技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明構(gòu)思涉及一種半導(dǎo)體裝置和包括該半導(dǎo)體裝置的通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體技術(shù)和通信技術(shù)對(duì)于現(xiàn)代世界的運(yùn)轉(zhuǎn)而言是不可或缺的。一般來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的相移鍵控(PSK)方法是用于通過(guò)改變相位來(lái)發(fā)送信號(hào)的簡(jiǎn)單且有效的調(diào)制方案。根據(jù)相應(yīng)相位的數(shù)量，形成由2^N(N＝1,2,3,4…)個(gè)點(diǎn)構(gòu)成的信號(hào)星座圖，并根據(jù)N的值將該星座圖稱(chēng)為BPSK、QPSK、8PSK、16PSK、…。然而，由于這樣的信號(hào)在轉(zhuǎn)變期間(例如，當(dāng)經(jīng)過(guò)功率放大器(PA)時(shí)、當(dāng)PA不按線(xiàn)性操作時(shí))具有通過(guò)原點(diǎn)的某些特性，因此信號(hào)嚴(yán)重失真，從而導(dǎo)致質(zhì)量下降。因此，這阻礙了PA發(fā)揮出它的最大能力。

一些半導(dǎo)體技術(shù)和通信技術(shù)與近場(chǎng)通信(NFC)卡相關(guān)。NFC卡有時(shí)被稱(chēng)為智能卡、芯片卡、集成電路(IC)卡等，并且可根據(jù)其操作方法按被動(dòng)模式或主動(dòng)模式進(jìn)行操作。在被動(dòng)模式下，NFC卡執(zhí)行接收從讀卡器發(fā)送的信號(hào)的操作。在主動(dòng)模式下，NFC卡執(zhí)行將從讀卡器接收的信號(hào)連同傳輸數(shù)據(jù)一起發(fā)送回讀卡器的操作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明構(gòu)思提供一種包括用于PSK通信的調(diào)制器的半導(dǎo)體裝置，該半導(dǎo)體裝置能夠在PSK通信中使用的發(fā)送器中通過(guò)使用整數(shù)值與具有相對(duì)小的值的相位間隔(PI)值的乘積限定相位來(lái)容易地產(chǎn)生傳輸信號(hào)并發(fā)送傳輸信號(hào)。

本發(fā)明構(gòu)思還提供一種包括用于PSK通信的解調(diào)器的半導(dǎo)體裝置，該半導(dǎo)體裝置能夠在用于對(duì)PSK信號(hào)進(jìn)行解調(diào)的相位檢測(cè)器中減少在輸出信號(hào)中出現(xiàn)的噪聲。

本發(fā)明構(gòu)思還提供一種能夠容易地對(duì)相移值進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)的PSK通信系統(tǒng)。

