FR2795891A1 - Composant micro-electronique integrant des moyens de traitement numerique asynchrone et une interface de couplage electromagnetique sans contact - Google Patents

Abstract

Le composant micro-électronique pour objet portatif, est du type intégrant des moyens de traitement numérique (UTN) et une interface de couplage électromagnétique sans contact (IEA) avec une station distante (SD). Les moyens de traitement numérique (UTN) sont aptes à fonctionner selon un mode de fonctionnement de type requête/ acquittement, sensiblement insensible aux temps de propagation, et sans horloge globale et régulière. Le composant comprend en outre des moyens adaptateurs (ADA) propres à adapter les signaux de l'interface sans contact (IEA) avec les signaux des moyens de traitement numérique (UTN) et vice-versa, afin de permettre un dialogue bidirectionnel avec la station distante (SD).

Description

Composantmicro-électronique <U>intégrant des moyens de traite-</U> <U>ment numérique asynchrone et une interface de couplage</U> <U>électromagnétique sans contact.</U>

La présente invention concerne un composant micro-électroni que intégrant des moyens de traitement numérique asynchrone et une interface de couplage électromagnétique sans contact. Elle appartient au domaine technique des composants micro- électroniques intégrés, et plus particulièrement les circuits intégrant des microprocesseurs sans horloge (appelés aussi asynchrones), et les interfaces de couplage électromagnétique (radiofréquence) sans contact servant à alimenter les éléments du composant et/ou à transférer des données par induction avec une station distante.

Elle trouve une application dans les capteurs /actionneurs autonomes avec traitement numérique intégré, les systèmes de télémétrie (application industrielle, biomédicale, ... ), les cartes à mémoire intégrant un microprocesseur ou un circuit dédié, les objets portatifs utilisés en contrôle d'accès, téléphonie, ou paiement, en couplage électromagnétique avec une station distante.

On connaît déjà des composants micro-électroniques intégrant, dans le même circuit, des moyens de traitement numérique et une interface de couplage électromagnétique sans contact. Par exemple, dans la Demande FR-A-2 735 929, la Demanderesse a décrit une carte à mémoire dont le composant micro-électro nique intègre tous les éléments fonctionnels de la carte à mémoire. Une bobine (appelée encore antenne, self ou induc tance) est intégrée pour l'alimentation par induction du composant et pour le transfert inductif de données avec une station distante. Le composant comprend, également en techno logie intégrée, un module de redressement du signal alterna tif haute fréquence transféré par induction par la station distante, et un module de démodulation du signal continu redressé par le module de redressement pour récupérer les données transmises par la station distante. Le composant intègre aussi un module de modulation du signal alternatif aux bornes de la bobine pour la transmission de données vers la station distante. Enfin, le composant intègre une mémoire et des moyens d'écriture/lecture de données dans ladite mémoire.

Dans un tel composant micro-électronique connu, les moyens d' écriture/ lecture utilisent une logique avec horloge, c'est- à-dire que l'écriture/lecture des données est cadencée par une horloge globale et régulière, généralement émanant de la station distante.

L'inconvénient d'une telle logique avec horloge globale et régulière réside dans le fait qu'elle a besoin de l'horloge continuellement pour scruter la présence d'une information à émettre ou recevoir. I1 en résulte qu'une telle logique avec horloge dissipe de l'énergie inutilement, alors que cette énergie est généralement la ressource la plus critique sur un objet portatif autonome, dont il convient de limiter la consommation.

La présente invention remédie à cet inconvénient.

Elle porte sur un composant micro-électronique pour objet portatif, du type intégrant des moyens de traitement numéri que et une interface de couplage électromagnétique sans contact avec une station distante.

Selon une définition générale de l'invention, les moyens de traitement numérique sont aptes à fonctionner selon un mode de fonctionnement de type requête/acquittement, sensiblement insensible au temps de propagation, et sans horloge globale et régulière, et le composant comprend en outre des moyens adaptateurs propres à adapter les signaux de l'interface sans contact avec les signaux des moyens de traitement numérique, et vice-versa, afin de permettre un dialogue bidirectionnel avec la station distante. Selon l'invention, une logique sans horloge apporte de nombreux avantages par rapport à une logique avec horloge. En premier lieu, la gestion de l'activité électrique d'une logique sans horloge est plus souple, puisque seule la disponibilité des données à traiter provoque un traitement, et donc une consommation électrique dynamique. Le composant, selon l'invention, peut donc être placé en attente d'une information sans consommer d'énergie.

