KR101077449B1

KR101077449B1 - Rfid system including connecting interface

Info

Publication number: KR101077449B1
Application number: KR1020090070480A
Authority: KR
Inventors: 강희복
Original assignee: 주식회사 하이닉스반도체
Priority date: 2009-07-31
Filing date: 2009-07-31
Publication date: 2011-10-26
Also published as: KR20110012664A

Abstract

본 발명은 연결 포트(Port)를 통해 컴퓨터 등의 외부 기기와 연결되어 신호를 송수신할 수 있는 연결 인터페이스를 포함하는 RFID 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 외부 기기와 연결되는 연결 포트, 연결 포트와 RFID 칩을 연결하는 연결 인터페이스부, 및 연결 포트와 접지 전압 단자 사이에 연결되고, 연결 포트를 통해 임계 전압 이상의 전압이 인가될 경우 전류를 접지 전압 단자로 흘려보내는 ESD 회로부를 포함하는 RFID 시스템을 개시한다.The present invention relates to an RFID system including a connection interface that is connected to an external device such as a computer through a connection port to transmit and receive a signal. Specifically, the present invention is connected to a connection port for connecting an external device, a connection interface for connecting the connection port and the RFID chip, and is connected between the connection port and the ground voltage terminal, when a voltage above the threshold voltage is applied through the connection port An RFID system is disclosed that includes an ESD circuit portion that directs current to a ground voltage terminal.

Description

RFID system with connection interface {RFID SYSTEM INCLUDING CONNECTING INTERFACE}

본 발명은 연결 포트를 통해 컴퓨터 등의 외부 기기와 연결되어 신호를 송수신할 수 있는 연결 인터페이스를 포함하는 RFID 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an RFID system including a connection interface that can be connected to an external device such as a computer through a connection port to transmit and receive a signal.

RFID란 무선 신호를 이용하여 사물을 자동으로 식별하기 위하여 식별 대상 사물에는 RFID 칩을 부착하고 무선 신호를 이용한 송수신을 통해 RFID 리더와 통신을 하는 비접촉식 자동 식별 방식을 제공하는 기술로서, 종래의 자동 식별 기술인 바코드 및 광학 문자 인식 기술의 단점을 보완할 수 있는 기술이다.RFID is a technology that provides a contactless automatic identification method in which an RFID chip is attached to an object to be identified to communicate with an RFID reader by transmitting and receiving using a wireless signal to automatically identify the object using a wireless signal. It is a technology that can compensate for the shortcomings of barcode and optical character recognition technology.

최근에 들어, RFID 칩은 물류 관리 시스템, 사용자 인증 시스템, 전자 화폐 시스템, 교통 시스템 등의 여러 가지 경우에 이용되고 있다.In recent years, RFID chips have been used in various cases, such as logistics management systems, user authentication systems, electronic money systems, and transportation systems.

예를 들어, 물류 관리 시스템에서는 배달 전표 또는 태그 대신에 데이터가 기록된 IC(Integrated Circuit) 태그를 이용하여 화물의 분류 또는 재고 관리 등이 행해지고 있다. 또한, 사용자 인증 시스템에서는 개인 정보 등을 기록한 IC 카드를 이용하여 입실 관리 등을 행하고 있다.For example, in the logistics management system, cargo classification or inventory management is performed using an integrated circuit (IC) tag in which data is recorded instead of a delivery slip or a tag. In the user authentication system, admission management and the like are performed using an IC card that records personal information and the like.

RFID는 여러 대역의 주파수를 사용하는데, 주파수 대역에 따라 그 특성이 달 라진다. 일반적으로 RFID는 주파수 대역이 낮을수록 인식 속도가 느리고 짧은 거리에서 동작하며, 환경의 영향을 적게 받는다. 반대로, 주파수 대역이 높을수록 인식 속도가 빠르고 긴 거리에서 동작하며, 환경의 영향을 많이 받는다.RFID uses several bands of frequency, and its characteristics vary depending on the frequency band. In general, the lower the frequency band, the slower the recognition speed, the shorter the distance operation, and is less affected by the environment. On the contrary, the higher the frequency band, the faster the recognition speed and the longer the distance is affected by the environment.

종래 기술에 따른 RFID 시스템에서는 RFID 리더와 RFID 칩 사이에 신호를 송수신함에 있어서, 안테나를 통해 무선 신호를 송수신하는 방법을 사용하였다. In the RFID system according to the related art, a method of transmitting and receiving a wireless signal through an antenna is used to transmit and receive a signal between an RFID reader and an RFID chip.

하지만 이러한 송수신 방법은 RFID 리더와 RFID 칩 사이에 전파장애가 발생할 경우에 무선 신호의 전송률이 낮아지는 문제점이 있다.However, such a transmission and reception method has a problem in that a transmission rate of a wireless signal is lowered when a radio interference occurs between an RFID reader and an RFID chip.

상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 RFID 칩은 안테나를 통해 무선 신호를 송수신하는 방법 이외에 연결 인터페이스 회로를 추가로 구비하여, 외부 기기와 연결 포트를 통해 신호를 송수신할 수 있도록 한다.In order to solve the above problems, the RFID chip of the present invention further includes a connection interface circuit in addition to a method of transmitting and receiving a wireless signal through an antenna, so that the signal can be transmitted and received through an external device and a connection port.

본 발명은 외부 기기와 연결되는 연결 포트(Port), 및 상기 연결 포트와 RFID 칩을 연결하는 인터페이스부를 포함하는 RFID 시스템을 개시한다.The present invention discloses an RFID system including a connection port for connecting to an external device, and an interface unit for connecting the connection port to an RFID chip.

