrequenz-Schaltung verwendeten Trägerfrequenzsignals gewählt sein. Alternativ ist es auch möglich, die Zeitkonstante des dritten Zeitglieds größer als die maximale Dauer eines Modulationspulses des Signals des empfangenen Feldes zu wählen. In diesem Fall dient das Signal an dem zweiten Ausgang lediglich zur Detektion des Empfangs eines Feldes, wobei das Signal des empfangenen Feldes durch den Mikroprozessor über den ersten Ausgang ausgelesen wird.In a particularly preferred variant, the high-frequency circuit is connected via a first and a second output to the communication interface, the signal of a field received from the high-frequency circuit in the receive mode via a signal path without timer reaches the first output and via a signal path with a third timer reaches the second output. If the time constant of the third timer is chosen to be smaller than or equal to the minimum duration of a modulation pulse of the signal of the received field, the signal contained in the received field can be recovered via the third timer. Preferably, the time constant should be greater than or equal to a period of the corresponding carrier frequency signal used in the high-frequency circuit. Alternatively, it is also possible to select the time constant of the third timer greater than the maximum duration of a modulation pulse of the signal of the received field. In this Case is the signal at the second output only for detecting the reception of a field, wherein the signal of the received field is read by the microprocessor via the first output.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schnittstelleneinheit umfasst die Schnittstelleneinheit einen Chip und insbesondere ein Secure-Element, mit dem eine gesicherte Kommunikation gewährleistet wird. In dem Chip bzw. dem Secure-Element ist dabei der Mikroprozessor integriert. Die Kommunikationsschnittstelle ist in diesem Fall vorzugsweise die aus dem Stand der Technik bekannte S2C-Schnittstelle, welche jedoch zum Übermitteln der Signale im Datenaustausch-Betriebsmodus erweitert ist, insbesondere über entsprechende Signalpfade, die mit dem oben beschriebenen zweiten Eingang und zweiten Ausgang verbunden sind. Die S2C Schnittstelle ist auch als NFC-WI (NFC wired interface) bekannt und in der Norm ECMA 373 spezifiziert.In a particularly preferred embodiment of the interface unit according to the invention, the interface unit comprises a chip and in particular a secure element, with which a secure communication is ensured. The microprocessor is integrated in the chip or secure element. The communication interface in this case is preferably the known from the prior art S2C interface, which, however, extended for transmitting the signals in the data exchange mode of operation, in particular via corresponding signal paths, which are connected to the above-described second input and second output. The S2C interface is also known as NFC-WI (NFC wired interface) and in the Standard ECMA 373 specified.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen tragbaren Datenträger, insbesondere eine Chipkarte, wobei der Datenträger die oben beschriebene Schnittstelleneinheit umfasst.The invention also relates to a portable data carrier, in particular a chip card, wherein the data carrier comprises the interface unit described above.

Neben der erfindungsgemäßen Schnittstelleneinheit umfasst die Erfindung ferner ein Verfahren zum kontaktlosen Übertragen von Signalen mit dieser Schnittstelleneinheit. Dabei wird die Schnittstelleneinheit in einem Datenaustausch-Betriebsmodus umfassend abwechselnde Sende- und Empfangsmodi betrieben, wobei die Hochfrequenz-Schaltung über die Kommunikationsschnittstelle durch den Mikroprozessor in den Sendemodus des Datenaustausch-Betriebsmodus geschaltet wird und in dem Sendemodus über die Kommunikationsschnittstelle ein zweites codiertes Signal des Mikroprozessors empfängt, aus dem die Hochfrequenz-Schaltung ein zweites Feld generiert, wobei durch die Hochfrequenz-Schaltung das Ende des Sendemodus detektiert wird, woraufhin die Hochfrequenz-Schaltung in den Empfangsmodus schaltet, in dem Signale basierend auf einem von der Hochfrequenz-Schaltung empfangenen Feld über die Kommunikationsschnittstelle durch den Mikroprozessor ausgelesen und decodiert werden.In addition to the interface unit according to the invention, the invention further comprises a method for contactless transmission of signals with this interface unit. In this case, the interface unit is operated in a data exchange operating mode comprising alternating transmission and reception modes, wherein the high-frequency circuit is switched via the communication interface by the microprocessor in the transmission mode of the data exchange operating mode and in the transmission mode via the communication interface, a second coded signal of the microprocessor receives, from which the high-frequency circuit generates a second field, wherein the end of the transmission mode is detected by the high-frequency circuit, whereupon the high-frequency circuit switches to the reception mode, in which signals based on a field received from the high-frequency circuit over the communication interface is read out and decoded by the microprocessor.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben.Embodiments of the invention are described below in detail with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen:Show it:

1 eine Hochfrequenz-Schaltung zum Empfang und Aussenden von Hochfrequenz-Feldern im Rahmen einer NFC-Kommunikation gemäß dem Stand der Technik; 1 a high frequency circuit for receiving and transmitting radio frequency fields in the context of a NFC communication according to the prior art;

2 eine Hochfrequenz-Schaltung zum Empfang und Aussenden von Hochfrequenz-Feldern im Rahmen einer NFC-Kommunikation, welche Bestandteil einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schnittstelleneinheit ist; 2 a high frequency circuit for receiving and transmitting radio frequency fields in an NFC communication, which is part of an embodiment of the interface unit according to the invention;

3 eine Darstellung, welche die Signalformen von in der Hochfrequenz-Schaltung der 2 verarbeiteten Signalen wiedergibt; und 3 a representation showing the waveforms of in the high-frequency circuit of 2 reproduces processed signals; and

4 die Gesamtschaltung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schnittstelleneinheit. 4 the overall circuit of an embodiment of an interface unit according to the invention.

Die im Folgenden beschriebene Ausführungsform der Erfindung stellt eine Erweiterung einer aus dem Stand der Technik bekannten Schnittstelleneinheit zur kontaktlosen NFC-Kommunikation dar, deren Hochfrequenz-Schaltung in 1 gezeigt ist. Die bekannte Schnittstelleneinheit ermöglicht eine sog. aktive Lastmodulation, bei der über die Hochfrequenz-Schaltung ein moduliertes Feld generiert wird, welches von einem Lesegerät, das dieses Feld empfängt, als eine passive Modulation des von dem Lesegerät ausgesendeten Lesefelds interpretiert wird. Ein solches passiv moduliertes Lesefeld wird üblicherweise durch einen Transponder im Lesefeld des Lesegeräts durch das getaktete Schalten eines Lastwiderstands im Transponder ohne Aussenden von Feldern generiert. Die aktive Lastmodulation hat gegenüber der passiven Lastmodulation den Vorteil, dass aktiv ein Feld durch die Schnittstelleneinheit ausgesendet wird, so dass die Reichweite der Kommunikation zwischen Lesegerät und Schnittstelleneinheit erhöht ist.The embodiment of the invention described below represents an extension of an interface unit known from the prior art for contactless NFC communication, whose high-frequency circuit in FIG 1 is shown. The known interface unit enables a so-called active load modulation in which a modulated field is generated via the high-frequency circuit which is interpreted by a reading device receiving this field as a passive modulation of the reading field emitted by the reading device. Such a passively modulated reading field is usually generated by a transponder in the reading field of the reader by the clocked switching of a load resistor in the transponder without emitting fields. The active load modulation has the advantage over passive load modulation that actively a field is transmitted through the interface unit, so that the range of communication between the reader and interface unit is increased.

