專利名稱：用于射頻非接觸智能卡中cpu處理接收數(shù)據(jù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種實(shí)現(xiàn)射頻卡中CPU處理接收數(shù)據(jù)的方法涉及數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域，具體來說涉及一種 CPU處理數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
IC (集成電路)智能卡正在并已經(jīng)融入當(dāng)今信息技術(shù)的主流，它以其高度的信息集成，高
度的安全性，正日漸其輝煌和燦爛。
隨著金融行業(yè)的不斷發(fā)展，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的日新月異，特別是公共交通行業(yè)，無線通信領(lǐng)域， 衛(wèi)生保健行業(yè)，封閉式場(chǎng)所管理，身份識(shí)別，電話通信，大樓保安系統(tǒng)等等，人們已愈來愈
多的開始接受和使用ic智能卡。特別是銀行服務(wù)系統(tǒng)，IC智能卡替代古老的磁卡而服務(wù)于 大眾已日漸成熟。并且"一卡通"， 一卡多用，給我們的生活質(zhì)量帶來了很大的提高。IC智
能卡自動(dòng)電表抄表系統(tǒng)，煤氣/自來水抄表系統(tǒng)，公交/地鐵自動(dòng)售票/檢票系統(tǒng)，移動(dòng)通信手
機(jī)中IC智能S頂卡等等，IC智能卡已愈來愈貼近我們的生活，成為我們生活的一步分。"刷
卡"已成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠帧?br> 近幾年來，由于IC智能卡中的接觸式CPU卡以及非接觸式IC智能射頻卡(內(nèi)建MCU， ASIC等)的高度安全保密性，使其在IC智能卡領(lǐng)域中異軍突起，成為當(dāng)今IC智能卡中的流 行寵物，應(yīng)用前景十分廣闊。國外對(duì)智能卡的研究和應(yīng)用較早，特別是在美國，歐洲國家等。 智能卡遍布社會(huì)各個(gè)方方面面。就像在美國，國民消費(fèi)總額的20% 30%是由"刷卡"消費(fèi)完 成的，由此可見IC智能卡流行和使用的程度。
與接觸式智能卡相比，非接觸式智能IC射頻卡(內(nèi)建MCU， ASIC等)有更多的優(yōu)勢(shì)，非 接觸式IC智能射頻卡(特別是非接觸式智能CPU卡)代表了整個(gè)智能IC卡的發(fā)展方向，前 景光明。
但是，隨著集成電路的發(fā)展，智能卡對(duì)面積和功耗的要求越來越嚴(yán)格，所追求的面積越 來越小，功耗越來越低，這對(duì)設(shè)計(jì)者來說是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。在射頻卡中，CPU處理接收數(shù) 據(jù)的一般方式采用FIFO的方法，使用FIFO的空間在接收完所有數(shù)據(jù)后，CPU才加以統(tǒng)一處 理，但是顯而易見的是這會(huì)極大的占用芯片面積，隨之而來的也會(huì)過多的消耗功耗。本發(fā)明 針對(duì)這點(diǎn)，采用了一種比較新穎的方法，使CPU更好地處理了所接收的數(shù)據(jù)，而且沒有額外 增加芯片面積，并且實(shí)現(xiàn)在接收數(shù)據(jù)的同時(shí)CPU也處理了數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)非接觸智能卡協(xié)議中，載波被miller碼調(diào)制，幾乎每個(gè)碼元或字符中都有載波暫停 (pause),在這種情況下，芯片沒有載波信號(hào)，進(jìn)而沒有時(shí)鐘，CPU很難處理解碼后的數(shù)據(jù)。 本發(fā)明針對(duì)這種情況，提供的方法可以很好地解決CPU難以處理解碼后的數(shù)據(jù)問題。本發(fā)明 能夠在解決問題的基礎(chǔ)上，同時(shí)不額外增加芯片面積，而且實(shí)現(xiàn)了在解碼的同時(shí)完成CPU對(duì) 數(shù)據(jù)的處理。
本發(fā)明公開了一種CPU對(duì)解碼后數(shù)據(jù)處理的一種方法(參照?qǐng)D1的示意圖)。它能夠很好 地解決由于載波中pause的存在而使CPU處理數(shù)據(jù)變得困難的問題。本發(fā)明所述的方法主要 有四個(gè)過程時(shí)鐘切換->喚醒CPU-〉數(shù)據(jù)處理-〉處理完畢。
所述的時(shí)鐘切換是指由于CPU需要在很短的時(shí)間內(nèi)(相對(duì)接收來說)處理完一個(gè)字節(jié)的 數(shù)據(jù)，因此在CPU處理數(shù)據(jù)的時(shí)候需要較高的工作頻率。在CPU處理數(shù)據(jù)前要將其工作頻率 切換到較高的頻率上。
所述的喚醒CPU是指要在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻喚醒CPU去處理解碼后的數(shù)據(jù)。本方法選擇喚醒CPU 的時(shí)刻是在接收完一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)后緊接著的一個(gè)pause后喚醒CPU。
所述的數(shù)據(jù)處理是指CPU在必要的時(shí)間內(nèi)正確處理完前面解碼后的數(shù)據(jù)。 所述的處理完畢是指當(dāng)CPU處理完前面解碼的數(shù)據(jù)后可進(jìn)入省電模式，可以減低功耗。 本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1) 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了 CPU對(duì)解碼數(shù)據(jù)處理的同時(shí)又不增加費(fèi)額外的芯片面積。
(2) 本發(fā)明在數(shù)據(jù)流的角度上實(shí)現(xiàn)了邊接收數(shù)據(jù)邊處理的功能。