추가적으로, 상기 인터페이스부는 상기 외부 기기로부터 상기 연결 포트를 통해 하나 이상의 외부 입력 신호를 수신하고 버퍼링하여 입력 신호를 생성하고, 상기 입력 신호를 상기 RFID 칩으로 출력하는 제 1 버퍼를 포함하는 RFID 시스템을 개시한다.In addition, the interface unit discloses an RFID system including a first buffer for receiving and buffering at least one external input signal from the external device through the connection port to generate an input signal, and outputting the input signal to the RFID chip. do.

추가적으로, 상기 RFID 칩으로부터 출력되는 출력 신호를 수신하고 버퍼링하여 하나 이상의 외부 출력 신호를 생성하고, 상기 외부 출력 신호를 상기 연결 포트를 통해 상기 외부 기기로 출력하는 제 2 버퍼를 더 포함하는 RFID 시스템을 개시한다.The RFID system may further include a second buffer configured to receive and buffer an output signal output from the RFID chip to generate one or more external output signals, and output the external output signal to the external device through the connection port. It starts.

추가적으로, 상기 인터페이스부는 상기 외부 기기로부터 상기 연결 포트를 통해 공급된 전원 전압을 상기 RFID 칩에 공급하는 전원 공급부를 더 포함하는 RFID 시스템을 개시한다.In addition, the interface unit discloses an RFID system further comprising a power supply for supplying a power supply voltage supplied from the external device through the connection port to the RFID chip.

추가적으로, 상기 전원 공급부는 다이오드 소자를 포함하고, 상기 다이오드 소자의 애노드는 상기 연결 포트 측에 연결되고 캐소드는 상기 RFID 칩 측에 연결되는 것을 특징으로 하는 RFID 시스템을 개시한다.Additionally, the power supply includes a diode element, and an anode of the diode element is connected to the connection port side and a cathode is connected to the RFID chip side.

추가적으로, 상기 연결 포트와 접지 전압 단자 사이에 연결되고, 상기 연결 포트를 통해 임계 전압 이상의 전압이 인가될 경우 전류를 상기 접지 전압 단자로 흘려보내는 ESD 회로부를 더 포함하는 RFID 시스템을 개시한다.Additionally, it discloses an RFID system further connected between the connection port and the ground voltage terminal, and further comprising an ESD circuit unit for flowing a current to the ground voltage terminal when a voltage above a threshold voltage is applied through the connection port.

추가적으로, 상기 ESD 회로부는 제너(Zener) 다이오드 소자를 포함하고, 상기 제너 다이오드 소자의 애노드는 상기 연결 포트 측에 연결되고 캐소드는 상기 접지 전압 단자 측에 연결되는 것을 특징으로 하는 RFID 시스템을 개시한다.Additionally, the ESD circuit portion includes a Zener diode element, wherein an anode of the Zener diode element is connected to the connection port side and a cathode is connected to the ground voltage terminal side.

추가적으로, 상기 ESD 회로부는 상기 임계 전압이 상기 제너 다이오드 소자의 항복 전압인 것을 특징으로 하는 RFID 시스템을 개시한다.Additionally, the ESD circuit section discloses an RFID system wherein the threshold voltage is the breakdown voltage of the zener diode element.

추가적으로, 상기 RFID 칩은 RFID 리더로부터 무선 신호를 수신하는 안테나; 상기 무선 신호를 복조하여 복조 신호를 생성하는 복조부; 상기 복조 신호와 상기 연결 인터페이스부로부터 입력되는 입력 신호를 버퍼링하여 명령 신호를 생성하는 제 3 버퍼; 및 상기 명령 신호에 따라 제어 동작을 수행하는 연산 처리부를 포함하는 RFID 시스템을 개시한다.In addition, the RFID chip includes an antenna for receiving a radio signal from an RFID reader; A demodulator for demodulating the radio signal to generate a demodulated signal; A third buffer configured to generate a command signal by buffering the demodulation signal and an input signal input from the connection interface unit; And an operation processor configured to perform a control operation according to the command signal.

추가적으로, 상기 RFID 칩은 상기 연산 처리부가 생성한 응답 신호를 변조하여 상기 안테나를 통해 상기 RFID 리더로 송신하는 변조부; 및 상기 응답 신호를 상기 연결 인터페이스부로 출력하는 제 4 버퍼를 더 포함하는 RFID 시스템을 개시한다.The RFID chip may further include: a modulator for modulating a response signal generated by the arithmetic processing unit and transmitting the modulated response signal to the RFID reader through the antenna; And a fourth buffer configured to output the response signal to the connection interface unit.

추가적으로, 상기 RFID 칩은 상기 연산 처리부에서 처리된 정보를 저장하는 메모리부를 더 포함하는 RFID 시스템을 개시한다.In addition, the RFID chip discloses an RFID system further comprising a memory unit for storing information processed by the operation processing unit.

추가적으로, 상기 메모리부는 하나 이상의 강유전체 메모리 소자를 포함하는 RFID 시스템을 개시한다.In addition, the memory unit discloses an RFID system including one or more ferroelectric memory elements.

본 발명은 RFID 리더와 안테나를 통해 무선 신호를 송수신할 수 있을 뿐만 아니라, 외부 기기와 연결 포트를 통해 신호를 송수신할 수 있다는 장점이 있다. The present invention has the advantage of not only transmitting and receiving wireless signals through an RFID reader and an antenna, but also transmitting and receiving signals through an external device and a connection port.

본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로서, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능하며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. Preferred embodiments of the present invention are for purposes of illustration, and those skilled in the art can make various modifications, changes, substitutions and additions through the spirit and scope of the appended claims, and such modifications may be made by the following claims. Should be seen as belonging to.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;

도 1은 본 발명에 따른 RFID 시스템의 전체 구성도이다.1 is an overall configuration diagram of an RFID system according to the present invention.