然而，本發(fā)明構(gòu)思的各方面不限于在此闡述的這些內(nèi)容。通過(guò)參考下面給出的對(duì)本發(fā)明構(gòu)思的詳細(xì)描述，本發(fā)明構(gòu)思的以上和其它方面對(duì)于本發(fā)明構(gòu)思所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將變得更明顯。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例，提供一種包括用于相移鍵控(PSK)通信的調(diào)制器的半導(dǎo)體裝置，包括：參考時(shí)鐘產(chǎn)生器，被配置為產(chǎn)生參考時(shí)鐘信號(hào)；鎖相環(huán)(PLL)，被配置為接收參考時(shí)鐘信號(hào)，并產(chǎn)生頻率與參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率不同的第一時(shí)鐘信號(hào)；整數(shù)分頻器電路，被配置為通過(guò)使參考時(shí)鐘信號(hào)的上升沿延遲傳輸數(shù)據(jù)中包括的(a)預(yù)定整數(shù)值與(b)相位間隔的乘積來(lái)產(chǎn)生第二時(shí)鐘信號(hào)；處理單元，被配置為產(chǎn)生第一傳輸信號(hào)，其中，第一傳輸信號(hào)是從第二時(shí)鐘信號(hào)的第一上升沿進(jìn)行相移而獲得的，其中，所述相位間隔取決于第一時(shí)鐘信號(hào)的頻率與參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率的比率。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例，提供一種包括用于相移鍵控(PSK)通信的調(diào)制器的半導(dǎo)體裝置，包括：整數(shù)分頻器電路，被配置為接收頻率為參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率的倍數(shù)的第一時(shí)鐘信號(hào)，接收復(fù)位參考時(shí)鐘信號(hào)，并通過(guò)使復(fù)位參考時(shí)鐘信號(hào)的上升沿延遲傳輸數(shù)據(jù)中包括的(a)預(yù)定整數(shù)值與(b)相位間隔的乘積來(lái)產(chǎn)生第二時(shí)鐘信號(hào)；處理單元，被配置為產(chǎn)生第一傳輸信號(hào)，其中，第一傳輸信號(hào)是從第二時(shí)鐘信號(hào)的第一上升沿進(jìn)行相移而獲得的，其中，所述相位間隔取決于第一時(shí)鐘信號(hào)的頻率與參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率的比率。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例，提供一種包括用于相移鍵控(PSK)通信的解調(diào)器的半導(dǎo)體裝置，包括：相位檢測(cè)器電路，被配置為接收第一時(shí)鐘信號(hào)，并通過(guò)檢測(cè)第一時(shí)鐘信號(hào)的相移值來(lái)產(chǎn)生第二時(shí)鐘信號(hào)；鎖相環(huán)(PLL)，被配置為產(chǎn)生頻率為參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率的倍數(shù)的第三時(shí)鐘信號(hào)；計(jì)數(shù)器單元，被配置為通過(guò)將第二時(shí)鐘信號(hào)與第三時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行比較來(lái)計(jì)算與延遲的相位值相應(yīng)的整數(shù)值，其中，相位檢測(cè)器電路被配置為使第二時(shí)鐘信號(hào)具有與參考時(shí)鐘信號(hào)的第一上升沿和第一時(shí)鐘信號(hào)的第一上升沿之間的寬度相應(yīng)的邏輯電平值，其中，當(dāng)?shù)谝粫r(shí)鐘信號(hào)的第二上升沿在參考時(shí)鐘信號(hào)的第二上升沿之前時(shí)，相位檢測(cè)器電路被配置為使第二時(shí)鐘信號(hào)具有與參考時(shí)鐘信號(hào)的第二上升沿和第一時(shí)鐘信號(hào)的最靠近該第二上升沿并且在該第二上升沿之后的第三上升沿之間的寬度相應(yīng)的邏輯電平值。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例，提供一種包括發(fā)送器的PSK通信系統(tǒng)，包括：發(fā)送器，被配置為包括參考時(shí)鐘產(chǎn)生器、脈沖產(chǎn)生器電路、第一鎖相環(huán)、整數(shù)分頻器電路和處理單元；接收器，被配置為包括相位檢測(cè)器電路、第二鎖相環(huán)和計(jì)數(shù)器單元，其中，參考時(shí)鐘產(chǎn)生器被配置為產(chǎn)生參考時(shí)鐘信號(hào)，其中，脈沖產(chǎn)生器電路被配置為接收參考時(shí)鐘信號(hào)并產(chǎn)生復(fù)位參考時(shí)鐘信號(hào)，其中，第一鎖相環(huán)被配置為接收參考時(shí)鐘信號(hào)并產(chǎn)生第一時(shí)鐘信號(hào)，其中，整數(shù)分頻器電路被配置為通過(guò)使復(fù)位參考時(shí)鐘信號(hào)的上升沿延遲傳輸數(shù)據(jù)中包括的(a)預(yù)定整數(shù)值與(b)相位間隔的乘積來(lái)產(chǎn)生第二時(shí)鐘信號(hào)，其中，處理單元被配置為產(chǎn)生第一信號(hào)，其中，第一信號(hào)是從第二時(shí)鐘信號(hào)的上升沿進(jìn)行相移而獲得的，其中，相位檢測(cè)器電路被配置為接收第一信號(hào)并通過(guò)檢測(cè)相移值來(lái)產(chǎn)生第三時(shí)鐘信號(hào)，其中，第二鎖相環(huán)被配置為產(chǎn)生第四時(shí)鐘信號(hào)，其中，計(jì)數(shù)器單元被配置為通過(guò)將第三時(shí)鐘信號(hào)與第四時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行比較來(lái)計(jì)所述預(yù)定算整數(shù)值。

附圖說(shuō)明

通過(guò)結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例，本發(fā)明構(gòu)思的以上和其它方面和特征將變得更明顯，其中：

圖1至圖3是解釋用于使用根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置執(zhí)行PSK通信的方法的示圖；

圖4A是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的框圖；

圖4B是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的包括NFC發(fā)送器的半導(dǎo)體裝置的框圖；

圖5是用于解釋根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的操作的時(shí)序圖；

圖6是具體示出圖4A和圖4B的脈沖產(chǎn)生器電路的框圖；

圖7是具體示出圖6的延遲單元的框圖；

圖8是用于解釋圖6的脈沖產(chǎn)生器電路的操作的時(shí)序圖；

圖9是具體示出圖4A和圖4B的整數(shù)分頻器電路的框圖；

圖10是具體示出圖4A和圖4B的處理單元的框圖；

圖11是用于解釋圖10的處理單元的操作的時(shí)序圖；

圖12A是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的框圖；

圖12B是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的包括NFC接收器的半導(dǎo)體裝置的框圖；

