JPH10215288A - Noncontact ic card - Google Patents

Noncontact ic card

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Publication number
JPH10215288A
JPH10215288A JP9015007A JP1500797A JPH10215288A JP H10215288 A JPH10215288 A JP H10215288A JP 9015007 A JP9015007 A JP 9015007A JP 1500797 A JP1500797 A JP 1500797A JP H10215288 A JPH10215288 A JP H10215288A
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JP
Japan
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signal
circuit
phase
card
clock
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9015007A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Ando
公明 安藤
Takehiro Okawa
武宏 大川
Masahito Suzuki
雅人 鈴木
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Hitachi Ltd
Maxell Holdings Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Maxell Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Maxell Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH10215288A publication Critical patent/JPH10215288A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a stable clock signal in synchronism with an input signal by detecting a rise and a fall of a signal and delaying it through OR processing, generating an enable signal for phase detection from the OR signal and gating a signal of a VCO oscillation circuit with the enable signal, and making a phase comparison between the rise and fall signals. SOLUTION: With a PSK-modulated signal 7a received by a coil 7, a binarizing circuit 301 generates a digital signal 3a, and a leading edge detecting circuit 302 and a trailing edge detecting circuit 303 generate edge pulse signals 3b and 3c. Those edge pulse signals 3b and 3c are put together to generate an edge signal 3d, which is inputted to a delay circuit 305 and a gate signal generating circuit 306. The output 3f of the gate signal generating circuit 306 masked with a signal 3h generated by making the output signal 3g of a VCO circuit 309 into pulses by an edge detecting circuit 309 and after phase detection with the output of the delay circuit 305, the frequency of the VCO circuit 309 is controlled.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は,上位端末装置であ
るリーダライタから電磁結合により,電力の受信,およ
び情報信号の送受信を行なう,非接触ICカード用のクロ
ック発生方法に係わり,特に位相変調信号を用いて,ク
ロック信号を生成する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for generating a clock for a non-contact IC card, which receives power and transmits and receives information signals from a reader / writer, which is a higher-level terminal device, by electromagnetic coupling. The present invention relates to a method for generating a clock signal using a signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年,電子マネー等の記憶媒体として,
プロセッサ等のICを内蔵したICカードが注目を集めてい
る。ICカードには信号の伝送方式により,接点を用いて
上位端末装置であるリーダライタ装置から電力およびク
ロックの供給を受け,リーダライタ装置からのコマンド
を処理する接触方式のICカードがある。 しかし,接触
式のICカードは,接点における接触不良などの事故があ
り,信頼性に問題がある。そのため,近年は、非接触式
のICカードが開発が進められている。
2. Description of the Related Art In recent years, as storage media for electronic money and the like,
IC cards with built-in ICs such as processors are attracting attention. There is a contact type IC card which receives power and a clock from a reader / writer device, which is a higher-order terminal device, using a contact according to a signal transmission method and processes commands from the reader / writer device. However, contact-type IC cards have problems such as poor contact at the contacts, and have a problem in reliability. Therefore, in recent years, non-contact type IC cards have been developed.

【0003】図1は,非接触式のICカード,および,そ
のリーダライタの一例を示す図である。非接触式のICカ
ードは, リーダライタ装置21からコイル6を通して発せ
られる電波(電磁波)を,ICカード10のコイル7で受信
し,電源回路1および送信受信制御回路2,ならびにCPU
3,メモリ4によって,電源用の電力,およびクロック,
送受信信号を生成して,リーダライタ装置20から送信さ
れるコマンドを処理する。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a non-contact type IC card and its reader / writer. The non-contact type IC card receives a radio wave (electromagnetic wave) emitted from the reader / writer device 21 through the coil 6 by the coil 7 of the IC card 10, and supplies the power supply circuit 1, the transmission / reception control circuit 2,
3, the power and the clock for the power supply by the memory 4,
A transmission / reception signal is generated, and a command transmitted from the reader / writer device 20 is processed.

【0004】非接触ICカードには,通信距離が数mm〜
十mm程度の密着型と,数十mmの近接型,および通信
距離が数十cmから数mの遠隔型がある。
[0004] Non-contact IC cards have communication distances of several mm to
There are a contact type of about 10 mm, a close type of several tens of mm, and a remote type of a communication distance of several tens to several meters.

【0005】このうち,密着型ICカードに関しては,最
近,コイルの位置や形状,電気的特性などを定めた国際
標準規格 ISO10536 が制定され,この規格に準拠した
ICカード、および,リードライト装置の開発が行われて
いる。
[0005] Among these, regarding the contact type IC card, the international standard ISO10536, which defines the position, shape, and electrical characteristics of the coil, has recently been enacted and conformed to this standard.
IC cards and read / write devices are being developed.