도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 RFID 시스템은 RFID 칩(10), 연결 인터페이스 회로부(20), 시스템 제어부(30) 및 연결 포트(40)를 포함한다. 이러한 RFID 시스템은 하나의 칩 상에 구현될 수 있다.Referring to FIG. 1, an RFID system according to the present invention includes an RFID chip 10, a connection interface circuit 20, a system controller 30, and a connection port 40. Such an RFID system may be implemented on one chip.

RFID 칩(10)은 연결 인터페이스 회로부(20)로부터 입력 신호 RXU를 입력받고, 전원 전압 VDD 및 접지 전압 GND을 공급받으며, 연결 인터페이스 회로부(20)로 출력 신호 TXU를 출력한다.The RFID chip 10 receives an input signal RXU from the connection interface circuit unit 20, receives a power supply voltage VDD and a ground voltage GND, and outputs an output signal TXU to the connection interface circuit unit 20.

연결 인터페이스 회로부(20)는 연결 포트(40)의 입/출력 단자 D+,D-로부터 입력되는 외부 입력 신호로부터 입력 신호 RXU를 생성하여 RFID 칩(10)에 제공한다. 그리고 RFID 칩(10)으로부터 제공되는 출력 신호 TXU로부터 외부 입력 신호를 생성하고, 외부 입력 신호를 입/출력 단자 D+,D-로 전송한다.The connection interface circuit 20 generates an input signal RXU from the external input signals input from the input / output terminals D + and D- of the connection port 40 and provides the input signal RXU to the RFID chip 10. In addition, an external input signal is generated from the output signal TXU provided from the RFID chip 10, and the external input signal is transmitted to the input / output terminals D + and D-.

시스템 제어부(30)는 RFID 칩(10)의 동작을 제어하는 역할을 한다. 예를 들어, 시스템 제어부(30)는 연결 인터페이스 회로부(20)를 통해 입력 신호 RXU를 입력하여 RFID 칩(10) 내부 회로의 정상 동작 여부를 테스트하는 등의 제어 동작을 수행할 수 있다. The system controller 30 controls the operation of the RFID chip 10. For example, the system controller 30 may perform a control operation such as testing whether the internal circuit of the RFID chip 10 is normally operated by inputting the input signal RXU through the connection interface circuit 20.

연결 포트(40)는 컴퓨터 등의 외부 기기에 포함된 연결 단자와 연결가능하다. 연결 포트(40)의 입/출력 단자 D+,D-와 외부 기기의 연결 단자가 연결되면, 외부 기기로부터 입/출력 단자 D+,D-를 통해 외부 입력 신호가 입력되고, 외부 입력 신호는 연결 인터페이스 회로부(20)를 통해 입력 신호 RXU로 변환되어 RFID 칩(10) 내부에 입력된다.The connection port 40 may be connected to a connection terminal included in an external device such as a computer. When the input / output terminals D + and D- of the connection port 40 and the connection terminals of the external device are connected, an external input signal is input from the external device through the input / output terminals D + and D-, and the external input signal is connected to the connection interface. It is converted into an input signal RXU through the circuit unit 20 and input into the RFID chip 10.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 RFID 시스템의 구성도이다.2 is a configuration diagram of an RFID system according to a first embodiment of the present invention.

도 2를 참고하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 RFID 시스템은 RFID 칩(10), 연결 인터페이스 회로부(20), 시스템 제어부(30) 및 연결 포트(40)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the RFID system according to the first embodiment of the present invention includes an RFID chip 10, a connection interface circuit 20, a system controller 30, and a connection port 40.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 RFID 시스템에서 연결 인터페이스 회로부(20)는 연결 입력 버퍼(200), 연결 출력 버퍼(210) 및 전원 공급부(220)를 포함한다.In the RFID system according to the first embodiment of the present invention, the connection interface circuit 20 includes a connection input buffer 200, a connection output buffer 210, and a power supply 220.

연결 입력 버퍼(200)는 연결 포트(40)의 입/출력 단자 D+,D-를 통해 입력되는 외부 입력 신호를 입력받아 입력 신호 RXU를 생성하는 역할을 한다. 연결 입력 버퍼(200)는 버퍼 B1를 포함할 수 있다. The connection input buffer 200 receives an external input signal input through the input / output terminals D + and D- of the connection port 40 to generate an input signal RXU. The connection input buffer 200 may include a buffer B1.

도 2에는 버퍼 B1가 두 개의 입력을 가지는 것으로 도시되었지만, 시스템의 설계에 따라 하나 이상의 입력을 가질 수 있다. Although buffer B1 is shown in FIG. 2 as having two inputs, it may have more than one input, depending on the design of the system.

연결 입력 버퍼(200)에서 생성된 입력 신호 RXU는 RFID 칩(10)으로 입력되어 RFID 칩(10) 내부 회로의 동작을 제어할 수 있다.The input signal RXU generated by the connection input buffer 200 may be input to the RFID chip 10 to control the operation of the internal circuit of the RFID chip 10.

연결 출력 버퍼(210)는 RFID 칩(10)으로부터 출력되는 출력 신호 TXU를 입력받아 외부 출력 신호를 생성하는 역할을 한다. 연결 출력 버퍼(210)는 버퍼 B2,B3를 포함할 수 있다. 버퍼 B2는 출력 신호 TXU가 입력되면 외부 출력 신호를 생성하여 입/출력 단자 D+로 출력하고, 버퍼 B3는 출력 신호 TXU가 입력되면 외부 출력 신호를 생성하여 입/출력 단자 D-로 출력한다. The connection output buffer 210 receives an output signal TXU output from the RFID chip 10 and generates an external output signal. The connection output buffer 210 may include buffers B2 and B3. The buffer B2 generates an external output signal when the output signal TXU is input and outputs it to the input / output terminal D +. The buffer B3 generates an external output signal when the output signal TXU is input and outputs it to the input / output terminal D-.