(3) 本發(fā)明在理論上可以實(shí)現(xiàn)支持IS014443類型A的非接觸智能卡協(xié)議中規(guī)定的848 Kbps的速度。
(4) 本發(fā)明未采用比較常規(guī)的CPU對(duì)解碼數(shù)據(jù)處理的方式，減小了硬件實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度 和成本。


圖1是本方法的示意圖
圖2是本方法使用中方式一情況下的示意圖
圖3是木方法使用中方式二情況下的示意圖
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖，給出具體的該方法實(shí)施描述。在使用本方法的時(shí)候需要提高CPU時(shí)鐘頻率，而提高CPU時(shí)鐘頻率的時(shí)機(jī)有兩種情況可 供選擇-
方式一在接收完每個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)之后切換時(shí)鐘頻率(參照?qǐng)D2的示意圖)。 具體操作方式如下
當(dāng)接收完一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)后面還有數(shù)據(jù)時(shí)的情況CIF接收到一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)后產(chǎn)生時(shí)鐘
頻率切換信號(hào)a，之后在緊接著的pause后產(chǎn)生CPU喚醒信號(hào)b。在CPU被喚醒后，CPU的工 作頻率經(jīng)過時(shí)鐘切換電路已經(jīng)提高。在較高的頻率下，CPU在一定的時(shí)間內(nèi)處理完前一個(gè)字 節(jié)的數(shù)據(jù)。在CPU處理完數(shù)據(jù)后可進(jìn)入省電模式，并將CPU的工作頻率切換回原來的頻率下。 當(dāng)接收完一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)但后面不再有數(shù)據(jù)時(shí)的情況CIF接收到一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)后產(chǎn)生 時(shí)鐘頻率切換信號(hào)a，之后在接收結(jié)束信號(hào)到來后產(chǎn)生CPU喚醒信號(hào)b。在CPU被喚醒后，CPU 的工作頻率經(jīng)過時(shí)鐘切換電路己經(jīng)提高。在較高的頻率下，CPU在一定的時(shí)間內(nèi)處理完前一 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。在CPU處理完數(shù)據(jù)后可進(jìn)入省電模式，并將CPU的工作頻率切換回原來的頻 率下。
當(dāng)數(shù)據(jù)不滿一個(gè)字節(jié)但接收結(jié)束的情況在這種情況下CIF無法提前產(chǎn)生時(shí)鐘頻率切換 信號(hào)，其只能和CPU喚醒信號(hào)同時(shí)產(chǎn)生，即在接收結(jié)束信號(hào)到來之后產(chǎn)生時(shí)鐘頻率切換信號(hào) a和CPU喚醒信號(hào)b。在此種情況下，后面不再有數(shù)據(jù)到來，即使不提高CPU的工作頻率，CPU 也能有充足的時(shí)間處理數(shù)據(jù)，因此，也可以選擇不用提高CPU的工作頻率來處理前面的數(shù)據(jù)。
方式二在一幀數(shù)據(jù)的起始位切換，幀過程中一直保持切換后較高的時(shí)鐘頻率，在該幀 的結(jié)束位將CPU的工作頻率切換回原來的頻率(參照?qǐng)D3的示意圖)。
具體操作方式如下在檢測(cè)到一幀數(shù)據(jù)的起始位SOF， CIF產(chǎn)生時(shí)鐘頻率切換信號(hào)a,此 時(shí)將CPU的時(shí)鐘切換到較高的頻率下。當(dāng)CIF每接收完一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)之后在緊接著的pause 后產(chǎn)生CPU喚醒信號(hào)b。喚醒CPU,在較高的工作頻率下處理前一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，在下一個(gè) pause來之前處理完畢。當(dāng)CPU處理完前一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)后可進(jìn)入省電模式。每接收一個(gè)字 節(jié)CPU就處理一次，這樣就實(shí)現(xiàn)了邊接收邊處理。當(dāng)檢測(cè)到幀的結(jié)束位EOF時(shí)，CIF再產(chǎn)生 一個(gè)時(shí)鐘頻率切換信號(hào)，將CPU的時(shí)鐘頻率切換回原來的頻率。
權(quán)利要求
1.一種用于射頻非接觸智能卡中CPU處理接收數(shù)據(jù)的方法，其特征在于CPU在適當(dāng)?shù)念l率下利用后續(xù)碼元的載波能量和時(shí)鐘，處理前一個(gè)已接收的解碼后的數(shù)據(jù)，在處理過程中，需要對(duì)CPU的工作頻率進(jìn)行變換，針對(duì)CPU頻率變換的不同方式，CPU處理接收數(shù)據(jù)可有兩種不同的處理方式其方式一是●非接觸協(xié)議處理接口模塊(CIF)接收到一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)后產(chǎn)生時(shí)鐘頻率切換信號(hào)，通過時(shí)鐘切換電路，使CPU的工作頻率發(fā)生變化；●在其之后產(chǎn)生一個(gè)CPU喚醒信號(hào)(當(dāng)接收的數(shù)據(jù)不滿一個(gè)字節(jié)但接收結(jié)束，時(shí)鐘頻率切換的信號(hào)和CPU喚醒信號(hào)將同時(shí)產(chǎn)生)；●當(dāng)CPU被喚醒后，在比較高的頻率下，在CIF接收后一個(gè)字節(jié)的同時(shí)處理完前一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