Wie erwähnt, zeigt 1 eine bekannte Hochfrequenz-Schaltung, mit der eine aktive Lastmodulation durchgeführt werden kann. Die Hochfrequenz-Schaltung ist mit Bezugszeichen 101 bezeichnet und bildet einen Teil einer Schnittstelleneinheit, welche ferner einen (nicht gezeigten) Mikrocontroller und eine (nicht gezeigte) Kommunikationsschnittstelle zwischen Hochfrequenz-Schaltung und Mikrocontroller aufweist. Vorzugsweise ist der Mikrocontroller in einem sog. Secure-Element integriert, welches über die aus dem Stand der Technik bekannte S2C-Schnittstelle mit der Hochfrequenz-Schaltung 101 verbunden ist. Der Mikrocontroller übernimmt dabei die gesamte Signalcodierung bzw. Signaldecodierung basierend auf dem zur Kommunikation verwendeten Protokollstack umfassen die Norm ISO/IEC 14443. Der Mikrocontroller codiert somit entsprechende Signale, welche in der Hochfrequenz-Schaltung 101 in entsprechende Felder gewandelt werden, welche in einem Lesegerät als Lastmodulation interpretiert werden. Darüber hinaus übernimmt der Mikrocontroller ferner das Auslesen und Decodieren von entsprechenden, über die Hochfrequenz-Schaltung 101 empfangener Felder. Die Hochfrequenz-Schaltung 101 ist vorzugsweise als ASIC realisiert. Die gesamte Schnittstelleneinheit aus Hochfrequenz-Schaltung, Kommunikationsschnittstelle und Mikrocontroller sind vorzugsweise Bestandteil einer Chipkarte, mit der eine kontaktlose NFC-Kommunikation mit entsprechenden Lesegeräten zur Übertragung von Daten ermöglicht wird.As mentioned, shows 1 a known high-frequency circuit with which an active load modulation can be performed. The high-frequency circuit is denoted by reference numerals 101 and forms part of an interface unit, which further comprises a microcontroller (not shown) and a communication interface (not shown) between high-frequency circuit and microcontroller. Preferably, the microcontroller is integrated in a so-called. Secure element, which via the well-known from the prior art S2C interface with the high-frequency circuit 101 connected is. The microcontroller takes over the entire signal coding or signal decoding based on the protocol stack used for communication include the Standard ISO / IEC 14443. The microcontroller thus encodes corresponding signals which are in the high frequency circuit 101 be converted into corresponding fields, which are interpreted in a reader as load modulation. In addition, the microcontroller also takes over the reading and decoding of corresponding, via the high-frequency circuit 101 received fields. The high-frequency circuit 101 is preferably realized as an ASIC. The entire interface unit of high-frequency circuit, communication interface and microcontroller are preferably part of a smart card, with the contactless NFC communication with appropriate readers for transmitting data is made possible.

Die Hochfrequenz-Schaltung 101 der 1, welche üblicherweise auch als Interfacebaustein bezeichnet wird, umfasst einen Signaleingang SIGIN und einen Signalausgang SIGOUT, über welche Signale einer an den Interfacebaustein gekoppelten Antenne 9 zum Mikrocontroller bzw. von dem Mikrocontroller zur Antenne 9 übermittelt werden. Ferner umfasst der Interfacebaustein 101 einen Spannungseingang Vcc-in sowie einen Erdungsanschluss GND. Ein an dem Signaleingang SIGIN empfangenes, vom Mikrocontroller codiertes Signal generiert in der Hochfrequenz-Schaltung ein Feld zur aktiven Lastmodulation. Das Signal am Eingang SIGIN ist dabei ein moduliertes Hilfsträgersignal, mit einer Hilfsträgerfrequenz von 848 kHz, welche sich von der regulären Trägerfrequenz der NFC-Kommunikation von 13,56 MHz unterscheidet. Beispielsweise ist das Hilfsträgersignal ein 848 kHz TTL-Signal, welches je nach verwendetem Standard der NFC-Kommunikation ( ISO/IEC 14443 A oder ISO/IEC 14443 B ) ASK (ASK = Amplitude Shift Keying) oder BPSK (BPSK = Binary Phase Shift Keying) moduliert ist.The high frequency circuit 101 of the 1 , which is also commonly referred to as an interface module, comprises a signal input SIGIN and a signal output SIGOUT, via which signals of an antenna coupled to the interface module 9 to the microcontroller or from the microcontroller to the antenna 9 be transmitted. Furthermore, the interface module comprises 101 a voltage input Vcc-in and a ground terminal GND. A signal encoded by the microcontroller and received at the signal input SIGIN generates a field for active load modulation in the high-frequency circuit. The signal at the input SIGIN is a modulated subcarrier signal, with a subcarrier frequency of 848 kHz, which differs from the regular carrier frequency of the NFC communication of 13.56 MHz. For example, the subcarrier signal is a 848 kHz TTL signal, which depends on the standard of NFC communication ( ISO / IEC 14443 A or ISO / IEC 14443 B ) ASK (Amplitude Shift Keying) or BPSK (BPSK = Binary Phase Shift Keying) is modulated.

Der Interfacebaustein 101 umfasst einen Verstärker 2, einen Modulator 3, ein Zeitglied 402, einen Oszillator 5, einen Frequenzteiler 6, einen Signalformer 7 sowie einen Schalter 8. Der Verstärker 2 ist über entsprechende Anschlüsse LA' und LB' und eine Serienkapazität 10 mit Antennenanschlüssen LA und LB der Antenne 9 verbunden. Die Antenne 9 und die Kapazität 10 bilden dabei einen Reihenschwingkreis, welcher mit den Ausgängen LA' und LB' des Verstärkers 2 verbunden ist, so dass der im Resonanzfall fließende Hochfrequenz-Strom im Antennenschwingkreis nur durch die ohmschen Widerstände in den Leitungen und im Verstärker 2 begrenzt wird. Dadurch wird eine größtmögliche Sendeleistung des Interfacebausteins erreicht. Der Verstärker 2 kann beispielsweise ein Gegentaktverstärker mit (digitalen) Push-Pull-Ausgangsverstärkern (nicht gezeigt) sein. Ein der 1 weitestgehend entsprechender Interfacebaustein ist auch in der Druckschrift EP 1 801 741 B1 gezeigt und beschrieben (siehe 8 der genannten Druckschrift).The interface module 101 includes an amplifier 2 , a modulator 3 , a timer 402 , an oscillator 5 , a frequency divider 6 , a signal conditioner 7 as well as a switch 8th , The amplifier 2 is via corresponding connections LA 'and LB' and a series capacity 10 with antenna connections LA and LB of the antenna 9 connected. The antenna 9 and the capacity 10 form a series resonant circuit, which with the outputs LA 'and LB' of the amplifier 2 is connected so that the high-frequency current flowing in the resonant case in the antenna resonant circuit only by the ohmic resistances in the lines and in the amplifier 2 is limited. This achieves the greatest possible transmission power of the interface module. The amplifier 2 may be, for example, a push-pull amplifier with (digital) push-pull output amplifiers (not shown). One of the 1 largely corresponding interface module is also in the document EP 1 801 741 B1 shown and described (see 8th the cited document).

Im Sendebetrieb des Interfacebausteins 101 wird über dem Eingang SIGIN das entsprechend modulierte Hilfsträgersignal von dem Mikroprozessor empfangen und in dem Modulator 3 moduliert, um ein Feld basierend auf einer aktiven Lastmodulation zu generieren. Der Modulator 3 ist dabei mit dem Oszillator 5 und dem Frequenzteiler 6 verbunden. Der Oszillator 5 erzeugt eine Frequenz von 27,12 MHz, welche über den Frequenzteiler 6 in das Trägerfrequenzsignal der herkömmlichen NFC-Kommunikation von 13,56 MHz gewandelt wird. Dieses Trägerfrequenzsignal wird in dem Modulator 3 mit dem Signal am Signaleingang SIGIN verknüpft und anschließend dem Verstärker 2 zugeführt, der das Signal verstärkt, wobei das verstärkte Signal schließlich über die Antenne 9 als Feld ausgesendet wird.In transmission mode of the interface module 101 At the input SIGIN, the correspondingly modulated subcarrier signal is received by the microprocessor and in the modulator 3 modulated to generate a field based on an active load modulation. The modulator 3 is there with the oscillator 5 and the frequency divider 6 connected. The oscillator 5 generates a frequency of 27.12 MHz, which is via the frequency divider 6 is converted into the carrier frequency signal of the conventional NFC communication of 13.56 MHz. This carrier frequency signal is in the modulator 3 linked to the signal at the signal input SIGIN and then to the amplifier 2 fed, which amplifies the signal, the amplified signal finally through the antenna 9 is sent out as a field.