【0006】ISO10536 によれば,カード内に1個あるい
は2個のコイルを設け,このコイルに 4.91MHz の周波
数で通信を行ない,情報の1/0を識別するための変調
は,位相変調(PSK変調という)によって行ない,カー
ド側はこれを復調する回路を設けている。
According to ISO 10536, one or two coils are provided in a card, communication is performed on the coils at a frequency of 4.91 MHz, and the modulation for identifying 1/0 of information is performed by phase modulation (PSK). Modulation), and the card side is provided with a circuit for demodulating this.

【0007】さらに,ICカード内にMPUを搭載する場合
には,これを動作させるためのクロック信号が必要とな
る。前述した接触式のICカードの場合には,このクロッ
ク信号も接触式の端子から供給されるが,非接触式の場
合には,前記位相変調(PSK変調)信号から生成しなけ
ればならない。また,クロック信号は,上記位相変調
(PSK)された情報を変復調するために用いられるた
め,入力信号に同期した信号であることが必要である。
Further, when an MPU is mounted in an IC card, a clock signal for operating the MPU is required. In the case of the contact-type IC card described above, this clock signal is also supplied from the contact-type terminal, but in the case of the non-contact-type IC card, it must be generated from the phase modulation (PSK modulation) signal. Further, since the clock signal is used to modulate and demodulate the information subjected to the phase modulation (PSK), the clock signal needs to be a signal synchronized with the input signal.

【0008】図7を用いて,PSK変調を用いた非接触式
のデータ通信方法の一例を説明する。 送信信号は,CP
UなどからRS232送信信号710でリードライト制御回路5に
与えられ,送信信号701となる。送信信号701は,論理信
号0/1のシリアル信号で,キャリア(ISO10536では4.
91Mhz)信号に対して,180°の位相変調(PSK変調)を行
う。PSK変調信号702は,フィルタ回路などを通り,送信
コイル駆動信号303となり,送信コイル6を駆動する。一
方,ICカード側では,送信側のコイルとの間で電磁結合
された,受信コイル7によって受信信号704を得る。受信
信号は,送信受信制御回路2によって,二値化回路など
を介してディジタル信号変換された後,復調などの処理
を行う。 クロック信号320は,二値化信号3aを基準とし
て生成され,このクロック信号320の立ち上がりによっ
て,二値化信号3aをサンプリングすることによって,復
調信号705を得る。
An example of a non-contact data communication method using PSK modulation will be described with reference to FIG. The transmission signal is CP
The signal is sent to the read / write control circuit 5 as an RS232 transmission signal 710 from U or the like, and becomes a transmission signal 701. The transmission signal 701 is a serial signal of a logical signal 0/1, and has a carrier (4 in ISO10536).
180 ° phase modulation (PSK modulation) is performed on the 91Mhz) signal. The PSK modulation signal 702 passes through a filter circuit or the like, becomes a transmission coil drive signal 303, and drives the transmission coil 6. On the other hand, on the IC card side, a reception signal 704 is obtained by the reception coil 7 which is electromagnetically coupled with the transmission side coil. The reception signal is converted into a digital signal by a transmission / reception control circuit 2 via a binarization circuit or the like, and then subjected to processing such as demodulation. The clock signal 320 is generated based on the binarized signal 3a, and the demodulated signal 705 is obtained by sampling the binarized signal 3a at the rise of the clock signal 320.

【0009】このように,PSK変調信号からデータを復
調するためには,入力のPSK信号に同期したクロック信
号が必要になる。図7からも分かるように,クロック信
号320が入力信号に対して,1/4周期から1/2周期ずれた
場合には,復調された0/1のレベルが反転してしまう
ことになる。また,クロック信号が,入力信号に同期し
ていない場合にも,正しく復調が行われないことにな
る。
As described above, in order to demodulate data from a PSK modulation signal, a clock signal synchronized with an input PSK signal is required. As can be seen from FIG. 7, when the clock signal 320 deviates from the input signal by 1/4 period to 1/2 period, the demodulated 0/1 level is inverted. Even when the clock signal is not synchronized with the input signal, demodulation is not performed correctly.

【0010】一般的に通信機で用いられているPSK変調
信号の復調(検波)方法は,受信機側に,搬送波と同期
した同一周波数のローカルオシレータを設け,これによ
って同期検波を行う方法を採用している。ローカルオシ
レータは,PSK変調信号から,搬送波成分のみをフィル
タなどによって抽出し,正弦波を発生している。しか
し,ICカードなどに使用する回路は,簡単であることと
安価にLSI化できることが必要である。従って,簡単な
回路でクロック信号を生成する必要がある。
A method of demodulating (detecting) a PSK modulated signal generally used in a communication device employs a method in which a local oscillator having the same frequency synchronized with a carrier wave is provided on the receiver side, and synchronous detection is performed using the local oscillator. doing. The local oscillator extracts only the carrier component from the PSK modulation signal by using a filter or the like, and generates a sine wave. However, circuits used in IC cards and the like need to be simple and inexpensive to implement LSIs. Therefore, it is necessary to generate a clock signal with a simple circuit.