En second lieu, la puissance consommée par une logique sans horloge est plus faible puisque seules les parties des moyens de traitement numérique asynchrone impliquées dans le traite ment consomment. L'énergie consommée est donc l'image de la complexité du traitement. Au contraire, dans une logique à horloge, toutes les parties du circuit intégré consomment au cours d'un traitement (à l'exception des circuits à horloge contrôlée dont la conception est délicate). En troisième lieu, le fonctionnement par rapport à la tension d'alimentation est plus robuste dans le composant selon l'invention. En effet, le composant reste fonctionnel dans une large plage de tension, seule la vitesse de traitement variant. Les circuits sans horloge fonctionnent ainsi à la vitesse maximale permise par la tension d'alimentation. En quatrième lieu, l'organe de gestion de l'alimentation peut effectuer une répartition de l'énergie disponible en tirant parti de la robustesse de fonctionnement des circuits sans horloge. Par exemple, l'organe de gestion peut privilégier l'alimentation de l'interface sans contact qui est sensible aux variations de tension, au détriment de l'alimentation de la partie numérique sans horloge qui, elle, est peu sensible à ces variations.

Enfin, en cinquième lieu, l'adoption de circuits sans horloge permet d'autoriser des traitements au cours des communica tions puisque le risque de brouillage de l'interface de communication engendré par l'émission des ondes électromagné- tiques de circuit est limité, lesdits circuits numériques sans horloge ayant une faible émission électromagnétique. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'inter face sans contact comprend une bobine pour l'alimentation par induction du composant et/ou pour le transfert inductif de données avec la station distante.

Avantageusement, la bobine est réalisée en technologie intégrée plane sur le composant.

Ainsi, le composant selon l'invention permet d'intégrer, sur un même circuit intégré, les moyens de traitement numérique asynchrone, ainsi qu'une interface de communication apte à être couplée électromagnétiquement à une station distante avec tous les éléments passifs de l'interface sans contact (y compris la bobine). Toutefois, l'invention s'applique également à une bobine réalisée selon la technologie à bobine assemblée sur le composant.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description détaillée ci- après, et des dessins dans lesquels - la figure 1 représente un schéma équivalent d'une carte sans contact de l'état de la technique; - les figures 2A à 2B sont des chronogrammes illustrant les signaux d'une interface radiofréquence de la carte sans contact de la figure 1; - la figure 3 décrit schématiquement une carte sans contact équipée des moyens adaptateurs selon l'invention; - la figure 4 décrit un mode de fonctionnement de type requête/acquittement à quatre phases de l'état de la techni que; - la figure 5 décrit en détail les moyens adaptateurs selon l'invention; - la figure 6 représente schématiquement les signaux appli qués aux moyens de traitement numérique associés à une mémoire non volatile, selon l'invention; - les figures 7A à 7K représentent des chronogrammes illus trant le transfert des données de la station distante vers l'objet portatif, selon l'invention; et - les figures 8A à 8H représentent des chronogrammes illus trant le transfert des données de l'objet portatif vers la station distante, selon l'invention.

Les dessins comportent des éléments de caractère certain. A ce titre, ils servent non seulement à mieux faire comprendre la description de l'invention mais aussi, le cas échéant, à la définition de celle-ci.

La suite de la description est établie sur la base d'un objet portatif de type carte à mémoire comportant un composant micro-électronique. La carte à mémoire est destinée à être couplée électromagnétiquement (radiofréquence) avec une station distante. La présente invention s'applique également à tout autre objet portatif ou analogue.