Der Signaleingang SIGIN ist ferner mit dem Zeitglied 402 verbunden, bei dem es sich insbesondere um einen Monoflop handelt. Das Zeitglied 402 erzeugt bei einem High-Pegel des Signals am Eingang SIGIN ein Steuersignal CLTR für die Länge seiner Zeitkonstante. Dieses Steuersignal stellt sicher, dass die Schaltung 101 im Sendemodus bleibt. Im Sendemodus wird das Signal CLTR an den Verstärker 2 gegeben. Ferner wird durch das Steuersignal der Schalter 8 in einer Stellung gehalten, in welcher der Signalausgang SIGOUT mit dem Modulator 5 und dem Frequenzteiler 6 verbunden ist und somit keine Signale von der Antenne 9 zu dem Signalausgang geleitet werden.The signal input SIGIN is also connected to the timer 402 connected, which is in particular a monoflop. The timer 402 generates at a high level of the signal at the input SIGIN a control signal CLTR for the length of its time constant. This control signal ensures that the circuit 101 remains in transmission mode. In transmit mode, the signal CLTR is applied to the amplifier 2 given. Further, by the control signal, the switch 8th held in a position in which the signal output SIGOUT with the modulator 5 and the frequency divider 6 is connected and thus no signals from the antenna 9 be routed to the signal output.

Das Zeitglied 402 wird über die erste Flanke eines Signals am Signaleingang SIGIN getriggert und gibt somit nur dann ein Kontrollsignal CLTR aus, wenn der Mikroprozessor Daten senden möchte. Die Zeitkonstante des Zeitglieds ist dabei derart gewählt, dass sie länger als die maximale Dauer eines Modulationspulses innerhalb des an dem Eingang SIGIN anliegenden codierten Signals ist. Hierdurch wird ein ungewolltes Umschalten von dem Sendemodus in den Empfangsmodus während des Anliegens eines Signals am Eingang SIGIN verhindert. Das Zeitglied 401 sollte dabei nachtriggerbar realisiert werden und insbesondere so eingestellt werden, dass es etwa nach einer Zeit der 1- bis 2-fachen Bitdauer (maximal der Frame Guard Time) in den Ausgangszustand zurückfällt. Folglich steuert das vom Zeitglied ausgegebene Signal CLTR wieder einen Empfangsbetrieb an, wenn keine Daten mehr über den Signaleingang SIGIN gesendet werden.The timer 402 is triggered via the first edge of a signal at the signal input SIGIN and thus only outputs a control signal CLTR if the microprocessor wants to send data. The time constant of the timer is chosen such that it is longer than the maximum duration of a modulation pulse within the encoded signal present at the input SIGIN. This prevents unwanted switching from the transmission mode to the reception mode during the presence of a signal at the input SIGIN. The timer 401 should be realized retriggerable and in particular be set so that it falls back to the initial state, for example, after a time of 1 to 2 times the bit duration (maximum of the frame guard time). Consequently, the signal CLTR output by the timer again controls a receiving operation when data is no longer sent via the signal input SIGIN.

Im Sendebetrieb wird dem Mikrocontroller über den Schalter 8 und dem Ausgang SIGOUT ein konstantes 13,56 MHz Taktsignal vom Oszillator 5 und Frequenzteiler 6 zugeführt, sofern der Mikrocontroller ein solches (externes) Taktsignal zum Betrieb benötigt, um einen genauen Takt (Time) einzuhalten. Dieses Signal ist für eine Kommunikation basierend auf dem Standard ISO 14443 Typ A erforderlich.In the transmission mode, the microcontroller via the switch 8th and the output SIGOUT a constant 13.56 MHz clock signal from the oscillator 5 and frequency divider 6 provided that the microcontroller requires such an (external) clock signal to operate in order to maintain an accurate clock (Time). This signal is for communication based on the Standard ISO 14443 Type A required.

Im Empfangsbetrieb der Hochfrequenz-Schaltung 101 wird dem Verstärker 2 und dem Schalter 8 kein Kontrollsignal CLTR zugeführt, so dass der Schalter in einen Zustand schaltet, in dem der Signalausgang SIGOUT über den Signalformer 7 mit der Antenne 9 verbunden ist. In diesem Fall empfängt der Mikrocontroller ein digitalisiertes, von der Antenne 9 abgegriffenes Empfangssignal. Der Signalformer 7 funktioniert dabei als Verstärker, um auch schwache Signale empfangen zu können, und als Schwellenschalter, um am Ausgang des Signalformers ein digitalisiertes Ausgangssignal zur Verfügung zu stellen. Beispielsweise kann als Schwellenschalter ein Schmitt-Trigger eingesetzt werden, der abhängig vom Über- bzw. Unterschreiten eines vorbestimmten Schwellenwerts einen eindeutigen High- bzw. Low-Pegel ausgibt.In the receiving operation of the high-frequency circuit 101 becomes the amplifier 2 and the switch 8th no control signal CLTR is supplied, so that the switch switches to a state in which the signal output SIGOUT via the signal shaper 7 with the antenna 9 connected is. In this case The microcontroller receives a digitized from the antenna 9 tapped receive signal. The signalformer 7 works as an amplifier to receive even weak signals, and as a threshold switch to provide a digitized output signal at the output of the signal conditioner. For example, as a threshold switch, a Schmitt trigger can be used, which outputs a definite high or low level depending on whether it exceeds or falls below a predetermined threshold value.

Über den Steuereingang des Gegentaktverstärkers 2 werden die Push-Pull-Ausgänge der Ausgangstreiber (siehe Verstärkereinheiten 201 und 202 in 3) auf GND geschaltet, so dass aus der Antenne 9 und dem Kondensator 10 ein Parallelschwingkreis entsteht. Um Energie zu sparen, kann der Verstärker 2 im Empfangsbetrieb des Interfacebausteins 101 in einen Stromsparmodus geschaltet werden.Via the control input of the push-pull amplifier 2 The push-pull outputs are the output drivers (see Amplifier Units 201 and 202 in 3 ) switched to GND, leaving the antenna 9 and the capacitor 10 a parallel resonant circuit is created. To save energy, the amplifier can 2 in receive mode of the interface block 101 be switched into a power-saving mode.

Die in 1 gezeigte Schaltung ermöglicht zwar die Generierung eines Felds zur aktiven Lastmodulation, jedoch wird die NFC-Betriebsart „Peer-to-Peer”, welche im Folgenden auch als Peer-to-Peer-Modus bezeichnet wird und im Standard ISO/IEC 18092 festgelegt ist, nicht unterstützt. Gemäß dem Peer-to-Peer-Modus erfolgt ein bidirektionaler Datenaustausch zwischen der Schnittstelleneinheit und einem Lesegerät nach dem Walkie-Talkie-Prinzip, d. h. es wird von den Geräten abwechselnd in einen Sendemodus zum Aussenden von Feldern und einem Empfangsmodus zum Empfangen von Feldern gewechselt.In the 1 Although shown circuit allows the generation of a field for active load modulation, but the NFC mode "peer-to-peer", which is also referred to as peer-to-peer mode and in the following Standard ISO / IEC 18092 is set, not supported. According to the peer-to-peer mode, a bidirectional data exchange between the interface unit and a reading device according to the walkie-talkie principle, ie it is alternated by the devices alternately in a transmission mode for transmitting fields and a receive mode for receiving fields.