【0011】PSK信号からクロック信号を生成する一つ
の方法として,図8のタイミング図に示すように,遅延
を用いた方法がある。これは,二値化信号3aから立ち上
がりエッジ信号3b,立ち下がりエッジ信号3cを生成し,
その合成信号3dについて,Dt時間(クロックの1/2周期
分)だけ遅延させ,合成信号3dと遅延信号801の論理和
をとることでクロック信号802を得る方法である。
As one method of generating a clock signal from a PSK signal, there is a method using a delay as shown in a timing chart of FIG. This generates a rising edge signal 3b and a falling edge signal 3c from the binary signal 3a,
In this method, a clock signal 802 is obtained by delaying the synthesized signal 3d by a Dt time (a half cycle of the clock) and calculating the logical sum of the synthesized signal 3d and the delay signal 801.

【0012】しかし,上記方法では,クロック周波数が
ISO10536 の場合には 4.91Mhzであるため,遅延時間が
102nSと大きく,LSIで構成する場合に,CR回路を使
用した遅延回路では,大きなコンデンサが必要となり実
現が難しい。
However, in the above method, the clock frequency is
In the case of ISO10536, it is 4.91Mhz, so the delay time is
It is as large as 102 nS, and it is difficult to realize a delay circuit using a CR circuit because it requires a large capacitor when it is configured by an LSI.

【0013】入力信号に同期したクロック信号を生成す
るもう一つの方法として,上記位相変調信号を基準にし
て,PLL( Phase Locked Loop )を用いた方法がある。
As another method for generating a clock signal synchronized with an input signal, there is a method using a PLL (Phase Locked Loop) based on the phase modulation signal.

【0014】一般にPLL回路は,入力信号と発振回路(V
CO)からの信号との位相差を位相検出回路で検出し,位
相変化信号を適当なフィルタを介してVCO(電圧制御型
発振回路)の制御電圧としてフィードバックすることで
構成している。
Generally, a PLL circuit is composed of an input signal and an oscillation circuit (V
A phase difference from a signal from the signal from the CO is detected by a phase detection circuit, and a phase change signal is fed back as a control voltage of a VCO (voltage control type oscillation circuit) through an appropriate filter.

【0015】しかし,PSK変調された信号を基準にし
て,PLL回路を構成すると,入力信号の周期(位相)が
位相変調時に変化することになり,PLL回路において,
入力信号とVCOクロック間の位相が外れ,クロックに周
波数変動(ジッタという)が生じる原因となる。
However, if the PLL circuit is configured based on the PSK-modulated signal, the period (phase) of the input signal changes at the time of phase modulation.
The phase between the input signal and the VCO clock deviates, which causes frequency fluctuation (referred to as jitter) in the clock.

【0016】本発明は,上記密着型(ISO10536準拠)IC
カードにおいて,特にPSK変調を用いたICカードで,PLL
回路方式でクロックを安定に発生させる方法を提供する
ものである。
The present invention relates to the above contact type (ISO10536 compliant) IC
Cards, especially IC cards using PSK modulation, PLL
An object of the present invention is to provide a method for stably generating a clock by a circuit method.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術におい
て,PSK変調された入力信号を基準にして,PLL回路によ
るクロック発生回路を構成すると,入力信号の周期(位
相)が位相変調(PSK)時に変化するため,PLLの位相が
外れ,入力に同期したクロックを再生できない場合や,
クロックの周波数変動(ジッタ)が大きくなるなどの問
題がある。
In the above prior art, if a clock generation circuit is configured by a PLL circuit based on a PSK-modulated input signal, the period (phase) of the input signal changes during phase modulation (PSK). If the PLL is out of phase and cannot reproduce a clock synchronized with the input,
There is a problem that clock frequency fluctuation (jitter) increases.

【0018】また,コイル介して電磁結合によって,上
記PSK信号を伝送した場合, 伝送系に周波数特性を持つ
ため,位相変調点において,周波数成分が変化し,信号
振幅やパルス幅が変化してしまうなどの問題もある。
When the PSK signal is transmitted by electromagnetic coupling through a coil, the transmission system has frequency characteristics, so that the frequency component changes at the phase modulation point, and the signal amplitude and pulse width change. There are also problems.