도 2에는 연결 출력 버퍼(210)가 두 개의 버퍼를 포함하는 것으로 도시되었지만, 시스템의 설계에 따라 하나 이상의 버퍼를 포함할 수 있다. Although the connection output buffer 210 is shown in FIG. 2 as including two buffers, it may include one or more buffers according to the design of the system.

연결 출력 버퍼(210)에서 생성된 외부 출력 신호는 연결 포트(40)의 입/출력 단자 D+,D-를 통해 외부 기기로 전송되어, RFID 칩(10)에서 연산 처리된 결과를 외부 기기로 전달한다.The external output signal generated by the connection output buffer 210 is transmitted to the external device through the input / output terminals D + and D- of the connection port 40, and transfers the result processed by the RFID chip 10 to the external device. do.

전원 공급부(220)는 연결 포트(40)의 전원 전압 VDD 단자를 통해 외부 기기로부터 공급되는 전원 전압 VDD을 RFID 칩(10) 내부로 전달하는 역할을 한다. The power supply unit 220 transfers the power supply voltage VDD supplied from the external device to the RFID chip 10 through the power supply voltage VDD terminal of the connection port 40.

전원 공급부(220)는 도 2에 도시된 것처럼 다이오드 D1를 포함할 수 있다. 다이오드 D1는 연결 포트(40)로부터 RFID 칩(10) 방향이 순방향이 되도록 연결되는 것이 바람직하다. 이 경우 외부 기기로부터 공급되는 전원 전압 VDD은 RFID 칩(10) 내부에 공급될 수 있지만, RFID 칩(10)으로부터 외부 기기 방향으로는 전류가 흐를 수 없다. 따라서 RFID 칩(10) 내부에서 순간적으로 고전압이 발생하더라도 외부 기기에는 그러한 고전압이 전달되지 않기 때문에 외부 기기를 보호할 수 있다는 장점이 있다. The power supply 220 may include a diode D1 as shown in FIG. 2. Diode D1 is preferably connected from the connection port 40 so that the RFID chip 10 direction is forward. In this case, the power supply voltage VDD supplied from the external device may be supplied inside the RFID chip 10, but no current may flow from the RFID chip 10 toward the external device. Therefore, even if a high voltage is instantaneously generated inside the RFID chip 10, since the high voltage is not transmitted to the external device, the external device can be protected.

전원 공급부(220)는 증폭부(미도시)를 포함할 수도 있다. 외부 기기로부터 공급되는 전원 전압 VDD의 크기가 RFID 칩(10)을 구동하기에 충분하지 못할 경우를 대비하여 전원 공급부(220)의 증폭부는 외부 기기로부터 공급되는 전원 전압 VDD을 더 높은 전압 레벨로 구동할 수 있다.The power supply unit 220 may include an amplifier (not shown). In case the magnitude of the power supply voltage VDD supplied from the external device is not sufficient to drive the RFID chip 10, the amplifier of the power supply unit 220 drives the power supply voltage VDD supplied from the external device to a higher voltage level. can do.

접지 전압 GND은 연결 포트(40)의 접지 전압 GND 단자로부터 RFID 칩(10)으로 바이패스(Bypass)된다.The ground voltage GND is bypassed from the ground voltage GND terminal of the connection port 40 to the RFID chip 10.

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 RFID 시스템의 구성도이다.3 is a configuration diagram of an RFID system according to a second embodiment of the present invention.

도 3을 참고하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 RFID 시스템은 RFID 칩(10), 연결 인터페이스 회로부(20), 시스템 제어부(30), 연결 포트(40) 및 ESD 회로부(50)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the RFID system according to the second embodiment of the present invention includes an RFID chip 10, a connection interface circuit 20, a system controller 30, a connection port 40, and an ESD circuit unit 50. do.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 RFID 시스템에서 연결 인터페이스 회로부(20)는 연결 입력 버퍼(200), 연결 출력 버퍼(210) 및 전원 공급부(220)를 포함한다.In the RFID system according to the second embodiment of the present invention, the connection interface circuit 20 includes a connection input buffer 200, a connection output buffer 210, and a power supply 220.

도 3에는 버퍼 B1가 두 개의 입력을 가지는 것으로 도시되었지만, 시스템의 설계에 따라 하나 이상의 입력을 가질 수 있다. Although buffer B1 is shown in FIG. 3 as having two inputs, it may have more than one input, depending on the design of the system.

도 3에는 연결 출력 버퍼(210)가 두 개의 버퍼를 포함하는 것으로 도시되었지만, 시스템의 설계에 따라 하나 이상의 버퍼를 포함할 수 있다. Although the connection output buffer 210 is shown as including two buffers in FIG. 3, one or more buffers may be included according to the design of the system.

전원 공급부(220)는 도 3에 도시된 것처럼 다이오드 D1를 포함할 수 있다. 다이오드 D1는 연결 포트(40)로부터 RFID 칩(10) 방향이 순방향이 되도록 연결되는 것이 바람직하다. 이 경우 외부 기기로부터 공급되는 전원 전압 VDD은 RFID 칩(10) 내부에 공급될 수 있지만, RFID 칩(10)으로부터 외부 기기 방향으로는 전류가 흐를 수 없다. 따라서 RFID 칩(10) 내부에서 순간적으로 고전압이 발생하더라도 외부 기 기에는 그러한 고전압이 전달되지 않기 때문에 외부 기기를 보호할 수 있다는 장점이 있다. The power supply 220 may include a diode D1 as shown in FIG. 3. Diode D1 is preferably connected from the connection port 40 so that the RFID chip 10 direction is forward. In this case, the power supply voltage VDD supplied from the external device may be supplied inside the RFID chip 10, but no current may flow from the RFID chip 10 toward the external device. Therefore, even if a high voltage instantaneously occurs inside the RFID chip 10, there is an advantage that the external device can be protected because such high voltage is not transmitted to the external device.