Um diesen Peer-to-Peer-Modus in einer Schnittstelleneinheit zu realisieren, welche aktive Lastmodulation unterstützt, wird in einer Ausführungsform der Erfindung der in 2 gezeigte Interfacebaustein 1 verwendet, der eine Erweiterung des Interfacebausteins der 1 darstellt. In Analogie zu 1 ist der Baustein wiederum über eine Kommunikationsschnittstelle 13 (4) mit einem entsprechenden Mikrocontroller 14 (4) verbunden, wobei der Mikrocontroller nunmehr die Codierung und Decodierung der ausgesendeten und empfangenen Signale basierend auf den Protokollstacks ISO/IEC 14443 und ISO/IEC 18092 unterstützt. Wie bereits oben erwähnt, enthält der zuletzt genannte Protokollstack den Peer-to-Peer-Modus als Betriebsart.In order to realize this peer-to-peer mode in an interface unit which supports active load modulation, in one embodiment of the invention, the in 2 shown interface module 1 which is an extension of the interface module of the 1 represents. In analogy to 1 the block is again via a communication interface 13 ( 4 ) with a corresponding microcontroller 14 ( 4 ), the microcontroller now encoding and decoding the transmitted and received signals based on the protocol stacks ISO / IEC 14443 and ISO / IEC 18092 supported. As already mentioned above, the latter protocol stack contains the peer-to-peer mode as the mode of operation.

Der Interfacebaustein der 2 umfasst die gleichen Bauteile wie der Interfacebaustein der 1, ist jedoch um ein XOR-Gatter 11, ein Zeitglied 401, ein Zeitglied 403 und ein OR-Gatter 12 ergänzt. Darüber hinaus ist neben dem Signaleingang SIGIN ein weiterer Signaleingang P2P_IN zum Zuführen von Signalen des Mikrocontrollers im Sendemodus des Peer-to-Peer-Modus vorgesehen. Ferner ist zusätzlich zum Signalausgang SIGOUT ein weiterer Signalausgang P2P_OUT für den Empfangsmodus des Peer-to-Peer-Modus vorgesehen. Die Schaltung der 2 beinhaltet auch einen (optionalen) Taktausgang SE_CLK, mit welchem dem Secure-Element ein externer Referenztakt zugeführt werden kann. Dies kann notwendig sein, um sicherzustellen, dass die Bitrate des vom Secure-Element erzeugten Bitstroms an SIGIN ein ganzzahliges Teilverhältnis zum Trägerfrequenzsignal aufweist (vgl. ISO 14443-2 ). In der Hochfrequenz-Schaltung 1 der 2 sind gleiche bzw. entsprechende Bauteile, welche den Bauteilen der 1 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Für die Erklärung der Funktionalitäten dieser gleichen bzw. entsprechenden Bauteile wird auf die Beschreibung zu 1 verwiesen wird.The interface module of the 2 includes the same components as the interface module of the 1 , however, is an XOR gate 11 , a timer 401 , a timer 403 and an OR gate 12 added. In addition, a further signal input P2P_IN for supplying signals of the microcontroller in the transmission mode of the peer-to-peer mode is provided in addition to the signal input SIGIN. Furthermore, in addition to the signal output SIGOUT, a further signal output P2P_OUT is provided for the receive mode of the peer-to-peer mode. The circuit of 2 also includes an (optional) clock output SE_CLK, with which an external reference clock can be supplied to the secure element. This may be necessary to ensure that the bit rate of the bitstream generated by the secure element at SIGIN has an integral part ratio to the carrier frequency signal (cf. ISO 14443-2 ). In the high frequency circuit 1 of the 2 are the same or corresponding components which the components of 1 correspond, denoted by the same reference numerals. For an explanation of the functionalities of these same or corresponding components, please refer to the description 1 is referenced.

Der Sendebetrieb zur Generierung eines Felds zur aktiven Lastmodulation in der Schaltung der 2 läuft analog zu 1 ab. Es wird dabei über den Signaleingang SIGIN das entsprechend codierte Signal empfangen, welches nunmehr über das XOR-Gatter 11 zu dem Modulator 3 gelangt, in dem das Signal mit dem Trägerfrequenzsignal von 13,56 MHz moduliert wird und schließlich über den Verstärker 2 und die Antenne 9 ausgesendet wird. In einer Variante wird das Signal am Signaleingang SIGIN invertiert. Über die Flanke des Signals am Signaleingang SIGIN wird das monostabile Zeitglied 402 getriggert, dessen Zeitkonstante größer als die maximale Länge eines Modulationspulses im Signal SIGIN ist. Während der Dauer der Zeitkonstante erzeugt das Zeitglied 402 ein Kontrollsignal CLTR, welches den Sendemodus aufrecht erhält, wobei durch die Zeitkonstante des Zeitglieds 402 verhindert wird, dass während der Modulationspausen auf den Empfangsbetrieb umgeschaltet wird. Das Kontrollsignal CLTR wird über das OR-Gatter zum Verstärker 2 und zum Schalter 8 geführt. Es bewirkt, dass der Verstärker 2 im Sendemodus gehalten wird und der Schalter 8 in einem Zustand bleibt, in dem die Verbindung zwischen dem Signalausgang SIGOUT und dem Signalumformer 7 bzw. der Antenne 9 unterbrochen ist. In diesem Zustand wird das Trägerfrequenzsignal an dem Signalausgang SIGOUT geführt, wobei es dort in bestimmten Betriebsarten als externes Taktsignal benötigt wird.The transmission mode for generating a field for active load modulation in the circuit of 2 runs analogously 1 from. It will receive via the signal input SIGIN the corresponding coded signal, which now via the XOR gate 11 to the modulator 3 in which the signal is modulated with the carrier frequency signal of 13.56 MHz and finally via the amplifier 2 and the antenna 9 is sent out. In one variant, the signal is inverted at the signal input SIGIN. The monostable timer is triggered via the edge of the signal at the signal input SIGIN 402 triggered, whose time constant is greater than the maximum length of a modulation pulse in the signal SIGIN. During the duration of the time constant, the timer generates 402 a control signal CLTR, which maintains the transmission mode, wherein by the time constant of the timer 402 Prevents switching to receive mode during the modulation pauses. The control signal CLTR becomes the amplifier via the OR gate 2 and to the switch 8th guided. It causes the amplifier 2 is held in transmit mode and the switch 8th remains in a state in which the connection between the signal output SIGOUT and the signal converter 7 or the antenna 9 is interrupted. In this state, the carrier frequency signal is routed to the signal output SIGOUT, where it is needed in certain modes as an external clock signal.

Zur Realisierung eines Peer-to-Peer-Modus werden in dem Interfacebaustein der 2 die Signaleingänge P2P_IN und P2P_OUT verwendet. Über dem Signaleingang P2P_IN wird das im Mikroprozessor entsprechend codierte Signal empfangen, welches der Mikroprozessor im Sendemodus des Peer-to-Peer-Betriebs gerade aussenden möchte. Dieses Signal gelangt über das XOR-Gatter 11 zu dem Modulator 3. Dort wird das Signal über den Modulator 3 mit dem Trägerfrequenzsignal von 13,56 MHz ASK moduliert. Das modulierte Signal wird anschließend durch den Verstärker 2 verstärkt und über die Antenne 9 ausgesendet. Die Detektion des Sendemodus des Peer-to-Peer-Betriebs erfolgt über das Zeitglied 401, welches das Signal am Eingang P2P_IN empfängt und z. B. als monostabile Kippstufe realisiert ist. Das Zeitglied wird wiederum über die erste Flanke des Signals am Eingang P2P_IN getriggert und erzeugt für die Länge seiner Zeitkonstanten das Kontrollsignal CLTR, welches über einen Eingang des OR-Gatters 12 zum Schalter 8 bzw. Verstärker 2 gelangt und diese Einheiten in den Sendemodus schaltet. Die Zeitkonstante des Zeitglieds 401 ist derart gewählt, dass eine Umschaltung in den Empfangsbetrieb während der Modulationspausen innerhalb des Signals am Eingang P2P_IN verhindert wird. Dies wird dadurch erreicht, dass die Zeitkonstante größer ist als die maximale Dauer eines Modulationspulses (4,5 μs) eines codierten Signals am Eingang P2P_IN, wobei die Zeitkonstante jedoch kleiner als die sog. „active delay time” ist, also die Wartezeit zwischen zwei Frames im Protokoll (56 μs).To implement a peer-to-peer mode in the interface module of the 2 the signal inputs P2P_IN and P2P_OUT are used. Above the signal input P2P_IN the corresponding microprocessor coded signal is received, which the microprocessor in Just want to send send mode of peer-to-peer operation. This signal passes through the XOR gate 11 to the modulator 3 , There the signal is sent via the modulator 3 modulated with the carrier frequency signal of 13.56 MHz ASK. The modulated signal is then passed through the amplifier 2 amplified and over the antenna 9 sent out. The detection of the transmission mode of the peer-to-peer operation via the timer 401 , which receives the signal at the input P2P_IN and z. B. is realized as a monostable flip-flop. The timer is in turn triggered via the first edge of the signal at the input P2P_IN and generates for the length of its time constant the control signal CLTR, which via an input of the OR gate 12 to the switch 8th or amplifier 2 and switches these units into the transmit mode. The time constant of the timer 401 is chosen such that a changeover to the receive mode during the modulation pauses within the signal at the input P2P_IN is prevented. This is achieved in that the time constant is greater than the maximum duration of a modulation pulse (4.5 μs) of a coded signal at the input P2P_IN, the time constant is smaller than the so-called "active delay time", ie the waiting time between two Frames in the log (56 μs).