【0019】この信号振幅やパルス幅が変化は,PLL回
路の位相を乱すこととなり,クロックのジッタを増大さ
せる原因になる。
The change in the signal amplitude or the pulse width disturbs the phase of the PLL circuit and causes an increase in clock jitter.

【0020】また,リーダライタとICカードとの間隔が
変化することによっても,上記電磁結合の結合係数(周
波数特性)が変化するため,信号振幅やパルス幅が変化
してしまうという問題もある。
Also, when the distance between the reader / writer and the IC card changes, the coupling coefficient (frequency characteristic) of the electromagnetic coupling changes, so that the signal amplitude and the pulse width also change.

【0021】本発明の目的は,密着型ICカードにおい
て,PLL回路を用いて,入力信号に同期し,しかも安定
したクロックを発生させる回路を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a circuit for synchronizing with an input signal and generating a stable clock using a PLL circuit in a contact type IC card.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに,本発明では,第1の手段として,クロック生成回
路に,アンテナコイルで受信した信号から,信号の立ち
上がり(前縁)と立ち下がり(後縁)を検出する回路
と,立ち上がり立ち下がり信号の論理和処理を行ない,
遅延させる回路と,論理和信号から位相検出用のイネー
ブル信号を発生させ,そのイネーブル信号によって,位
相比較回路に入力するVCO発振回路の信号をゲートする
回路を設け,前記立ち上がり立ち下がり信号と,ゲート
処理されたVCO発振回路の信号とを,位相検出回路で位
相比較を行なうように,PLL方式の発振回路を構成す
る。
In order to achieve the above object, according to the present invention, as a first means, a signal (rising edge) of a signal received from an antenna coil is supplied to a clock generation circuit. Performs a logical OR operation on the circuit that detects the falling (trailing edge) and the rising and falling signals,
A delay circuit; and a circuit for generating an enable signal for phase detection from the logical sum signal, and using the enable signal to gate a signal of a VCO oscillation circuit to be input to the phase comparison circuit. A PLL type oscillation circuit is configured so that a phase of the processed signal of the VCO oscillation circuit is compared with a phase detection circuit.

【0023】また,第2のクロック発生手段として,受
信した信号の立ち上がり信号,または立ち下がりのどち
らか一方の信号を,前記遅延回路と,前記位相検出用の
イネーブル信号発生回路に入力し,前記立ち上がり信号
または立ち下がり信号のいずれか一方と,ゲート処理さ
れたVCO発振回路の信号とを,位相検出回路で位相比較
を行なう。即ち、位相検出回路307、フィルタ30
8、VCO309、エッジ検出回路310、論理積回路3
11から成る新PLL回路を構成するものである。
As a second clock generating means, either a rising signal or a falling signal of the received signal is input to the delay circuit and the phase detection enable signal generating circuit, and Either the rising signal or the falling signal is compared with the gated signal of the VCO oscillation circuit by a phase detection circuit. That is, the phase detection circuit 307, the filter 30
8, VCO 309, edge detection circuit 310, AND circuit 3
11 constitutes a new PLL circuit.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
面を用いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0025】図1は非接触ICカードのリーダライタとIC
カードを示す図である。リーダライタ20はリードライト
制御回路5によって,4.91MHzのクロック(電力供給用の
キャリア信号でもある)と,PSK変調を行なったICカー
ドへのデータ(下りデータ)を発生させ,コイル6をド
ライブしてICカード側に伝達する。一方,ICカードから
リーダライタへのデータ(上りデータ)は,コイル6に
よって受信し復調再生を行なう。ここでのコイルとして
導電性ペーストなどの印刷パターンで形成し、パターン
の線幅を部分的に変化させたものを用いても良い。
FIG. 1 shows a contactless IC card reader / writer and an IC.
It is a figure showing a card. The reader / writer 20 generates a 4.91 MHz clock (which is also a carrier signal for power supply) and data (downlink data) to the PSK-modulated IC card by the read / write control circuit 5, and drives the coil 6. To the IC card side. On the other hand, data (uplink data) from the IC card to the reader / writer is received by the coil 6 and demodulated and reproduced. Here, the coil may be formed with a printed pattern of a conductive paste or the like, and a coil in which the line width of the pattern is partially changed may be used.

【0026】また,ICカード10は,コイル7によって,
上記信号を受信し,電源回路1で直流電圧を発生させる
と同時に,送信受信制御回路2によって,下りデータの
復調と上りデータの変調を行なう。復調された信号は,
CPU3を介してメモリ4にデータを書き込む。メモリから
読みだされた上りデータは,CPU3と送信受信制御回路2
を介してコイル7をドライブする。
Further, the IC card 10 is
Upon receiving the above signal and generating a DC voltage in the power supply circuit 1, the transmission / reception control circuit 2 performs demodulation of downlink data and modulation of uplink data. The demodulated signal is
Write data to the memory 4 via the CPU 3. The upstream data read from the memory is transmitted to the CPU 3 and the transmission / reception control circuit 2
To drive the coil 7 through.