접지 전압 GND은 연결 포트(40)의 접지 전압 GND 단자로부터 RFID 칩(10)으로 바이패스된다.The ground voltage GND is bypassed from the ground voltage GND terminal of the connection port 40 to the RFID chip 10.

ESD 회로부(50)는 연결 포트(40)와 연결 인터페이스 회로부(20) 사이에 연결된다. ESD 회로부(50)는 외부 기기로부터 연결 포트(40)의 각 단자를 통해 정전기 등에 의한 고전압이 인가될 경우 RFID 칩(10)의 내부 회로를 보호하는 역할을 한다. The ESD circuit portion 50 is connected between the connection port 40 and the connection interface circuit portion 20. The ESD circuit unit 50 protects the internal circuit of the RFID chip 10 when high voltage is applied by static electricity through each terminal of the connection port 40 from an external device.

ESD 회로부(50)는 복수 개의 다이오드 D2~D8를 포함할 수 있다. 특히 다이오드 D8은 제너(Zener) 다이오드로 구성될 수 있다.The ESD circuit unit 50 may include a plurality of diodes D2 to D8. In particular, the diode D8 may be configured as a zener diode.

연결 포트(40)의 입/출력 단자 D+는 다이오드 D2의 애노드, 다이오드 D3의 캐소드와 연결된다. 이 경우 입/출력 단자 D+를 통해 인가되는 전류는 다이오드 D2를 통해 흐를 수 있지만(순방향), 다이오드 D3를 통해서는 흐를 수 없다(역방향). The input / output terminal D + of the connection port 40 is connected to the anode of the diode D2 and the cathode of the diode D3. In this case, the current applied through input / output terminal D + can flow through diode D2 (forward), but not through diode D3 (reverse).

한편 다이오드 D2의 캐소드는 다이오드 D8의 캐소드와 연결되고, 다이오드 D8의 애노드는 접지 전압 GND 단자에 연결된다. 따라서 다이오드 D2와 다이오드 D8이 서로 역방향으로 연결되기 때문에 전류가 흐르지 못하고, 입/출력 단자 D+를 통 해 인가된 전류는 연결 인터페이스 회로부(20)로 모두 흐르게 된다. Meanwhile, the cathode of the diode D2 is connected to the cathode of the diode D8, and the anode of the diode D8 is connected to the ground voltage GND terminal. Therefore, since the diode D2 and the diode D8 are connected to each other in the reverse direction, no current flows, and all of the current applied through the input / output terminal D + flows to the connection interface circuit 20.

하지만 입/출력 단자 D+를 통해 정전기 등의 고전압이 인가된 경우, 즉 제너 다이오드인 다이오드 D8의 항복 전압보다 큰 고전압이 인가된 경우에는, 다이오드 D8에서 역방향 전류가 흐르게 된다. 즉 입/출력 단자 D+를 통해 인가된 전류가 다이오드 D2와 다이오드 D8을 통해 접지 전압 GND 단자로 모두 흘러버리게 된다. 따라서 연결 인터페이스 회로부(20)로는 전류가 흘러들어가지 않기 때문에 RFID 칩(10) 내부 회로를 고전압으로부터 보호할 수 있게 된다.However, when a high voltage such as static electricity is applied through the input / output terminal D +, that is, when a high voltage greater than the breakdown voltage of the zener diode D8 is applied, a reverse current flows in the diode D8. That is, current applied through the input / output terminal D + flows through the diode D2 and the diode D8 to the ground voltage GND terminal. Therefore, since no current flows into the connection interface circuit unit 20, the internal circuit of the RFID chip 10 can be protected from high voltage.

연결 포트(40)의 입/출력 단자 D-는 다이오드 D4의 애노드, 다이오드 D5의 캐소드와 연결된다. 이 경우 입/출력 단자 D-를 통해 인가되는 전류는 다이오드 D4를 통해 흐를 수 있지만(순방향), 다이오드 D5를 통해서는 흐를 수 없다(역방향). The input / output terminal D- of the connection port 40 is connected to the anode of the diode D4 and the cathode of the diode D5. In this case, the current applied through input / output terminal D- may flow through diode D4 (forward), but not through diode D5 (reverse).

한편 다이오드 D4의 캐소드는 다이오드 D8의 캐소드와 연결되고, 다이오드 D8의 애노드는 접지 전압 GND 단자에 연결된다. 따라서 다이오드 D4와 다이오드 D8이 서로 역방향으로 연결되기 때문에 전류가 흐르지 못하고, 입/출력 단자 D-를 통해 인가된 전류는 연결 인터페이스 회로부(20)로 모두 흐르게 된다. Meanwhile, the cathode of the diode D4 is connected to the cathode of the diode D8, and the anode of the diode D8 is connected to the ground voltage GND terminal. Therefore, since the diode D4 and the diode D8 are connected to each other in the reverse direction, no current flows, and the current applied through the input / output terminal D− flows to the connection interface circuit 20.