L'invention peut avantageusement s'appliquer à une carte sans contact à bobine intégrée dans laquelle la bobine est gravée directement sur le composant micro-électronique, le plus souvent en matériau silicium. La présente invention s'appli que également à la technologie des cartes sans contact à bobine assemblée dans laquelle l'antenne est réalisée sur un substrat différent de celui du composant micro-électronique. En référence à la figure 1, une carte à mémoire sans contact CSC de l'état de la technique est couplée électromagnétique- ment avec un lecteur d'une station distance SD. La station distante comprend une antenne L1, apte à être couplée électromagnétiquement à une antenne (inductance ou bobine) L2 de la carte sans contact CSC. La station distante est, par exemple, un lecteur de publiphone (marque déposée) et .la carte sans contact est, par exemple, une télécarte (marque déposée) téléphonique.

Une carte à mémoire sans contact est soit active (elle contient alors une source d'énergie interne), soit passive (elle reçoit alors l'énergie dont elle a besoin de la station distante). La présente invention s'applique à ces deux types de cartes, même si elle est de préférence destinée aux cartes sans contact passives.

L'article "L'ECHO DES RECHERCHES, n 158, 4ème trimestre 1994, nouvelle technologie de la carte à mémoire : la carte sans contact, Yves THORIGNE, R. REITTER" ainsi que l'Article "A Smart card CMOS Circuit with Magnetic Power and communica tions interface" 1997 IEEE International Solid-State Circuits Conference, pages 296-297, J. BOUVIER, Y. THORIGNÊ, S. ABOU HASSAN, M.J. REVILLET, P. SENN, décrivent le principe de fonctionnement d'une carte à mémoire sans contact. En bref, ce principe repose sur le couplage magnétique de deux circuits accordés, d'une part, l'antenne L1 réalisée sous la forme d'un solénoïde parcouru par un courant, d'autre part, par la carte dont le dipôle magnétique est constitué par les spires de l'antenne L2. Le couplage inductif se définit par la mutuelle inductance entre ces deux circuits. Le circuit de la carte CSC est caractérisé par l'inductance L2, et la résistance de perte (non représentée).

La tension induite dans l'inductance L2 est redressée par un pont redresseur (non représenté) pour constituer une tension d'alimentation VDD dans le cas d'une carte sans contact passive.

La transmission de données dans le sens carte CSC vers le lecteur SD s'effectue par modulation de charge, par exemple, une résistance de charge (non représentée) commutée au rythme d'un train binaire OUT BPSK envoyé par des moyens de traite ment UTA, via une interface électronique analogique IEA. Par exemple, l'interface électronique analogique comprend un transistor (non représenté) qui commute une charge résistive (non représentée), pour moduler la valeur de l'impédance ramenée en parallèle du circuit oscillant de la carte CSC. Sur l'antenne L1 du lecteur SD, il s'ensuit une variation d'impédance qui se traduit par une modulation d'amplitude de la tension aux bornes de l'antenne L1.

La transmission des données du lecteur SD vers la carte CSC peut être mise en oeuvre selon plusieurs types de modulation. Par exemple, la modulation d'amplitude est obtenue en agissant directement sur l'émission du générateur de tension du lecteur SD dans l'antenne L1 dudit lecteur. La démodu- lation dans la carte CSC s'effectue alors par détection d'enveloppe. Dans le cas où le même signal assure la télé- alimentation et le transfert de données, la modulation de phase ou de fréquence peut être utilisée ainsi qu'une modulation d'amplitude ayant un indice de modulation de 10$ au maximum, pour rendre le système conforme à la norme ISO 14 443.

De manière connue, l'interface sans contact IEA comprend, en technologie intégrée, un module de redressement (non repré senté) du signal alternatif haute fréquence transféré par induction par la station distante SD, et un module de démodulation (non représenté) du signal continu redressé par le module de redressement pour délivrer un signal de récep tion de données binaires IN NRZ, que l'on décrira plus en détail ci-après.

De manière également connue, l'interface sans contact IEA comprend, en technologie intégrée, un module de modulation MODUL BPSK du signal alternatif aux bornes de la bobine L2 pour la transmission de données vers la station distante SD. Ledit module de modulation MODUL BPSK, que l'on décrira plus en détail ci-après délivre un signal d'émission de données OUT BPSK, du type à modulation en phase d'une sous-porteuse. De manière encore connue, l'interface sans contact IEA comprend, en technologie intégrée, des moyens de récupération d'horloge (non représentés) sont disposés à la sortie de l'inductance L2 pour remettre en forme la tension alternati ve, sinusoïdale, présente aux bornes de l'inductance L2.