【0027】図2は,ICカード内に実装された無線用の
集積回路の構成を詳細に説明する図である。電源回路1
は,整流回路11と定電圧電源回路12で構成する。また,
送信受信制御回路2は,データ受信回路21,下りデータ
の復調回路22,上りデータの変調回路23,データ送信回
路24,およびクロック発生回路29,タイミング発生回路
30などから構成している。上りデータは,ドライバ25を
介してコンデンサ27,28を駆動し,カード側コイルのイ
ンピーダンスを変化させる。リーダライタは,上記のイ
ンピーダンスの変化を検出することによって,上りデー
タの再生を行なう。
FIG. 2 is a diagram for explaining in detail the configuration of the wireless integrated circuit mounted in the IC card. Power supply circuit 1
Is composed of a rectifier circuit 11 and a constant voltage power supply circuit 12. Also,
The transmission / reception control circuit 2 includes a data reception circuit 21, a downstream data demodulation circuit 22, an upstream data modulation circuit 23, a data transmission circuit 24, a clock generation circuit 29, a timing generation circuit
It consists of 30 and so on. The upstream data drives the capacitors 27 and 28 via the driver 25 to change the impedance of the card-side coil. The reader / writer reproduces the upstream data by detecting the change in the impedance.

【0028】ここで,復調回路22は,データ受信回路21
の出力信号であるPSK変調信号3aと,クロック発生回路2
9で生成されたクロック信号320を入力として,受信信号
の復調を行う。
Here, the demodulation circuit 22 comprises a data receiving circuit 21
PSK modulation signal 3a, which is the output signal of
The received signal is demodulated using the clock signal 320 generated in step 9 as an input.

【0029】図3は,本発明のクロック発生回路を示す
図である。また,図4および図5は,本発明の動作を説明
するタイムチャートである。
FIG. 3 is a diagram showing a clock generation circuit of the present invention. 4 and 5 are time charts for explaining the operation of the present invention.

【0030】コイル7で受信したPSK変調信号7aは,二値
化回路301を通り,ディジタル信号3aとなり,立ち上が
りエッジ検出回路302と,立ち下がりエッジ検出回路303
とによって,エッジパルス信号3bおよび3cを発生し,論
理和ゲート304で合成し,エッジ信号3dとした後,遅延
回路305とゲート信号生成回路306に入力する。
The PSK modulated signal 7a received by the coil 7 passes through the binarization circuit 301 to become a digital signal 3a, and the rising edge detection circuit 302 and the falling edge detection circuit 303
Then, the edge pulse signals 3b and 3c are generated, synthesized by the OR gate 304, and converted into the edge signal 3d, and then input to the delay circuit 305 and the gate signal generation circuit 306.

【0031】ゲート信号生成回路306では,VCO発振回路
のパルスを間引くためのゲート信号3fを生成し,VCO回
路309の出力信号3gをエッジ検出回路310でパルス化した
信号3hの信号との間で,論理積ゲート311によってマス
ク処理を行なう。
The gate signal generation circuit 306 generates a gate signal 3f for thinning out pulses of the VCO oscillation circuit, and outputs a gate signal 3g from the VCO circuit 309 to a signal 3h which is pulsed by the edge detection circuit 310. The mask process is performed by the AND gate 311.

【0032】また,遅延回路305は,前記ゲート信号の
ゲート幅の中心付近に,入力のエッジ信号がくるように
するための回路であり,遅延回路305の出力の遅延信号3
eは,論理積ゲート311の出力であるVCOゲート信号3iと
ともに位相検出回路307に入力する。位相検出回路307の
出力は,フィルタ308を通してVCO回路309の周波数制御
電圧としてフィードバックされる。
The delay circuit 305 is a circuit for causing an input edge signal to come near the center of the gate width of the gate signal.
e is input to the phase detection circuit 307 together with the VCO gate signal 3i which is the output of the AND gate 311. The output of the phase detection circuit 307 is fed back as a frequency control voltage of the VCO circuit 309 through the filter 308.

【0033】本発明は,図4に示すように,PSK変調され
た信号3aの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとを入
力として,入力周波数の4倍で発振しているVCO発振回路
の信号について,VCOゲート信号3iの破線部分のパルス
に示すように,間引くことによって,PLL発振回路を構
成する。
According to the present invention, as shown in FIG. 4, the rising edge and the falling edge of the PSK-modulated signal 3a are input, and the signal of the VCO oscillation circuit oscillating at four times the input frequency is VCO As shown by the broken line pulse of the gate signal 3i, a PLL oscillation circuit is formed by thinning out.