하지만 입/출력 단자 D-를 통해 정전기 등의 고전압이 인가된 경우, 즉 제너 다이오드인 다이오드 D8의 항복 전압보다 큰 고전압이 인가된 경우에는, 다이오드 D8에서 역방향 전류가 흐르게 된다. 즉 입/출력 단자 D-를 통해 인가된 전류가 다이오드 D4와 다이오드 D8을 통해 접지 전압 GND 단자로 모두 흘러버리게 된다. 따라서 연결 인터페이스 회로부(20)로는 전류가 흘러들어가지 않기 때문에 RFID 칩(10) 내부 회로를 고전압으로부터 보호할 수 있게 된다.However, when a high voltage such as static electricity is applied through the input / output terminal D-, that is, when a high voltage greater than the breakdown voltage of the zener diode D8 is applied, a reverse current flows in the diode D8. That is, the current applied through the input / output terminal D- flows through the diode D4 and the diode D8 to the ground voltage GND terminal. Therefore, since no current flows into the connection interface circuit unit 20, the internal circuit of the RFID chip 10 can be protected from high voltage.

연결 포트(40)의 전원 전압 VDD 단자는 다이오드 D6의 애노드, 다이오드 D7의 캐소드와 연결된다. 이 경우 전원 전압 VDD 단자를 통해 인가되는 전류는 다이오드 D6를 통해 흐를 수 있지만(순방향), 다이오드 D7를 통해서는 흐를 수 없다(역방향). The power supply voltage VDD terminal of the connection port 40 is connected to the anode of the diode D6 and the cathode of the diode D7. In this case, the current applied through the supply voltage VDD terminal can flow through diode D6 (forward), but not through diode D7 (reverse).

한편 다이오드 D6의 캐소드는 다이오드 D8의 캐소드와 연결되고, 다이오드 D8의 애노드는 접지 전압 GND 단자에 연결된다. 따라서 다이오드 D6와 다이오드 D8이 서로 역방향으로 연결되기 때문에 전류가 흐르지 못하고, 전원 전압 VDD 단자를 통해 인가된 전류는 연결 인터페이스 회로부(20)로 모두 흐르게 된다. Meanwhile, the cathode of diode D6 is connected to the cathode of diode D8, and the anode of diode D8 is connected to the ground voltage GND terminal. Therefore, since the diode D6 and the diode D8 are connected to each other in the reverse direction, no current flows, and all of the current applied through the power supply voltage VDD terminal flows to the connection interface circuit 20.

하지만 전원 전압 VDD 단자를 통해 정전기 등의 고전압이 인가된 경우, 즉 제너 다이오드인 다이오드 D8의 항복 전압보다 큰 고전압이 인가된 경우에는, 다이오드 D8에서 역방향 전류가 흐르게 된다. 즉 전원 전압 VDD 단자를 통해 인가된 전류가 다이오드 D6와 다이오드 D8을 통해 접지 전압 GND 단자로 모두 흘러버리게 된다. 따라서 연결 인터페이스 회로부(20)로는 전류가 흘러들어가지 않기 때문에 RFID 칩(10) 내부 회로를 고전압으로부터 보호할 수 있게 된다.However, when a high voltage such as static electricity is applied through the power supply voltage VDD terminal, that is, when a high voltage greater than the breakdown voltage of the zener diode D8 is applied, a reverse current flows in the diode D8. That is, the current applied through the power supply voltage VDD terminal flows through the diode D6 and the diode D8 to the ground voltage GND terminal. Therefore, since no current flows into the connection interface circuit unit 20, the internal circuit of the RFID chip 10 can be protected from high voltage.

도 4는 본 발명에 따른 RFID 칩(10)의 내부를 나타내는 구성도이다.4 is a block diagram showing the inside of the RFID chip 10 according to the present invention.

도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 RFID 칩(10)은 안테나(100), 전압 증폭부(110), 복조부(120), 변조부(130), 클록 발생부(140), 파워 온 리셋부(150), 입력 버퍼(160), 출력 버퍼(170), 연산 처리부(200) 및 메모리부(300)를 포함한다. Referring to FIG. 4, the RFID chip 10 according to the present invention includes an antenna 100, a voltage amplifier 110, a demodulator 120, a modulator 130, a clock generator 140, and a power-on reset. The unit 150 includes an input buffer 160, an output buffer 170, an operation processing unit 200, and a memory unit 300.

안테나(100)는 RFID 리더로부터 송신된 무선 신호를 수신하는 역할을 한다. 수신된 무선 신호는 i) 전압 증폭부(110)에서 증폭되어 RFID 칩(10) 내부에 전원 전압 VDD을 공급하거나, ii) 복조부(120)에서 복조되어 RFID 칩(10)의 내부 동작을 제어할 때에 사용된다.The antenna 100 serves to receive a radio signal transmitted from the RFID reader. The received wireless signal is i) amplified by the voltage amplifier 110 to supply the power supply voltage VDD to the RFID chip 10, or ii) demodulated by the demodulator 120 to control the internal operation of the RFID chip 10. It is used when

전압 증폭부(110)는 안테나(100)로부터 인가되는 무선 신호를 증폭하여 RFID 칩(10)의 구동전압인 전원 전압 VDD을 생성한다.The voltage amplifier 110 amplifies the radio signal applied from the antenna 100 to generate a power supply voltage VDD which is a driving voltage of the RFID chip 10.

복조부(120)는 안테나(100)에서 수신된 무선 신호에서 동작 명령 신호를 검출하여 명령 신호 CMD를 생성하고, 생성된 명령 신호 CMD를 연산 처리부(200)에 출력한다. The demodulator 120 detects an operation command signal from the wireless signal received from the antenna 100, generates a command signal CMD, and outputs the generated command signal CMD to the operation processor 200.

변조부(130)는 연산 처리부(200)로부터 출력되는 응답신호 RP를 변조하여 안테나(100)를 통해 RFID 리더에 전송한다. The modulator 130 modulates the response signal RP output from the arithmetic processing unit 200 and transmits the modulated response signal RP to the RFID reader through the antenna 100.