En référence aux figures 2A à 2F, on a représenté les signaux de l'interface de communication sans contact IEA.

En référence à la figure 2A, le signal d'alimentation VDD de la carte sans contact passe à l'état actif lorsque la récupération d'énergie est établie en présence d'un champ électromagnétique (ici radiofréquence prédéterminée, émanant de la station distante).

En référence à la figure 2B, le signal de remise à zéro RESET est actif à 0. I1 est relâché (passage à 1) 10 microsecondes après que le signal d'alimentation VDD se soit établi.

En référence à la figure 2C, le signal d'horloge CK récupéré par les moyens de récupération d'horloge a une fréquence de 13,56 MHz, c'est-à-dire une période de 73ns.

En référence à la figure 2D, le signal de réception de données IN NRZ, (codage binaire non retour à zéro) est issu d'un signal de modulation d'amplitude de type ASK (AMPLITUDE SHIFT KEYING) avec un taux de modulation voisin de 10%. Le débit est de l'ordre de 106 kbits/s. La période d'un bit est de 9,4 microsecondes. La transmission des données d'une carte sans contact telle que celle décrite en référence à la figure 1 est asynchrone, de type liaison série, avec un bit d'en tête ou start, n bits de données S et un bit de queue ou stop. La vitesse de transmission est, par exemple, de 106 kbits/s. La transmission est en Half-duplex. En l'absence de réception de données, la ligne IN NRZ est à l'état binaire 1. En référence aux figures 2E et 2F, le signal d'émission de données OUT BPSK (lecture) est le résultat d'une modulation en phase de type BPSK (BINARY PHASE SHIFT KEYING) d'une sous- porteuse à 847,5 KHz, avec un débit de 106 kbits/s. En l'absence de message, la ligne OUT BPSK est à 1. Le bit de start est précédé de 4 bits à 1. Le bit de données S porte la valeur lue sur la carte. Si la valeur du bit de données est à 1, la porteuse est transmise sans changement de phase, tandis que si le bit de valeur de données est à zéro, la phase de la porteuse est inversée.

En référence à la figure 2F, le bit de données S vaut "1". I1 convient de remarquer que les signaux décrits en référence aux figures 2A à 2F correspondent à ceux d'une carte sans contact de l'état de la technique.

En référence à la figure 3, des moyens adaptateurs ADA selon l'invention réalisent une adaptation entre les signaux fournis par l'interface radiofréquence IEA et les entrées/ sorties de moyens de traitement numérique asynchrone UTN. Une présentation détaillée des principes des circuits numériques asynchrones ou sans horloge est disponible dans le document TVAAAA asynchronisme, adéquation, algorithme, architecture" traitement du signal, Volume 14, n 6, pages <B>589 à 604, spécial 1997, M.</B> RENAUDIN, <B>F. ROBIN et P.</B> VIVET. En bref, un circuit numérique sans horloge fonctionne à l'aide d'une multitude de signaux de contrôle, distribués dans tout le circuit numérique. Ces signaux de contrôle assurent la mise en oeuvre de tous les échanges d'informa tions entre les éléments constitutifs du circuit. Ces signaux de contrôle mettent en place des protocoles de communication bidirectionnels, couramment dénommés "à poignée de main", "à requête/acquittement" ou "handshake protocol". On distingue des modes de fonctionnement à deux phases ou à quatre phases. Ils sont de type requête/acquittement, insensibles au délai de propagation, et sans horloge. En référence à la figure 4, on a représenté un mode de fonctionnement à 4 phases entre un émetteur et un récepteur. Le récepteur détecte la présence d'une donnée valide sur le bus des données BD et répond par l'émission d'un acquittement AT (front montant) après avoir utilisé la donnée (phase 1). L'émetteur place alors une donnée invalide sur le bus des données BD (phase 2). Le récepteur répond en passant le signal d'acquittement AT à zéro (phase 3). L'émetteur sait alors qu'un autre échange peut commencer, il peut émettre une donnée valide sur le bus des données BD (phase 4). Avec un mode de fonctionnement du type de celui décrit en référence à la figure 4, et un codage de données correspon dant à des états invalides et valides, un circuit asynchrone est apte à échanger des données sans référence à une base de temps commune et unique, comme c'est dans le cas dans les circuits synchrones cadencés par une horloge globale et régulière. La fonctionnalité est assurée par une communica tion synchronisée localement entre les éléments qui sont connectés (poignée de main, requête/acquittement ou 11hands- hake protocol"). La conception d'un microprocesseur asynchrone de type RICS 16 bit est décrite dans le document "ASPRO 216 : A Standard- Cell-Q.D.I 16-Bit RISC Asynchronous Microprocessor", Interna tional Symposium on Advanced Research in Asynchronous Circuits and Systems, San Diego, USA, 30 March - 2 April, pages 22-31, 1998, M. RENAUDIN, P. VIVET, F. ROBIN. Le processeur est dit "quasi insensible au délai de propaga tion", car la correction fonctionnelle du circuit est indépendante des délais dans les portes et les connexions qui composent le circuit, à l'exception de certaines fourches, qualifiées de fourches isochrones. I1 est à remarquer que les circuits quasi-insensibles au délai de traitement sont les plus robustes vis-à-vis de la variation des délais dans les éléments du circuit. Ils sont particulièrement bien adaptés à des applications pour lesquelles les conditions de fonc tionnement sont fluctuantes, telles que les communications entre station distante et une carte à mémoire. Selon l'invention, les moyens adaptateurs ADA permettent d'utiliser de tels moyens de traitement numérique asynchrone dans un composant micro-électronique pour objet portatif en couplage électromagnétique sans contact avec une station distante. En référence aux figures 5 et 6, les moyens de traitement numérique UTN comprennent un port parallèle récepteur unidirectionnel DATA-IN pour recevoir des données émanant des moyens adaptateurs ADA, et un port parallèle émetteur unidirectionnel DATA OUT pour émettre des données vers les moyens adaptateurs ADA.