【0034】図5は,PSK変調信号が,コイルによる電磁
結合のために,位相変化点直後において受信波形が歪み
を生じる様子を示す図である。PSK変調された受信信号7
aは,位相変調点において,(A),(B)に示すように細線
で示す信号が太線で示した波形のように歪みを生じる。
上記の歪み波形は,立ち上がり,および立ち下がりのエ
ッジ信号3b,3cにおいて,t1およびt2の如くPLL回路の
基準信号がずれてしまう。立ち上がりと立ち下がりのエ
ッジ信号を論理和回路で合成すると,波形図3d,,3IのA
およびBにおいて,PLL 基準パルス3dとVCOパルス3iとの
間で位相差を生じ,これによってPLL回路の位相差検出
結果に誤差が生じ,発振回路の周波数のロックが外れた
り不安定になるため,クロック発生回路の周波数変動
(ジッタ)となってしまう。
FIG. 5 is a diagram showing how a received waveform is distorted immediately after a phase change point due to electromagnetic coupling of a PSK modulated signal by a coil. PSK modulated received signal 7
In a, at the phase modulation point, a signal shown by a thin line causes distortion as shown by a waveform shown by a thick line as shown in (A) and (B).
In the above-described distortion waveform, the reference signal of the PLL circuit is shifted as shown by t1 and t2 in the rising and falling edge signals 3b and 3c. When the rising and falling edge signals are combined by an OR circuit, the waveforms A, 3D, and 3I
In phase A and phase B, a phase difference is generated between the PLL reference pulse 3d and the VCO pulse 3i, which causes an error in the phase difference detection result of the PLL circuit, and the frequency of the oscillation circuit is unlocked or unstable. This results in frequency fluctuation (jitter) of the clock generation circuit.

【0035】上記の不安定要素はPSK信号の立ち上がり
と立ち下がりの両方のエッジを使用した場合であるが,
図5のPLL基準パルス3d-1およびVCOパルス3i-1に示す図
は,PSK信号の立ち上がりのみを使用した場合のタイム
チャートである。この方法は、両方のエッジを使用した
PLL回路に比べ,波形図Cに示すように,基準パルスと
の位相差の変動が,両方のエッジを使用した場合の1/2
になるため,より安定したPLLクロック発生回路を提供
できる。
The above unstable element is a case where both rising and falling edges of the PSK signal are used.
The diagram shown in FIG. 5 for the PLL reference pulse 3d-1 and the VCO pulse 3i-1 is a time chart when only the rising edge of the PSK signal is used. This method used both edges
Compared with the PLL circuit, as shown in the waveform diagram C, the fluctuation of the phase difference from the reference pulse is 1/2 that of when both edges are used.
Therefore, a more stable PLL clock generation circuit can be provided.

【0036】図6は,本発明の第二の実施形態を示す図
であり,位相検出用の基準信号として,入力のPSK変調
信号の,立ち上がりエッジ信号のみを使用した場合の,
クロック発生回路を示す図である。二値化回路301でデ
ィジタル信号に変換されたPSK信号は,立ち上がりエッ
ジ検出回路302でエッジパルス信号3bを発生し,遅延回
路305とゲート信号生成回路306に入力する。本回路は,
図3の回路とほぼ同様であるが,PSK変調信号の立ち上
がり側のエッジ信号のみを使用して,位相検出回路に入
力して,PLL回路を構成したクロック発生回路の一例で
ある。以下,本回路の動作は,図3の説明と同様である
ため省略する。
FIG. 6 is a diagram showing a second embodiment of the present invention, in which only the rising edge signal of the input PSK modulation signal is used as a reference signal for phase detection.
FIG. 3 is a diagram illustrating a clock generation circuit. The PSK signal converted into a digital signal by the binarization circuit 301 generates an edge pulse signal 3b by a rising edge detection circuit 302, and is input to a delay circuit 305 and a gate signal generation circuit 306. This circuit is
This is almost the same as the circuit of FIG. 3, but is an example of a clock generation circuit that uses only the rising edge signal of the PSK modulation signal and inputs the phase detection circuit to configure a PLL circuit. Hereinafter, the operation of this circuit is the same as the description of FIG.