클록 발생부(140)는 연산 처리부(200)의 동기화를 위한 클록 CLK을 생성하여 연산 처리부(200)로 출력한다.The clock generator 140 generates a clock CLK for synchronizing the calculation processor 200 and outputs the clock CLK to the calculation processor 200.

파워 온 리셋부(150)는 전압 증폭부(110)에서 생성된 전원 전압 VDD을 감지하여 리셋 동작을 제어하기 위한 파워 온 리셋 신호 POR를 생성하여 연산 처리부(200)로 출력한다.The power on reset unit 150 detects the power supply voltage VDD generated by the voltage amplifying unit 110, generates a power on reset signal POR for controlling the reset operation, and outputs the generated power on reset signal POR to the arithmetic processing unit 200.

파워 온 리셋 신호 POR는 전원 전압 VDD이 로우 레벨에서 하이 레벨로 천이하는 동안 전원 전압 VDD과 같이 상승하다가, 전원 전압 VDD이 하이 레벨로 공급되는 순간 하이 레벨에서 로우 레벨로 천이하여 RFID 칩(10) 내부의 연산 처리부(200) 및 메모리부(300)를 리셋시키는 신호를 의미한다. The power-on reset signal POR rises with the power supply voltage VDD while the power supply voltage VDD transitions from the low level to the high level, and then transitions from the high level to the low level as soon as the power supply voltage VDD is supplied to the high level. Means a signal for resetting the internal arithmetic processing unit 200 and the memory unit 300.

입력 버퍼(160)는 외부 기기로부터 연결 포트(40)를 통해 입력된 외부 입력 신호를 변환한 입력 신호 RXU 및 안테나(100)를 통해 수신된 무선 신호를 복조한 복조 신호 DeMOD를 입력받는다. 그리고 입력 신호 RXU 및 복조 신호 DeMOD를 선택적으로 또는 논리 연산하여 명령 신호 CMD를 생성하고, 명령 신호 CMD를 연산 처리부(200)로 출력한다.The input buffer 160 receives an input signal RXU obtained by converting an external input signal input through the connection port 40 from the external device and a demodulation signal DeMOD demodulated from the radio signal received through the antenna 100. The command signal CMD is generated by selectively or logically performing the input signal RXU and the demodulation signal DeMOD, and outputting the command signal CMD to the operation processing unit 200.

출력 버퍼(170)는 연산 처리부(200)로부터 출력된 응답신호 RP를 출력 신호 TXU로 변환하여 연결 인터페이스 회로부(20)로 출력한다.The output buffer 170 converts the response signal RP output from the arithmetic processing unit 200 into an output signal TXU and outputs it to the connection interface circuit unit 20.

연산 처리부(200)는 연결 포트(40) 또는 전압 증폭부(110)를 통해 전원 전압 VDD을 공급받고, 파워 온 리셋 신호 POR, 클록 CLK 및 명령 신호 CMD를 입력받아 명령 신호 CMD를 연산 처리하고, 제어 신호 CTR를 생성한다. 그리고 명령 신호 CMD에 대응하는 응답신호 RP를 변조부(130) 또는 출력 버퍼(170)로 출력한다. The operation processor 200 receives the power supply voltage VDD through the connection port 40 or the voltage amplification unit 110, receives the power-on reset signal POR, the clock CLK, and the command signal CMD to calculate and process the command signal CMD. Generate the control signal CTR. The response signal RP corresponding to the command signal CMD is output to the modulator 130 or the output buffer 170.

연산 처리부(200)는 어드레스 ADD, 입/출력 데이터 I/O, 제어 신호 CTR, 칩 인에이블 신호 CE, 라이트 인에이블 신호 WE 및 출력 인에이블 신호 OE를 메모리부(300)에 출력한다.The operation processor 200 outputs an address ADD, input / output data I / O, a control signal CTR, a chip enable signal CE, a write enable signal WE, and an output enable signal OE to the memory unit 300.

메모리부(300)는 하나 이상의 메모리 셀을 포함한다. The memory unit 300 includes one or more memory cells.

어드레스 ADD는 입/출력 데이터 I/O를 어떤 메모리 셀에 저장할 것인가를 나타내는 신호, 즉 메모리 셀의 위치 정보를 포함하는 신호이다.The address ADD is a signal indicating which memory cell to store input / output data I / O, that is, a signal including location information of the memory cell.

제어 신호 CTR는 메모리 셀에 입/출력 데이터 I/O를 리드/라이트 동작을 제어하는데 사용되는 하나 이상의 신호를 의미한다.The control signal CTR refers to one or more signals used to control read / write operations on input / output data I / O to a memory cell.

칩 인에이블 신호 CE는 메모리부(300)의 동작을 활성화하는 신호를 의미한다.The chip enable signal CE refers to a signal for activating the operation of the memory unit 300.

라이트 인에이블 신호 WE는 메모리 셀에 데이터를 라이트할 때 라이트 동작 을 활성화하는 신호를 의미한다.The write enable signal WE refers to a signal that activates a write operation when writing data to a memory cell.

출력 인에이블 신호 OE는 메모리 셀에 저장된 데이터를 리드할 때, 리드된 데이터의 출력 동작을 활성화하는 신호를 의미한다.The output enable signal OE refers to a signal that activates an output operation of read data when reading data stored in a memory cell.

메모리부(300)는 휘발성 또는 비휘발성 메모리 소자가 사용될 수 있다. The memory unit 300 may be a volatile or nonvolatile memory device.