In 3 sind zur Verdeutlichung nochmals die im Interfacebaustein 1 empfangenen und modulierten Signalformen für den gerade beschriebenen Sendemodus des Peer-to-Peer-Betriebs gezeigt. Im oberen Teil der 3 ist dabei der interne Aufbau des Verstärkers 2 wiedergegeben, der über zwei Verstärkereinheiten 201 und 202 sowie einen Invertierer 203 verfügt und an die Antenne 9 gekoppelt ist. Ferner zeigt der obere Teil der 3 nochmals die Signaleingänge P2P_IN und SIGIN. Ferner ist im oberen Teil der 3 auch nochmals die Zufuhr des Trägerfrequenzsignals CF von 13,56 MHz zum Modulator 3 gezeigt. Im unteren Teil der 3 ist das vom Mikrocontroller zugeführte modulierte Signal am Signaleingang P2P_IN wiedergegeben. Man erkennt, dass in dem High-Pegel des Signals Modulationspulse mit entsprechenden Low-Pegeln eingefügt sind. Das Signal am Eingang P2P_IN wird mit dem Trägerfrequenzsignal ASK amplitudenmoduliert, so dass in das Trägerfrequenzsignal Modulationspausen eingefügt werden und hierdurch das Hochfrequenz-Signal RF_OUT erzeugt wird.In 3 are again for clarity in the interface module 1 received and modulated waveforms for the just described transmission mode of peer-to-peer operation shown. In the upper part of the 3 is the internal structure of the amplifier 2 reproduced, the two amplifier units 201 and 202 as well as an inverter 203 has and to the antenna 9 is coupled. Furthermore, the upper part of the shows 3 again the signal inputs P2P_IN and SIGIN. Furthermore, in the upper part of 3 again, the supply of the carrier frequency signal CF of 13.56 MHz to the modulator 3 shown. In the lower part of the 3 the modulated signal supplied by the microcontroller is reproduced at the signal input P2P_IN. It can be seen that modulation pulses with corresponding low levels are inserted in the high level of the signal. The signal at the input P2P_IN is amplitude modulated with the carrier frequency signal ASK, so that in the carrier frequency signal modulation pauses are inserted and thereby the high frequency signal RF_OUT is generated.

Wie bereits oben erwähnt, ist die Zeitkonstante des Zeitglieds 401 derart gewählt, dass sie länger als die maximale Dauer eines Modulationspulses im Signal P2P_IN ist. Hierdurch wird ein ungewolltes Umschalten auf den Empfangsbetrieb während des Anliegens eines codierten Signals am Eingang P2P_IN verhindert. Nachdem das Senden des Signals über P2P_IN beendet ist, führt dies schließlich zu einem Umkippen des Zeitglieds 402, woraufhin durch das Zeitglied kein Kontrollsignal CLTR mehr ausgegeben wird. Als Konsequenz wechselt der Verstärker in den Empfangsbetrieb. Ferner schaltet der Schalter 8 aufgrund des nicht mehr vorhandenen Kontrollsignals um, so dass der Signalausgang SIGOUT mit dem Signalformer 7 und der Antenne 9 verbunden ist.As mentioned above, the time constant of the timer is 401 such that it is longer than the maximum duration of a modulation pulse in the signal P2P_IN. This prevents unwanted switching to the receive mode during the presence of a coded signal at the input P2P_IN. After the transmission of the signal via P2P_IN is completed, this eventually leads to a tipping over of the timer 402 , whereupon no control signal CLTR is output by the timer. As a consequence, the amplifier changes to receive mode. Further, the switch turns 8th due to the control signal no longer present, so that the signal output SIGOUT with the signal conditioner 7 and the antenna 9 connected is.

Die Schaltung der 2 umfasst den weiteren Signalausgang P2P_OUT, der über das weitere Zeitglied 403 ebenfalls mit dem Signalformer 7 und der Antenne 9 verbunden ist. Das Zeitglied 403, bei dem es sich vorzugsweise wiederum um eine monostabile Kippstufe handelt, weist in der Schaltung der 2 eine Zeitkonstante auf, welche größer bzw. genauso groß wie die Periode des Trägerfrequenzsignals von 13,56 MHz ist. Ferner ist die Zeitkonstante kleiner bzw. gleich der minimalen Dauer eines Modulationspulses (0,5 μs) der NFC-Kommunikation. Dies führt dazu, dass das Modulationssignal im Basisband, welches in dem über die Antenne 9 empfangenen Signal enthalten ist, rückgewonnen wird, so dass am Signalausgang P2P_OUT ein serieller Bitstrom ausgegeben wird, der in der Kurvenform einem modulierten Signal am Eingang P2P_IN entspricht. Dieses Signal kann dann über die Kommunikationsschnittstelle 13 von dem Mikrocontroller 14 ausgelesen werden, der das Signal dann decodieren kann.The circuit of 2 comprises the further signal output P2P_OUT, via the further timer 403 also with the signalformer 7 and the antenna 9 connected is. The timer 403 , which is again preferably a monostable flip-flop, has in the circuit of 2 a time constant which is greater than or equal to the period of the carrier frequency signal of 13.56 MHz. Furthermore, the time constant is less than or equal to the minimum duration of a modulation pulse (0.5 μs) of the NFC communication. This results in the baseband modulation signal being transmitted through the antenna 9 received signal is recovered, so that at the signal output P2P_OUT a serial bit stream is output, which corresponds in waveform to a modulated signal at the input P2P_IN. This signal can then be sent via the communication interface 13 from the microcontroller 14 be read out, which can then decode the signal.