圖13是具體示出圖12A和圖12B的相位檢測(cè)器電路的框圖；

圖14是用于解釋圖13的相位檢測(cè)器電路的操作的時(shí)序圖；

圖15示意性地示出應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的NFC卡；

圖16是包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的SoC系統(tǒng)的框圖；

圖17是包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的電子系統(tǒng)的框圖；

圖18至圖20示出能夠應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的示例性半導(dǎo)體系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在在下面將參照附圖更全面地描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例在附圖中被示出。然而，可按照不同形式來(lái)實(shí)施本發(fā)明，并且不應(yīng)將本發(fā)明理解為限于在此闡述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例使得本公開(kāi)將是徹底和完整的，并將向本領(lǐng)域的技術(shù)人員充分地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。相同的參考標(biāo)號(hào)在說(shuō)明書(shū)中始終表示相同的組件。在附圖中，為了清楚起見(jiàn)，層和區(qū)域的厚度被夸大。

還將理解：當(dāng)層被稱(chēng)為“在”另一層或基底“上”時(shí)，所述層可以是直接在所述另一層或基底上，或者也可存在居間層。與此相反，當(dāng)元件被稱(chēng)為“直接在”另一元件“上”時(shí)，不存在居間元件。

為了便于描述，諸如“在…下方”、“在…下面”、“下方”、“在…上方”、“在…上面”等的空間相關(guān)術(shù)語(yǔ)可在此被用來(lái)描述如附圖中所示的一個(gè)元件或特征與另一元件或特征的關(guān)系。將理解，除了附圖中描繪的方向之外，空間相關(guān)術(shù)語(yǔ)還意在涵蓋裝置在使用或操作時(shí)的不同方向。例如，如果附圖中的裝置被翻轉(zhuǎn)，則被描述為在其它元件或特征“下面”或“下方”的元件隨后將被調(diào)整為在所述其它元件或特征“上方”。因此，示例性術(shù)語(yǔ)“在…下面”可包含向上和向下的方向。裝置可被另外地調(diào)整方向(旋轉(zhuǎn)90度或者按其它方向)，并且在此使用的空間相對(duì)敘詞被相應(yīng)地解釋。

除非在此另有指示或者與上下文明顯矛盾，否則在描述本發(fā)明的上下文(尤其是權(quán)利要求的上下文)中使用的術(shù)語(yǔ)和類(lèi)似的指代物將被理解為包含單數(shù)和復(fù)數(shù)兩者。除非另有說(shuō)明，否則術(shù)語(yǔ)“包括”、“具有”、“包含”和“含有”將被解釋為開(kāi)放式術(shù)語(yǔ)(即，表示“包括，但不限于”)。

除非另有指示，否則在此使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的含義相同的含義。注意：除非另有指示，否則在這里提供的任何以及全部示例或示例性術(shù)語(yǔ)的使用僅意圖更好地示出本發(fā)明而并非限制本發(fā)明的范圍。此外，除非另有限定，否則在常用詞典中限定的全部術(shù)語(yǔ)不會(huì)被過(guò)度解讀。

將參照透視圖、剖視圖和/或平面視圖來(lái)描述本發(fā)明，其中，在透視圖、剖視圖和/或平面視圖中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。因此，示例性視圖的輪廓可根據(jù)制造技藝和/或容許而被修改。也就是說(shuō)，本發(fā)明的實(shí)施例不意圖限制本發(fā)明的范圍，但涵蓋可能由于制造工藝的改變而引起的所有的改變和修改。因此，附圖中示出的區(qū)域被示出為示意性形式，并且區(qū)域的形狀通過(guò)說(shuō)明的方式被簡(jiǎn)單地呈現(xiàn)，并且不被表示為限制。

如這里所使用的術(shù)語(yǔ)“單元”或“模塊”表示但不限于軟件或硬件組件，諸如執(zhí)行特定任務(wù)的現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)或?qū)Ｓ眉呻娐?ASIC)。單元或模塊可被有利地配置為駐留在可尋址存儲(chǔ)介質(zhì)中，并且可被配置為在一個(gè)或更多個(gè)處理器上運(yùn)行。因此，按照舉例的方式，單元或模塊可包括組件(諸如軟件組件、面向?qū)ο蟮能浖M件、類(lèi)組件和任務(wù)組件)、進(jìn)程、函數(shù)、屬性、程序、子例程、程序代碼段、驅(qū)動(dòng)器、固件、微碼、電路、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、表、陣列和變量。在組件和單元或模塊中提供的功能可被合并成更少的組件和單元或模塊，或者還可被分離成另外的組件和單元或模塊。