Les moyens adaptateurs ADA comprennent des moyens de forma tage FOR propres à formater les données reçues/émises par les ports parallèles récepteur DATA IN ou émetteur DATA OUT, selon le mode de fonctionnement de type requête /acquittement, sensiblement insensible aux temps de traitement, et sans horloge globale et régulière, tel que celui décrit en référence à la figure 4. Les moyens de formatage FOR comprennent un premier registre de données TX REG relié au port parallèle émetteur DATA OUT, et un second registre SHIFT REG relié au premier registre TX REG et au module de modulation MODUL BPSK. En mode émission, les moyens de formatage, conformément au mode de fonctionnement de type requête acquittement, tel que décrit ci-après dans les figures 8A à 8H, sont propres à placer les données binaires du port émetteur DATA OUT dans le premier registre TX REG, et à appliquer en série au second registre SHIFT REG les données issues du premier registre afin de les moduler en série par le module de modulation MO- DUL BPSK.

Les moyens de formatage FOR comprennent en outre un troisième registre de données RX REG relié au port récepteur DATA-IN, et un quatrième registre SHIFT REG relié au troisième registre RX REG, et recevant de la part de l'interface sans contact IEA le signal de réception IN NRZ. En mode réception, les moyens de formatage FOR, conformément au mode de fonctionnement de type requête /acquittement décrit ci-après en référence aux figures 7A à 7K, sont propres à placer en série les données binaires du signal de réception IN_NRZ dans le quatrième registre SHIFT REG, et à appliquer au troisième registre RX REG les données issues du quatrième registre afin de les placer dans le port récepteur DATA-IN. Avantageusement, les deuxième et quatrième registres sont regroupés dans un registre commun SHIFT REG. Les moyens adaptateurs ADA comprennent en outre des moyens diviseurs DIV du signal d'horloge locale CK à 13,5 MHz. Les moyens diviseurs comprennent un diviseur par 16 pour délivrer un signal CK847 de l'ordre de 847 KHz. Ce signal CK847 est appliqué à un diviseur par 2 afin de délivrer un signal CK423 de l'ordre de 423 KHz ainsi qu'à un autre diviseur par 8 afin de délivrer un signal CK106 de l'ordre de 106 KHz. Les moyens diviseurs DIV reçoivent le signal de remise à zéro RESET, ainsi que le signal de réception IN NRZ émanant, l'un et l'autre, de l'interface sans contact IEA. Les moyens diviseurs DIV sont initialisés par le signal de remise à zéro RESET et le signal de réception IN NRZ.