In einer alternativen Variante wird die Zeitkonstante des Zeitglieds 403 derart gewählt, dass sie länger als die maximale Dauer eines Modulationspulses in dem über die Antenne 9 empfangenen Signal ist. In diesem Fall dient das Signal am Signaleingang P2P_IN als „Carrier Detect”. Dieses Carrier-Detect-Signal ist im Protokollstack ISO/IEC 18092 definiert und dient ausschließlich zur Feststellung, ob ein Gerät in der Umgebung gerade im Sendemodus des Peer-to-Peer-Betriebsmodus ist. In diesem Fall wird das empfangene Signal parallel über den Signalausgang SIGOUT ausgegeben und vom Mikrocontroller in gewohnter Weise decodiert. Wird als Kommunikationsschnittstelle 13 dabei eine S2C-Schnittstelle verwendet, ist das ausgegebene Signal ein moduliertes, digitales 13,56 MHz-Signal gemäß dem Standard ECMA-373 .In an alternative variant, the time constant of the timer 403 chosen to be longer than the maximum duration of a modulation pulse in the via the antenna 9 received signal is. In this case the signal at the signal input P2P_IN serves as "Carrier Detect". This Carrier Detect signal is in the protocol stack ISO / IEC 18092 is defined and used solely to determine if a device in the environment is currently in transmit mode of peer-to-peer mode of operation. In this case, the received signal is output in parallel via the signal output SIGOUT and decoded by the microcontroller in the usual way. Used as communication interface 13 While using an S2C interface, the output signal is a 13.56 MHz modulated digital signal according to the Standard ECMA-373 ,

In einer weiteren Variante der Schaltung der 2 kann ganz auf die Erzeugung eines Signals am Signalausgang P2P_OUT verzichtet werden. Stattdessen wird das über die Antenne empfangene Signal ausschließlich über den Signalausgang SIGOUT, insbesondere wiederum als moduliertes, digitales 13,56 MHz-Signal gemäß ECMA-373, ausgegeben. Diese Variante setzt jedoch voraus, dass im Mikrocontroller aus dem Signal SIGOUT der oben beschriebene Zustand „Carrier Detect” abgeleitet werden kann, und der serielle Bitstrom auf SIGOUT von dem Mikrocontroller in gewohnter Weise decodiert werden kann.In a further variant of the circuit of 2 can be completely dispensed with the generation of a signal at the signal output P2P_OUT. Instead, the signal received via the antenna is output exclusively via the signal output SIGOUT, in particular again as a modulated digital 13.56 MHz signal according to ECMA-373. However, this variant requires that the above-described state "Carrier Detect" can be derived from the signal SIGOUT in the microcontroller, and the serial bit stream can be decoded to SIGOUT by the microcontroller in the usual way.

4 zeigt in schematischer Darstellung alle Komponenten der Schnittstelleneinheit, welche den Interfacebaustein 1 der 2 umfasst. Man erkennt in 4 neben der Antenne 9 und dem Interfacebaustein 1 ferner die entsprechende Kommunikationsschnittstelle 13, welche den Interfacebaustein 1 mit dem Mikrocontroller 14 verbindet, bei dem es sich vorzugsweise um einen Smartcard-Chip in der Form eines Secure-Elements handelt. Der Mikrocontroller enthält dabei ein entsprechendes Betriebssystem OS und kann den Protokollstack ISO/IEC 14443 (Bezugszeichen PS1) und den Protokollstack ISO/IEC 18082 (Bezugszeichen PS2) verarbeiten. Das Gesamtsystem der 4 ist somit vorzugsweise in einer Chipkarte integriert bzw. Bestandteil einer mobilen Vorrichtung, beispielsweise eines Mobilfunkgeräts. Hierdurch wird eine kontaktlose Datenübertragung mit Hilfe der Chipkarte bzw. des mobilen Geräts ermöglicht. Aus 4 ist ferner eine entsprechende Energieversorgung 15 ersichtlich, mit der dem Interfacebaustein 1 bzw. dem Mikrocontroller 14 eine entsprechende Versorgungsspannung Vcc zugeführt wird. 4 shows a schematic representation of all components of the interface unit, which the interface module 1 of the 2 includes. One recognizes in 4 next to the antenna 9 and the interface module 1 Furthermore, the corresponding communication interface 13 , which the interface module 1 with the microcontroller 14 connects where it is is preferably a smart card chip in the form of a secure element. The microcontroller contains a corresponding operating system OS and can the protocol stack ISO / IEC 14443 (Reference symbol PS1) and the protocol stack ISO / IEC 18082 (Reference symbol PS2). The overall system of 4 is thus preferably integrated in a chip card or part of a mobile device, such as a mobile device. As a result, a contactless data transmission using the smart card or the mobile device is possible. Out 4 is also a corresponding power supply 15 can be seen with the interface module 1 or the microcontroller 14 a corresponding supply voltage Vcc is supplied.

Die Kommunikationsschnittstelle 13 ist in der Ausführungsform der 4 als eine Erweiterung einer S2C-Schnittstelle (auch als S2C-Interface bezeichnet) ausgestaltet, wobei eine herkömmliche S2C-Schnittstelle entsprechende Signalpfade SIGIN und SIGOUT umfasst. In der erweiterten Schnittstelle sind nunmehr weitere Signalpfade P2P_OUT bzw. P2P_IN für den Peer-to-Peer-Betriebsmodus vorgesehen. Die Signalpfade P2P_OUT und P2P_IN werden dabei dadurch realisiert, dass der entsprechende Eingang P2P_IN bzw. der entsprechende Ausgang P2P_OUT in der Schaltung der 2 mit freien I/O-Eingängen des Mikrocontrollers verbunden werden. Anstatt der Verwendung eines erweiterten S2C-Interfaces können gegebenenfalls auch komplexere Schnittstellen zur Signalübertragung zwischen Interfacebaustein 1 und Mikrocontroller 14 verwendet werden. Beispielsweise kann die Übertragung mittels Single-Wire-Protokoll, SPI-Interface, I2C-Interface oder einem parallelen (registerprogrammierbaren) Mikrocontroller-Interface erfolgen. Optional kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Signale P2P_IN und P2P_OUT über ein bidirektionales, serielles Interface übertragen werden. Hierzu können z. B. Open-Collector Ein-/Ausgänge verwendet werden, wobei die Signale dann jedoch in invertierter Pegellage zu übertragen sind. Der Vorteil dieser Variante besteht darin, dass nur ein zusätzlicher I/O-Pin am Mikrocontroller 14 benötigt wird.The communication interface 13 is in the embodiment of 4 is designed as an extension of an S2C interface (also referred to as S2C interface), wherein a conventional S2C interface comprises corresponding signal paths SIGIN and SIGOUT. In the extended interface, further signal paths P2P_OUT and P2P_IN are now provided for the peer-to-peer operating mode. The signal paths P2P_OUT and P2P_IN are thereby realized in that the corresponding input P2P_IN or the corresponding output P2P_OUT in the circuit of 2 be connected to the free I / O inputs of the microcontroller. Instead of using an extended S2C interface, more complex interfaces for signal transmission between the interface module may also be possible 1 and microcontroller 14 be used. For example, the transmission can take place by means of a single-wire protocol, SPI interface, I2C interface or a parallel (register-programmable) microcontroller interface. Optionally, it can furthermore be provided that the signals P2P_IN and P2P_OUT are transmitted via a bidirectional, serial interface. For this purpose, z. As open-collector inputs / outputs are used, but then the signals are to be transmitted in an inverted level position. The advantage of this variant is that only one additional I / O pin on the microcontroller 14 is needed.

Der Mikrocontroller 14 gemäß der Ausführungsform der 4 übernimmt die gesamte Funktionalität der Basisbandkonvertierung, d. h. der Signalcodierung und Signaldecodierung der an den Interfacebaustein 1 übermittelten bzw. von diesem Baustein empfangenen Signale. Dabei kann die Signalcodierung und Signaldecodierung ohne Hardwareaufwand rein durch Software realisiert werden. Bei der Verwendung der Schaltung der 4 in einer Chipkarte, wie z. B. einer μSD-Karte, ist auch noch eine weitere Kommunikationsverbindung gemäß dem Standard ISO/IEC 7816 zwischen dem Mikrocontroller und einer anderen Komponente (z. B. einem Flash-Controller) vorgesehen.The microcontroller 14 according to the embodiment of the 4 Adopts the entire functionality of baseband conversion, ie signal coding and signal decoding to the interface module 1 transmitted or received by this block signals. In this case, the signal coding and signal decoding can be realized purely by software without hardware expenditure. When using the circuit of 4 in a smart card, such. B. a μSD card, is also a further communication link according to the Standard ISO / IEC 7816 between the microcontroller and another component (eg a flash controller).