【0037】以上のように,本発明のクロック発生回路
は,非接触ICカード用として,PLL回路を用いたクロッ
ク発生方法において,PSK変調された,入力信号に同期
した安定なクロック信号を得ることができる。
As described above, the clock generation circuit according to the present invention provides a PSK-modulated stable clock signal synchronized with an input signal in a clock generation method using a PLL circuit for a contactless IC card. Can be.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明によれば,PSK変調された入力信
号に対しても,位相変化点のVCOパルスを間引くことに
よって,安定な本願発明のPLL回路を実現できると同時
に,信号の電磁結合による入力信号の歪みによって生じ
る,パルス幅の変化に対しても,周波数変動(ジッタ)
の少ない本願発明のPLL回路によるクロック発生回路を
実現できる。
According to the present invention, a stable PLL circuit of the present invention can be realized by thinning out the VCO pulse at the phase change point even for an input signal modulated with PSK, and at the same time, the electromagnetic coupling of the signal is achieved. Frequency fluctuation (jitter) even with changes in pulse width caused by input signal distortion due to
It is possible to realize a clock generation circuit using the PLL circuit of the present invention with a small number of clocks.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】非接触ICカードのリーダライタとICカードを示
す図。
FIG. 1 is a diagram showing a reader / writer of a non-contact IC card and an IC card.

【図2】ICカード内に実装された無線用集積回路の構成
を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a wireless integrated circuit mounted in an IC card.

【図3】本発明のクロック発生回路を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a clock generation circuit of the present invention.

【図4】本発明の動作を説明する第一のタイムチャート
図。
FIG. 4 is a first time chart illustrating the operation of the present invention.

【図5】本発明の動作を説明する第二のタイムチャート
図。
FIG. 5 is a second time chart illustrating the operation of the present invention.

【図6】本発明の第二の実施形態を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図7】非接触式のデータ通信方法の一例を示す図。FIG. 7 is a diagram showing an example of a non-contact data communication method.