Le premier sous multiple du signal d'horloge locale CK847 est destiné à être utilisé par le module de modulation MODUL BPS- K. Le second sous multiple du signal d'horloge locale CK106 est destiné à cadencer les moyens de formatage FOR. Un module de remise à zéro MRES reçoit le signal de RESET, le signal IN_NRZ, et le signal CK423 et délivre un signal de remise à l'heure RESET ÇLK à la destination des moyens diviseurs DIV. En référence aux figures 7A à 7K, on a représenté le trans fert de données entre les moyens adaptateurs ADA et les moyens de traitement UTN (mode réception). En référence à la figure 7A, on a représenté le signal d'horloge CK423 issu du module diviseur DIV. Ce signal d'horloge est à la fréquence 423 KHz. I1 est appliqué au module MRES pour remettre à l'heure le signal d'horloge CK106 issu du module de division DIV.

En référence à la figure 7B, on a représenté le signal d'horloge CK106 issu du module de division DIV. Ce signal cadence les moyens de formatage FOR. En référence à la figure 7C, on a représenté le signal REN (réception enable) émanant des moyens de traitement numérique asynchrone UTN. Ce signal REN passe de l'état inactif (0) à l'état actif (1) lorsque le processeur asynchrone UTN accepte de recevoir des données émanant de la station distante.

En référence aux figures 7D et 7E, on a représenté des <B>signaux</B> FLAG BUF <B>et</B> TRIG RF <B>qui en relation avec le signal</B> REN permettent d'initialiser la réception radiofréquence des données.

En référence à la figure 7F, on a représenté l'état du signal DATA RX correspondant au signal IN NRZ décrit en référence à la 2D. En référence à la figure 7G, le signal formant requête de données A_STOP à la destination des moyens de traitement UTN, passe de l'état inactif (0) à l'état actif (1) en réponse à une donnée binaire valide sur le port récepteur DATA RX. Ici la donnée valide est représentée par le bit de stop de l'octet à recevoir.

En référence à la figure 7H, le registre SHIFT REG passe d'un octet (octet N) à un autre (octet N+1) au front descendant du signal<B>A -STOP.</B> En référence à la figure 71, le registre RX REG récupère l'octet N, bit à bit, au front montant du signal<B>A -STOP.</B> En référence à la figure 7J, le port parallèle récepteur DATA IN récupère l'octet N, avec un coup d'horloge CK106 de retard. En référence à la figure 7K, le signal formant acquittement de données ACQ, émanant des moyens de traitement UTN, passe de l'état inactif (0) à l'état actif (1) après utilisation de la donnée binaire valide. En référence à la figure 7G, le signal formant requête de données A_STOP passe de l'état actif (1) à l'état inactif (0) en présence de données binaires invalides sur le port parallèle récepteur DATA IN. En référence à la figure 7K, le signal formant acquittement de données ACQ passe de l'état actif (1) à l'état inactif (0) en l'absence d'une utilisation d'une donnée binaire valide. En référence aux figures 8A à 8H, on a représenté le trans fert de données entre les moyens de traitement et les moyens adaptateurs (mode émission). En référence à la figure 8A, on a représenté le signal REN (réception enable) émanant des moyens de traitement numérique asynchrone UTN. Ce signal REN passe de l'état actif (1) à l'état actif (0) lorsque le microprocesseur asynchrone UTN accepte d'émettre des données vers la station distante. En référence à la figure 8B, on a représenté l'état du port parallèle émetteur DATA OUT du microprocesseur UTN.