)；●CPU處理完一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)后，可以進(jìn)入省電模式；●CPU取走數(shù)據(jù)后再將CPU的工作頻率切換回原來的頻率；其方式二是●在接收數(shù)據(jù)幀頭，CIF就產(chǎn)生時(shí)鐘頻率切換信號(hào)，通過時(shí)鐘切換電路提高CPU的工作頻率；●每當(dāng)CIF接收到一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)之后，在緊接著的pause后產(chǎn)生一個(gè)CPU喚醒信號(hào)；●當(dāng)CPU被喚醒后，在一定時(shí)間內(nèi)處理前一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)；●在幀尾CIF再將CPU的工作頻率切換回原來的頻率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的所述，其特征在于，在方式一中CIF接收完一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)后將產(chǎn)生 一個(gè)時(shí)鐘頻率切換信號(hào)a，其作用在于當(dāng)處理CIF接收到的數(shù)據(jù)的時(shí)候提高CPU的工作 頻率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的所述，其特征在于，在方式一中當(dāng)CIF接收完一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)后在緊接 著的pause后產(chǎn)生一個(gè)CPU喚醒信號(hào)b，其作用在于在正確的時(shí)間喚醒CPU，保證CPU 的正常工作，而不至于因?yàn)閜ause的原因使數(shù)據(jù)丟失。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的所述，其特征在于，在方式一中當(dāng)接收到一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)并且后面不再 有數(shù)據(jù)時(shí)，CPU喚醒信號(hào)b將在接收結(jié)束信號(hào)后產(chǎn)生。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l的所述，其特征在于，在方式一中，當(dāng)數(shù)據(jù)不滿一個(gè)字節(jié)但接收結(jié)束時(shí)， 時(shí)鐘頻率切換信號(hào)a無法提前產(chǎn)生，只能在接收結(jié)束信號(hào)出現(xiàn)后與CPU喚醒信號(hào)b同時(shí) 產(chǎn)生。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的所述，其特征在于，在方式一中當(dāng)數(shù)據(jù)不滿一個(gè)字節(jié)但接收結(jié)束時(shí)， 后面不再有數(shù)據(jù)，此時(shí)，CPU有充足的時(shí)間處理數(shù)據(jù)，因此，可以選擇不用產(chǎn)生時(shí)鐘頻率 切換信號(hào)a。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l的所述，其特征在于，在方式二中當(dāng)CIF檢測(cè)到幀頭時(shí)產(chǎn)生一個(gè)時(shí)鐘頻率 切換信號(hào)a，提高CPU的工作頻率。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l的所述，其特征在于，在方式二中每當(dāng)CIF接收完一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)后在緊接著的pause后都要產(chǎn)生一個(gè)CPU喚醒信號(hào)b，用來喚醒CPU處理前一字節(jié)的數(shù)據(jù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l的所述，其特征在于，在方式二中當(dāng)CIF檢測(cè)到幀尾時(shí)產(chǎn)生一個(gè)時(shí)鐘頻率切換信號(hào)a，再將CPU的工作頻率切換回原來的頻率。
全文摘要
本發(fā)明用于射頻非接觸智能卡中CPU處理接收數(shù)據(jù)的方法。讀卡器與射頻卡通訊時(shí)，射頻卡接收讀卡器發(fā)送的數(shù)據(jù)，經(jīng)過解調(diào)和解碼后，送出接收的數(shù)據(jù)給CPU處理。但在遵循ISO14443類型A的非接觸智能卡協(xié)議中，編碼方式是miller碼，載波被miller碼調(diào)制，幾乎每個(gè)碼元或字符中都有載波暫停(pause)。載波暫停時(shí)芯片沒有載波信號(hào)，芯片無外部電源能量，也可能無時(shí)鐘。所以CPU對(duì)解碼后輸出給CPU的數(shù)據(jù)(字符)難以處理。本發(fā)明使用較為新穎的方法，在解碼完每個(gè)字節(jié)后的下一個(gè)接收字節(jié)被解調(diào)或解碼的同時(shí)，使CPU工作在適當(dāng)?shù)念l率下來快速處理接收到的前一個(gè)字節(jié)，如此就能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的邊接收邊處理。
文檔編號(hào)G06K19/07GK101295344SQ20071009867
公開日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2007年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月25日
發(fā)明者余秋芳, 張建平, 張玉祿, 勇 田, 許珊琳 申請(qǐng)人:北京中電華大電子設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司