【図8】PSK信号からクロック信号を生成する一方法を
示す図。
FIG. 8 is a diagram showing one method of generating a clock signal from a PSK signal.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電源回路,2…送信受信制御回路,3…CPU,4…メ
モリ,5…リードライト制御回路,6…リーダライタ側送
受信コイル,7…カード側送受信コイル,10…ICカー
ド,11…整流回路,12…電源回路,21…データ受信回路
22…復調回路,23…変調回路,24…データ送信回路,2
5,26…ドライバ,27,28…コンデンサ,301…二値化回
路,302…立ち上がりエッジ検出回路,303…立ち下がり
エッジ検出回路,304…ORゲート,305…遅延回路,30
6…ゲート信号生成回路,307…位相検出回路,308…フ
ィルタ,309…VCO発振回路,310…エッジ検出回路,311
…ANDゲート,320…クロック出力,3a…PSK変調信
号,3b…立ち上がりエッジ信号,3c…立ち下がりエッジ
信号,3d…エッジ信号,3e…遅延信号,3f…ゲート信
号,3g…VCOパルス,3h…VCOエッジ信号,3I…VCOゲー
ト信号,7a…PSK変調受信信号。
1 ... power supply circuit, 2 ... transmission and reception control circuit, 3 ... CPU, 4 ... memory, 5 ... read / write control circuit, 6 ... reader / writer side transmission / reception coil, 7 ... card side transmission / reception coil, 10 ... IC card, 11 ... rectification Circuit, 12: Power supply circuit, 21: Data receiving circuit
22 demodulation circuit, 23 modulation circuit, 24 data transmission circuit, 2
5, 26 driver, 27, 28 capacitor, 301 binarization circuit, 302 rising edge detection circuit, 303 falling edge detection circuit, 304 OR gate, 305 delay circuit, 30
6 gate signal generation circuit, 307 phase detection circuit, 308 filter, 309 VCO oscillation circuit, 310 edge detection circuit, 311
... AND gate, 320 ... clock output, 3a ... PSK modulation signal, 3b ... rising edge signal, 3c ... falling edge signal, 3d ... edge signal, 3e ... delay signal, 3f ... gate signal, 3g ... VCO pulse, 3h ... VCO edge signal, 3I… VCO gate signal, 7a… PSK modulation received signal.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H03L 7/14 H04B 1/59 H04B 1/59 5/02 5/02 G06K 19/00 H H04L 27/233 H04L 27/22 G (72)発明者 鈴木 雅人 大阪府茨木市丑寅一丁目1番88号 日立マ クセル株式会社内──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H03L 7/14 H04B 1/59 H04B 1/59 5/02 5/02 G06K 19/00 H H04L 27/233 H04L 27/22 G (72) Inventor Masato Suzuki 1-88 Ushitora, Ibaraki-shi, Osaka Hitachi Maxell, Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電磁結合により電力を伝送し,情報を送受
信するアンテナコイル手段と,該アンテナコイル手段で
受信した信号から,該受信信号の前縁(立ち上がり)を
検出する手段と,後縁(立ち下がり)を検出する手段
と,該立ち上がり立ち下がり信号の論理和処理を行なう
手段と,該論理和信号を遅延させる手段と,該論理和信
号から位相検出用のゲート信号を発生する手段と,該ゲ
ート信号により,VCO信号との論理積を行なう手段と,
該コイル入力信号と,ゲート処理された信号との位相を
比較する手段を設け,該立ち上がり立ち下がり信号の遅
延信号と前記ゲート処理された信号との位相を比較する
ことによってPLL回路と、前記PLL回路からの形成された
クロック信号で動作するマイクロプロセッサとを含むこ
とを特徴とする非接触ICカード。
An antenna coil means for transmitting power by electromagnetic coupling and transmitting / receiving information, a means for detecting a leading edge (rising) of a received signal from a signal received by the antenna coil means, Means for detecting a falling edge, means for performing an OR operation on the rising and falling signal, means for delaying the OR signal, means for generating a gate signal for phase detection from the OR signal, Means for performing an AND operation with the VCO signal by the gate signal;
Means for comparing the phase of the coil input signal with the phase of the gated signal; comparing the phase of the delayed signal of the rising and falling signals with the phase of the gated signal to thereby provide a PLL circuit; A non-contact IC card, comprising: a microprocessor that operates on a clock signal generated from a circuit.
【請求項2】前記アンテナコイル手段として導電性ペー
ストなどの印刷パターンで形成し、前記パターンの線幅
を部分的に変化させたことを特徴とする非接触ICカー
ド。
2. The non-contact IC card according to claim 1, wherein the antenna coil means is formed of a printed pattern such as a conductive paste, and the line width of the pattern is partially changed.
【請求項3】リーダライタ側のアンテナコイルと,ICカ
ード側のアンテナコイルとで,電磁結合により電力を伝
送し,情報を送受信する密着型非接触ICカードで,アン
テナコイル手段と,クロック発生手段を有する通信制御
手段と,メモリを有するマイクロプロセッサ(MPU)手段
とからなる,ICカード用のクロック発生方法で,電圧制
御型発振(VCOという)手段を用いた位相比較方式(PLL
という)のクロック発生回路において,該MPUのクロッ
クを生成する手段として,該アンテナコイル手段で受信
した信号から,該受信信号の前縁(立ち上がり)を検出
する手段と,後縁(立ち下がり)を検出手段と,該立ち
上がり立ち下がり信号の論理和処理を行なう手段と,該
論理和信号を遅延させる手段と,該論理和信号から位相
検出用のゲート信号を発生する手段と,該ゲート信号に
より,VCO信号との論理積を行なう手段と, 該コイル入
力信号と,ゲート処理された該VCO信号との位相を比較
する手段を設け,該立ち上がり立ち下がり信号の遅延信
号と 該VCOのゲート(論理積)信号との位相を比較す
ることによってPLL回路を構成したクロック発生方法を
有することを特徴とする非接触ICカード。
3. A contactless non-contact IC card which transmits power by electromagnetic coupling and transmits / receives information between an antenna coil on a reader / writer side and an antenna coil on an IC card side, wherein the antenna coil means and the clock generating means are provided. A clock generation method for an IC card, comprising a communication control means having a memory and a microprocessor (MPU) means having a memory, and a phase comparison method (PLL) using a voltage controlled oscillation (VCO) means.
In the clock generation circuit, a means for generating a clock for the MPU includes a means for detecting a leading edge (rising) of the received signal from a signal received by the antenna coil means, and a means for detecting a trailing edge (falling) of the received signal. Detecting means, means for performing a logical sum processing of the rising and falling signals, means for delaying the logical sum signal, means for generating a gate signal for phase detection from the logical sum signal, Means for performing a logical product of the VCO signal and means for comparing the phase of the coil input signal with the gated VCO signal are provided, and the delay signal of the rising and falling signals and the gate of the VCO (logical product) A non-contact IC card having a clock generation method in which a PLL circuit is configured by comparing a phase with a signal.
【請求項4】請求項3記載のクロック発生方法におい
て,該アンテナコイル手段で受信した信号の,立ち上が
り信号,または立ち下がりのどちらか一方の信号を,位
相比較手段に入力することで,クロックを発生すること
を特徴とする非接触ICカード。
4. A clock generation method according to claim 3, wherein one of a rising signal and a falling signal of the signal received by said antenna coil means is input to a phase comparison means, so that a clock is generated. A non-contact IC card that is generated.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010283455A (en) * 2009-06-02 2010-12-16 Sony Corp Clock regeneration apparatus and electronic equipment

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