En référence à la figure 8C, on a représenté l'état du <B>registre TX</B> REG. En référence à la figure 8D, on a représenté l'état du <B>registre SHIFT</B> REG. En référence à la figure 8E, on a représenté la ligne <B>DATA TX, correspondant au signal OUT</B> BPSK <B>décrit en référence</B> à la figure 2F. En référence à la figure 8F, le signal formant requête de données VAUD à la destination des moyens adaptateurs, passe de l'état inactif (0) à l'état actif (1) en réponse à une donnée binaire valide sur le port émetteur DATA OUT. En référence à la figure 8G, le signal formant acquittement de données BUSY, émanant des moyens adaptateurs ADA, passe de l'état inactif (0) à l'état actif (1) après utilisation de la donnée binaire valide. En référence à la figure 8F, le signal formant requête de données VAUD passe de l'état actif à l'état inactif en présence de données binaires invalides sur le port émetteur <B>DATA OUT.</B> En référence à la figure 8G, le signal formant acquittement de données BUSY passe de l'état actif à l'état inactif en l'absence d'une utilisation d'une donnée binaire valide. En référence à la figure 8H, on a représenté le signal FLAG BUF qui passe de l'état inactif (0) à l'état actif en réponse à un registre actif.

I1 est clair que le protocole de communication asynchrone selon l'invention, tel que décrit dans les figures 7 et 8, peut être mis en place conformément à d'autres signaux que ceux décrits dans la présente invention.

En référence à la figure 6, la carte sans contact est avantageusement équipée d'une mémoire MEM de type EEPROM (mémoire non volatile réinscriptible). Les signaux des moyens de traitement asynchrone pour travailler avec une telle mémoire MEM comprennent généralement un signal de remise à zéro RESET, un signal de sélection CS (chip select), un signal d'écriture WE (write enable), un signal de lecture OE, un signal RY/BY, un bus unidirectionnel d'adresses (Address- bus) et un bus bidirectionnel de données (Data Bus).

Claims (13)

<U>Revendications</U>

1. Composant micro-électronique pour objet portatif, du type intégrant des moyens de traitement numérique (UTN) et une interface de couplage électromagnétique sans contact (IEA) avec une station distante (SD), caractérisé en ce que les moyens de traitement numérique (UTN) sont aptes à fonctionner selon un mode de fonctionnement de type requê- te/acquittement, sensiblement insensible aux temps de propagation, et sans horloge globale et régulière, et en ce que le composant comprend en outre des moyens adaptateurs (ADA) propres à adapter les signaux de l'interface sans contact (IEA) avec les signaux des moyens de traitement numérique (UTN) et vice-versa, afin de permettre un dialogue bidirectionnel avec la station distante (SD).

2. Composant selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'interface sans contact (IEA) comprend une bobine (L2) pour l'alimentation par induction du composant et/ou pour le transfert inductif de données avec la station distante (SD).

3. Composant selon la revendication 2, caractérisé en ce que la bobine (L2) est réalisée en technologie plane sur le composant.

4. Composant selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que l'interface sans contact (IEA) comprend, en technologie intégrée, un module de redressement du signal alternatif haute fréquence transféré par induction par la station et un module de démodulation du signal continu redressé par le module de redressement pour délivrer un signal de réception de données binaires (IN NRZ).

5. Composant selon l'une des revendication 2 à 4, caracté risé en ce que l'interface sans contact (IEA) comprend, en technologie intégrée, un module de modulation (MODUL BPSK) du signal alternatif aux bornes de la bobine (L2) pour la transmission de données vers la station distante (SD), ledit module de modulation (MODUL BPSK) délivrant un signal d'émission de données (OUT BPSK), du type à modulation en phase d'une sous-porteuse (CK847).

6. Composant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de traitement numérique (UTN) comprennent un port parallèle récepteur unidirectionnel (DATA-IN) pour recevoir des données émanant des moyens adaptateurs (ADA), et un port parallèle émetteur unidirectionnel (DATA OUT) pour émettre des données vers les moyens adaptateurs (ADA).

7. Composant selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens adaptateurs (ADA) comprennent des moyens de formatage (FOR) propres à formater les données reçues/émises par les ports parallèles récepteur (DATA IN) ou émetteur (DATA OUT), selon le mode de fonctionnement de type requê- te/acquittement, sensiblement insensible aux temps de propagation, et sans horloge globale et régulière.

8. Composant selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de formatage (FOR) comprennent: - un premier registre de données (TX REG) relié au port parallèle émetteur (DATA OUT), - un second registre (SHIFT REG) relié au premier registre <B>(TX</B> REG) <B>et</B> à<B>un module de modulation</B> (MODUL BPSK), lesdits moyens de formatage, conformément au mode de fonc tionnement de type requête/acquittement, étant propres à placer les données binaires du port émetteur (DATA OUT) dans le premier registre (TX REG), et à appliquer en série au second registre (SHIFT REG) les données issues du premier registre afin de les moduler en série par le module de modulation (MODUL BPSK).