특히 메모리부(300)는 불휘발성 강유전체 메모리(FeRAM;Ferroelectric Random Access Memory)가 사용될 수 있다. FeRAM은 디램(DRAM;Dynamic Random Access Memory) 정도의 데이터 처리 속도를 갖는다. 또한, FeRAM은 디램과 거의 유사한 구조를 가지고, 커패시터의 재료로 강유전체를 사용하여 강유전체의 특성인 높은 잔류 분극을 가진다. 이와 같은 잔류 분극 특성으로 인하여 전계를 제거하더라도 데이터가 지워지지 않는 장점이 있다.In particular, the memory unit 300 may use a nonvolatile ferroelectric random access memory (FeRAM). FeRAM has a data processing speed of about DRAM (DRAM). In addition, FeRAM has a structure almost similar to DRAM, and has a high residual polarization characteristic of the ferroelectric by using a ferroelectric as the material of the capacitor. Due to such residual polarization characteristics, data is not erased even when the electric field is removed.

이상에서 살펴본 것처럼, 본 발명은 i) 외부 기기로부터 연결 포트(40)를 통해 입력되는 신호에 따라 RFID 칩(10)의 동작을 제어할 수도 있고, ii) RFID 리더로부터 안테나(100)를 통해 입력되는 무선 신호에 따라 RFID 칩(10)의 동작을 제어할 수도 있으며, iii) 양자를 조합하여(즉 논리 연산하여) RFID 칩(10)의 동작을 제어할 수도 있다.As described above, the present invention may i) control the operation of the RFID chip 10 according to a signal input through the connection port 40 from an external device, and ii) input through the antenna 100 from the RFID reader. The operation of the RFID chip 10 may be controlled according to the radio signal, and iii) the operation of the RFID chip 10 may be controlled by combining them (that is, performing logical operations).

뿐만 아니라 외부 기기로부터 전원 전압 VDD을 RFID 칩(10) 내부에 직접 공급하거나 또는 연결 인터페이스 회로부(20)를 통해 외부에서 공급된 전압을 증폭할 수 있기 때문에, RFID 칩(10) 내부에 포함된 전압 증폭부(110)를 사용하지 않고도 RFID 칩(10)을 동작시킬 수 있다.In addition, since the power supply voltage VDD can be directly supplied into the RFID chip 10 from an external device or amplified from the outside through the connection interface circuit 20, the voltage included in the RFID chip 10. The RFID chip 10 may be operated without using the amplifier 110.

본 발명에서 연결 포트는 USB 포트, 1394 포트, 시리얼 포트 등이 될 수 있 으며, 연결 포트의 종류는 한정되지 않는다.In the present invention, the connection port may be a USB port, a 1394 port, a serial port, and the like, and the type of the connection port is not limited.

도 4는 본 발명에 따른 RFID 칩의 내부를 나타내는 구성도이다.4 is a block diagram showing the inside of an RFID chip according to the present invention.

Claims

A connection port connected to an external device;

A connection interface unit converting an input / output signal between the connection port and the RFID chip into an external input / output signal and transmitting and receiving ;

An ESD circuit unit connected between the connection port and the ground voltage terminal to discharge to the ground voltage terminal when a voltage equal to or greater than a predetermined voltage level is applied between the connection interface unit and the connection port; And

And an RFID chip configured to control an operation based on an input signal or a wireless signal provided from the connection port, and receive a power supply voltage from the external device or amplify the wireless signal to generate a power supply voltage.

The method according to claim 1,

The ESD circuit unit,

It is connected between the connection port and the RFID chip, when the voltage is applied above the predetermined voltage level including a plurality of diode elements and Zener diode element, characterized in that the discharge to the ground voltage terminal RFID system.

The method according to claim 1,

The connection interface unit

A first buffer configured to generate an input signal by buffering one or more external input signals received from the external device through the connection port, and output the input signals to the RFID chip; And

And a second buffer configured to buffer the output signal output from the RFID chip to generate at least one external output signal, and output the external output signal to the external device through the connection port.

The method of claim 3,

The connection interface unit

And a power supply unit supplying a power supply voltage supplied from the external device through the connection port to the RFID chip.

The method according to claim 4,

The power supply unit

And a diode device, wherein an anode of the diode device is connected to the connection port side and a cathode is connected to the RFID chip side.

The method according to claim 2,

And the cathode of the zener diode element is connected to the input / output terminal of the connection port and the anode is connected to the ground voltage terminal.

The method according to claim 6,

The plurality of diode elements,

A first diode element including a cathode connected to the cathode of the zener diode element and an anode connected to the input / output terminal of the input port; And

And a second diode element comprising a cathode connected to the anode of the first diode element and an anode connected to the ground voltage terminal.

The method of claim 7,

A third diode device including a cathode connected to the cathode of the zener diode device and an anode connected to a power supply voltage supplied through the connection port from an external device; And

And a fourth diode element comprising a cathode connected to the anode of the third diode element and an anode connected to the ground voltage terminal.

The method according to claim 1,

The RFID chip is

An antenna for receiving a radio signal from an RFID reader;

A demodulator for demodulating the radio signal to generate a demodulated signal;

A third buffer configured to generate a command signal by buffering the demodulation signal and an input signal input from the connection interface unit; And

RFID system including a calculation processing unit for performing a control operation according to the command signal.

The method according to claim 9,

The RFID chip is

A modulator for modulating a response signal generated by the arithmetic processing unit and transmitting the modulated response signal to the RFID reader through the antenna; And

And a fourth buffer configured to output the response signal to the connection interface unit.

The method according to claim 9,

The RFID chip is

The RFID system further comprises a memory unit for storing the information processed by the operation processing unit.

The method of claim 11,

The memory unit

RFID system comprising one or more ferroelectric memory elements.