Die im Vorangegangenen beschriebene Variante der Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere wird auf einfache Weise mit geringem Hardwareaufwand eine Schnittstelleneinheit, welche an sich zur Generierung von Feldern für eine aktive Lastmodulation vorgesehen ist, derart erweitert, dass nunmehr auch ein Betrieb in dem Peer-to-Peer-Betriebsmodus der NFC-Kommunikation ermöglicht wird. Dies wird durch weitere Eingänge bzw. Ausgänge am Hochfrequenz-Modul der Schnittstelleneinheit sowie zusätzliche Zeitglieder und Gatter ermöglicht. Weitere hardwareseitige Modifikationen müssen in der Hochfrequenz-Schaltung nicht vorgenommen werden, da die Signalcodierung bzw. Signaldecodierung außerhalb der Schaltung in einem entsprechenden Mikroprozessor durchgeführt wird und dort rein durch Software implementiert werden kann.The variant of the invention described above has a number of advantages. In particular, an interface unit, which is provided per se for generating fields for active load modulation, is expanded in a simple manner with little hardware expenditure in such a way that operation in the peer-to-peer operating mode of the NFC communication is now also made possible. This is made possible by further inputs or outputs on the radio frequency module of the interface unit as well as additional timers and gates. Other hardware-side modifications need not be made in the high-frequency circuit, since the signal coding or signal decoding is performed outside the circuit in a corresponding microprocessor and can be implemented purely by software there.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1801741 B1 [0004, 0030] EP 1801741 B1 [0004, 0030]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • NFC-Standard ISO/IEC 18092 [0011] NFC standard ISO / IEC 18092 [0011]
  • Norm ECMA 373 [0018] Standard ECMA 373 [0018]
  • Norm ISO/IEC 14443. [0028] Standard ISO / IEC 14443. [0028]
  • ISO/IEC 14443 A [0029] ISO / IEC 14443A [0029]
  • ISO/IEC 14443 B [0029] ISO / IEC 14443 B [0029]
  • Standard ISO 14443 Typ A [0034] Standard ISO 14443 Type A [0034]
  • Standard ISO/IEC 18092 [0037] Standard ISO / IEC 18092 [0037]
  • ISO/IEC 14443 [0038] ISO / IEC 14443 [0038]
  • ISO/IEC 18092 [0038] ISO / IEC 18092 [0038]
  • ISO 14443-2 [0039] ISO 14443-2 [0039]
  • ISO/IEC 18092 [0045] ISO / IEC 18092 [0045]
  • Standard ECMA-373 [0045] Standard ECMA-373 [0045]
  • ISO/IEC 14443 [0047] ISO / IEC 14443 [0047]
  • ISO/IEC 18082 [0047] ISO / IEC 18082 [0047]
  • Standard ISO/IEC 7816 [0049] Standard ISO / IEC 7816 [0049]

Claims (15)