9. Composant selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de formatage (FOR) comprennent: - un troisième registre de données (RX REG) relié au port récepteur (DATA-IN), - un quatrième registre (SHIFT REG) relié au troisième registre (RX REG), et recevant de la part de l'interface sans contact le signal de réception (IN NRZ), lesdits moyens de formatage (FOR), conformément au mode de fonctionnement de type requête/acquittement, étant propres à placer en série les données binaires du signal de réception (IN NRZ) dans le quatrième registre (SHIFT REG), et à appliquer au troisième registre (RX REG) les données issues du quatrième registre afin de les placer dans le port récepteur (DATA-IN).

10. Composant selon les revendications 7 à 9, caractérisé en ce que les moyens adaptateurs (ADA) comprennent en outre des moyens diviseurs (DIV) du signal d'horloge locale (CK), possédant: - une première entrée recevant le signal d'horloge locale (CK) émanant de l'interface sans contact (IEA), - une seconde entrée recevant le signal de remise à zéro (RESET) émanant de l'interface sans contact (IEA), - une troisième entrée recevant le signal de réception (IN NRZ) émanant de l'interface sans contact (IEA), - une première sortie délivrant un premier sous multiple du signal d'horloge locale (CK847), et - une seconde sortie délivrant un second sous multiple du signal d'horloge locale (CK106), les moyens diviseurs (DIV) étant initialisés par le signal de remise à zéro (RESET) et le signal de réception (IN NRZ), le premier sous multiple du signal d'horloge locale (CK847) étant destiné à être utilisé par le module de modulation (MODUL BPSK) et le second sous multiple du signal d'horloge locale (CK106) étant destiné à cadencer les moyens de formatage (FOR).

11. Composant selon la revendication 7, caractérisé en ce que le transfert de données entre les moyens adaptateurs et les moyens de traitement comprend au moins les signaux suivants: - un signal formant requête de données (A STOP) à la destina tion des moyens de traitement et passant de l'état inactif ,à l'état actif en réponse à une donnée binaire valide sur le port récepteur (DATA IN), et - un signal formant acquittement de données (ACQ), émanant des moyens de traitement et passant de l'état inactif à l'état actif après utilisation de la donnée binaire valide, le signal formant requête de données (A STOP) passant de l'état actif à l'état inactif en présence de données binaires invalides sur le port récepteur (DATA-IN), et le signal formant acquittement de données (ACQ) passant de l'état actif à l'état inactif en l'absence d'une utilisation d'une donnée binaire valide.

12. Composant selon la revendication 7, caractérisé en ce que le transfert de données entre les moyens de traitement et les moyens adaptateurs comprend au moins les signaux sui vants: - un signal formant requête de données (VAUD) à la destina tion des moyens adaptateurs et passant de l'état inactif à l'état actif en réponse à une donnée binaire valide sur le port émetteur (DATA OUT), et - un signal formant acquittement de données (BUSY), émanant des moyens adaptateurs et passant de l'état inactif à l'état actif après utilisation de la donnée binaire valide, le signal formant requête de données (VALID) passant de l'état actif à l'état inactif en présence de données binaires invalides sur le port émetteur (DATA OUT), et le signal formant acquittement de données (BUSY) passant de l'état actif à l'état inactif en l'absence d'une utilisation d'une donnée binaire valide.

13. Composant selon la revendication 9, caractérisé en ce que le bloc de modulation (MODUL BPSK) comprend: - une première entrée recevant le premier sous multiple du signal d'horloge locale (CK847), - une seconde entrée recevant le signal de données (IN MODUL) issu des moyens de formatage (FOR), et - une sortie délivrant une séquence binaire correspondant au signal d'émission (OUT BPSK) dont le temps bit est égal à la période du second sous multiple du signal d'horloge locale (CK106) et dont le codage binaire est réalisée par une modulation de phase du premier sous multiple du signal d'horloge locale (CK847).