Schnittstelleneinheit zum kontaktlosen Übertragen von Signalen, insbesondere zur Verwendung in einem tragbaren Datenträger, umfassend: eine Hochfrequenz-Schaltung (1) zum Aussenden und Empfangen von Feldern mit darin enthaltenen Signalen, wobei mit der Hochfrequenz-Schaltung (1) ein erstes Feld generierbar ist, welches für ein Lesegerät als eine Lastmodulation eines durch das Lesegerät erzeugten Lesefelds auswertbar ist, einen Mikroprozessor (14) zur Codierung und Decodierung der Signale in den über die Hochfrequenz-Schaltung (1) ausgesendeten und empfangenen Feldern, wobei der Mikroprozessor (14) über eine Kommunikationsschnittstelle (13) mit der Hochfrequenz-Schaltung (1) verbunden ist, um ein erstes codiertes Signal zuzuführen, aus dem die Hochfrequenz-Schaltung (1) das erste Feld generiert, und um ein Signal basierend auf einem von der Hochfrequenz-Schaltung (1) empfangenen Feld auszulesen und zu decodieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelleneinheit in einem Datenaustauch-Betriebsmodus umfassend abwechselnde Sende- und Empfangsmodi betreibbar ist, wobei die Hochfrequenz-Schaltung (1) über die Kommunikationsschnittstelle (13) durch den Mikroprozessor (14) in den Sendemodus des Datenaustauch-Betriebsmodus schaltbar ist, wobei in dem Sendemodus über die Kornmunikationsschnittstelle (13) ein zweites codiertes Signal des Mikroprozessors (14) empfangen wird, aus dem die Hochfrequenz-Schaltung (1) ein zweites Feld generiert, wobei durch die Hochfrequenz-Schaltung (1) das Ende des Sendemodus detektierbar ist, woraufhin die Hochfrequenz-Schaltung (1) in den Empfangsmodus schaltet, in dem Signale basierend auf einem von der Hochfrequenz-Schaltung (1) empfangenen Feld über die Kommunikationsschnittstelle (13) durch den Mikroprozessor (14) ausgelesen und decodiert werden.Interface unit for contactless transmission of signals, in particular for use in a portable data carrier, comprising: a radio-frequency circuit ( 1 ) for transmitting and receiving fields with signals contained therein, wherein with the high-frequency circuit ( 1 ) a first field can be generated, which is evaluable for a reading device as a load modulation of a reading field generated by the reading device, a microprocessor ( 14 ) for encoding and decoding the signals in the via the high-frequency circuit ( 1 ) and received fields, the microprocessor ( 14 ) via a communication interface ( 13 ) with the high-frequency circuit ( 1 ) is supplied to supply a first coded signal from which the high-frequency circuit ( 1 ) generates the first field and a signal based on one of the high frequency circuit ( 1 ), and characterized in that the interface unit is operable in a data exchange mode of operation comprising alternating transmit and receive modes, the high frequency circuit ( 1 ) via the communication interface ( 13 ) by the microprocessor ( 14 ) is switchable in the transmission mode of the data exchange operating mode, wherein in the transmission mode via the Kornmunikationsschnittstelle ( 13 ) a second coded signal of the microprocessor ( 14 ) from which the high-frequency circuit ( 1 ) generates a second field, wherein the high-frequency circuit ( 1 ) the end of the transmission mode is detectable, whereupon the radio-frequency circuit ( 1 ) switches to the receive mode in which signals based on one of the high-frequency circuit ( 1 ) received field via the communication interface ( 13 ) by the microprocessor ( 14 ) are read out and decoded. Schnittstelleneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelleneinheit (1) eine NFC-Schnittstelle ist.Interface unit according to claim 1, characterized in that the interface unit ( 1 ) is an NFC interface. Schnittstelleneinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenaustausch-Betriebsmodus der Peer-to-Peer-Betriebsmodus gemäß dem Standard ISO/IEC 18092 ist.Interface unit according to claim 2, characterized in that the data exchange operating mode is the peer-to-peer operating mode according to the standard ISO / IEC 18092. Schnittstelleneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelleneinheit (1) eine Oszillatoreinheit (5, 6) zur Erzeugung eines Trägerfrequenzsignals (CF) und/oder einen Signaleingang (SE_CLK) zur Zuführung eines Trägerfrequenzsignals (CF) sowie einen Modulator (3) umfasst, der das erste oder das zweite codierte Signal mit dem Trägerfrequenzsignal (CF) moduliert, wobei das erste und zweite codierte Signal jeweils einem Eingang eines XOR-Gatters (11) zugeführt werden, dessen Ausgang mit dem Modulator (3) verbunden ist.Interface unit according to one of the preceding claims, characterized in that the interface unit ( 1 ) an oscillator unit ( 5 . 6 ) for generating a carrier frequency signal (CF) and / or a signal input (SE_CLK) for supplying a carrier frequency signal (CF) and a modulator ( 3 ) which modulates the first or the second encoded signal with the carrier frequency signal (CF), the first and second encoded signal respectively corresponding to an input of an XOR gate ( 11 ) whose output is connected to the modulator ( 3 ) connected is. Schnittstelleneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochfrequenz-Schaltung (1) über einen ersten und einen zweiten Eingang (SIGIN, P2P_IN) mit der Kommunikationsschnittstelle (13) verbunden ist, wobei über den ersten Eingang (SIGIN) das erste codierte Signal zugeführt wird und über den zweiten Eingang (P2P_IN) das zweite codierte Signal zugeführt wird.Interface unit according to one of the preceding claims, characterized in that the high-frequency circuit ( 1 ) via a first and a second input (SIGIN, P2P_IN) with the communication interface ( 13 ), wherein the first coded signal is fed via the first input (SIGIN) and the second coded signal is supplied via the second input (P2P_IN). Schnittstelleneinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Eingang (P2P_IN) mit einer Schaltung (12, 401) zur Erzeugung eines Kontrollsignals (CLTR) verbunden ist, wobei durch das Kontrollsignal (CLTR) die Hochfrequenz-Schaltung (1) in dem Sendemodus des Datenaustausch-Betriebsmodus gehalten wird.Interface unit according to claim 5, characterized in that the second input (P2P_IN) is connected to a circuit ( 12 . 401 ) is connected to generate a control signal (CLTR), wherein by the control signal (CLTR) the high-frequency circuit ( 1 ) is held in the transmission mode of the data exchange operation mode. Schnittstelleneinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung (12, 401) zur Erzeugung des Kontrollsignals (CLTR) einen Signalzweig mit einem ersten Zeitglied (401) umfasst, wobei der Signalzweig an einem Ende mit dem zweiten Eingang (P2P_IN) und am anderen Ende mit einem Eingang eines OR-Gatters (12) verbunden ist, wobei das Kontrollsignal (CLTR) durch das Signal am Ausgang des OR-Gatters (12) gebildet wird und die Zeitkonstante des ersten Zeitglieds (401) länger als die maximale Dauer eines Modulationspulses des zweiten codierten Signals ist.Interface unit according to claim 6, characterized in that the circuit ( 12 . 401 ) for generating the control signal (CLTR) a signal branch with a first timer ( 401 ), wherein the signal branch at one end with the second input (P2P_IN) and at the other end with an input of an OR gate ( 12 ), wherein the control signal (CLTR) by the signal at the output of the OR gate ( 12 ) and the time constant of the first timer ( 401 ) is longer than the maximum duration of a modulation pulse of the second coded signal. Schnittstelleneinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Eingang (SIGIN) mit einem weiteren Eingang des OR-Gatters (12) über ein zweites Zeitglied (402) verbunden ist, wobei die Zeitkonstante des zweiten Zeitglieds (402) länger als die maximale Dauer eines Modulationspulses des ersten codierten Signals ist.Interface unit according to Claim 7, characterized in that the first input (SIGIN) is connected to a further input of the OR gate (SIGIN). 12 ) via a second timer ( 402 ), the time constant of the second timer ( 402 ) is longer than the maximum duration of a modulation pulse of the first coded signal. Schnittstelleneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochfrequenz-Schaltung (1) mit der Kommunikationsschnittstelle (13) über zumindest einen Ausgang (SIGOUT, P2P_OUT) verbunden ist, über welchen Signale basierend auf einem von der Hochfrequenz-Schaltung (1) empfangenen Feld durch den Mikroprozessor (14) ausgelesen und decodiert werden.Interface unit according to one of the preceding claims, characterized in that the high-frequency circuit ( 1 ) with the communication interface ( 13 ) is connected via at least one output (SIGOUT, P2P_OUT) via which signals based on one of the high-frequency circuits ( 1 ) field received by the microprocessor ( 14 ) are read out and decoded. Schnittstelleneinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochfrequenz-Schaltung (1) über einen ersten und einen zweiten Ausgang (SIGOUT, P2P_OUT) mit der Kommunikationsschnittstelle (13) verbunden ist, wobei das Signal eines von der Hochfrequenz-Schaltung (1) empfangenen Feldes im Empfangsmodus über einen Signalpfad ohne Zeitglied an den ersten Ausgang (SIGOUT) gelangt und über einen Signalpfad mit einem dritten Zeitglied (403) an den zweiten Ausgang (P2P_OUT) gelangt.Interface unit according to claim 9, characterized in that the high-frequency circuit ( 1 ) via a first and a second output (SIGOUT, P2P_OUT) with the communication interface ( 13 ), wherein the signal from one of the high-frequency circuit ( 1 ) received field in the receive mode via a signal path without timer to the first output (SIGOUT) and via a signal path with a third timer ( 403 ) to the second output (P2P_OUT). Schnittstelleneinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitkonstante des dritten Zeitglieds (403) kleiner oder genauso groß wie die minimale Dauer eines Modulationspulses des Signals des empfangenen Feldes ist.Interface unit according to claim 10, characterized in that the time constant of the third timer ( 403 ) is smaller or equal to the minimum duration of a modulation pulse of the received field signal. Schnittstelleneinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitkonstante des dritten Zeitglieds (403) größer als die maximale Dauer eines Modulationspulses des Signals des empfangenen Feldes ist.Interface unit according to claim 10, characterized in that the time constant of the third timer ( 403 ) is greater than the maximum duration of a modulation pulse of the received field signal. Schnittstelleneinheit nach einem der vorhergehenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelleneinheit einen Chip und insbesondere ein Secure-Element umfasst, in dem der Mikroprozessor (14) integriert ist, wobei die Kommunikationsschnittstelle (13) vorzugsweise eine S2C-Schnittstelle ist, welche zum Übermitteln der Signale im Datenaustausch-Betriebsmodus erweitert ist.Interface unit according to one of the preceding claims, characterized in that the interface unit comprises a chip and in particular a secure element in which the microprocessor ( 14 ), the communication interface ( 13 ) is preferably an S2C interface, which is extended to transmit the signals in the data exchange mode of operation. Tragbarer Datenträger, insbesondere Chipkarte, dadurch gekennzeichnet, dass der tragbare Datenträger eine Schnittstelleneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.Portable data carrier, in particular chip card, characterized in that the portable data carrier comprises an interface unit according to one of the preceding claims. Verfahren zum kontaktlosen Übertragen von Signalen mit einer Schnittstelleneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelleneinheit in einem Datenaustauch-Betriebsmodus umfassend abwechselnde Sende- und Empfangsmodi betrieben wird, wobei die Hochfrequenz-Schaltung (1) über die Kommunikationsschnittstelle (13) durch den Mikroprozessor (14) in den Sendemodus des Datenaustauch-Betriebsmodus geschaltet wird und in dem Sendemodus über die Kommunikationsschnittstelle (13) ein zweites codiertes Signal des Mikroprozessors (14) empfangt, aus dem die Hochfrequenz-Schaltung (1) ein zweites Feld generiert, wobei durch die Hochfrequenz-Schaltung (1) das Ende des Sendemodus detektiert wird, woraufhin die Hochfrequenz-Schaltung (1) in den Empfangsmodus schaltet, in dem Signale basierend auf einem von der Hochfrequenz-Schaltung (1) empfangenen Feld über die Kommunikationsschnittstelle (13) durch den Mikroprozessor (14) ausgelesen und decodiert werden.Method for contactless transmission of signals with an interface unit according to one of the preceding claims, characterized in that the interface unit is operated in a data exchange operating mode comprising alternating transmission and reception modes, wherein the radio-frequency circuit ( 1 ) via the communication interface ( 13 ) by the microprocessor ( 14 ) is switched into the transmission mode of the data exchange operating mode and in the transmission mode via the communication interface ( 13 ) a second coded signal of the microprocessor ( 14 ) from which the high-frequency circuit ( 1 ) generates a second field, wherein the high-frequency circuit ( 1 ) the end of the transmission mode is detected, whereupon the radio-frequency circuit ( 1 ) switches to the receive mode in which signals based on one of the high-frequency circuit ( 1 ) received field via the communication interface ( 13 ) by the microprocessor ( 14 ) are read out and decoded.
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