圖1至圖3是解釋用于使用根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置執(zhí)行PSK通信的方法的示圖。PSK通信方法是一種RF通信方法。該方法涉及通過(guò)依據(jù)信號(hào)的幅度調(diào)整相移量來(lái)執(zhí)行通信。數(shù)字相位轉(zhuǎn)換器(DPC)是將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為特定相移信號(hào)并輸出與相位數(shù)字轉(zhuǎn)換器(PDC)相應(yīng)的信號(hào)的裝置。DPC裝置輸出使得相移量隨著數(shù)字信號(hào)的值增加而增加的信號(hào)?，F(xiàn)在將參照?qǐng)D1至圖3。

參照?qǐng)D1，在DPC裝置中，相位間隔(PI)被用作最小單位量，以將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為相移信號(hào)。例如，當(dāng)信號(hào)的幅度是M并且相位是θ時(shí)，可通過(guò)僅使用θ而忽略在PSK通信中不太重要的M來(lái)產(chǎn)生相移信號(hào)。也就是說(shuō)，可通過(guò)使用θ＝PI*N(即，PI乘以N)來(lái)將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為相移信號(hào)，其中，N是整數(shù)值。具體地講，假設(shè)傳輸數(shù)據(jù)的N是4，并且PI的預(yù)設(shè)值是16°，則輸出的相移信號(hào)是64°相移信號(hào)。

參照?qǐng)D2和圖3，PI的值是預(yù)設(shè)值，N是根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)而不同的值。換句話(huà)說(shuō)，具體的傳輸數(shù)據(jù)可包括預(yù)定整數(shù)值N。通過(guò)將相位移動(dòng)PI和N的乘積來(lái)產(chǎn)生PSK信號(hào)?？赏ㄟ^(guò)使用諸如倍頻時(shí)鐘CLK的時(shí)鐘來(lái)使參考時(shí)鐘REF延遲N。延遲后的信號(hào)是PSK信號(hào)。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例，由于可僅使用相域來(lái)產(chǎn)生PSK信號(hào)，因此能夠在一維域中執(zhí)行PSK通信。因此，能夠降低整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，并且I/Q信道變得多余。因此，可在沒(méi)有模擬混頻器的情況下執(zhí)行PSK通信。

另外，可通過(guò)使用360°/M(即，360°除以M)來(lái)確定PI，其中，M可以是從F(CLK)＝F(REF)*M中確定的。F(CLK)是倍頻時(shí)鐘的頻率，F(xiàn)(REF)是參考時(shí)鐘的頻率。一旦F(CLK)和F(REF)已知，就可針對(duì)M求解該等式，以確定M的值。即，M＝F(CLK)/F(REF)可被建立，并因此PI＝360°/M可被建立。換句話(huà)說(shuō)，相位間隔PI取決于第一時(shí)鐘的頻率與參考時(shí)鐘的頻率的比率。

圖4A是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的框圖。圖4B是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的包括NFC發(fā)送器的半導(dǎo)體裝置的框圖。圖5是用于解釋根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的操作的時(shí)序圖?，F(xiàn)在參照?qǐng)D4A、圖4B和圖5。

參照?qǐng)D4A，半導(dǎo)體裝置1包括參考時(shí)鐘產(chǎn)生器10、第一鎖相環(huán)20和PDC裝置30。參考時(shí)鐘產(chǎn)生器10產(chǎn)生參考時(shí)鐘REF，并向第一鎖相環(huán)20和/或DPC裝置30的脈沖產(chǎn)生器電路300提供參考時(shí)鐘REF。在本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例中，參考時(shí)鐘REF可具有第一頻率f1。第一頻率f1可以是例如13.56MHz，但是本發(fā)明構(gòu)思不限于此。

第一鎖相環(huán)20從參考時(shí)鐘產(chǎn)生器10接收參考時(shí)鐘REF，并產(chǎn)生具有與參考時(shí)鐘REF的頻率不同的頻率的第一時(shí)鐘CLK_1。例如，第一時(shí)鐘CLK_1的頻率可以是第二頻率f2。在此情況下，第二頻率f2與第一頻率f1的比率是M，PI可通過(guò)360°/M來(lái)確定。也就是說(shuō)，M＝f2/f1可被建立，并因此PI＝360°/M可被建立。換句話(huà)說(shuō)，相位間隔PI取決于第一時(shí)鐘CLK_1的頻率與參考時(shí)鐘REF的頻率的比率。

DPC裝置30可包括脈沖產(chǎn)生器電路300、整數(shù)分頻器電路310和處理單元320。脈沖產(chǎn)生器電路300可從參考時(shí)鐘產(chǎn)生器10接收參考時(shí)鐘REF，并且產(chǎn)生復(fù)位參考時(shí)鐘RES_REF。復(fù)位參考時(shí)鐘RES_REF可被提供給整數(shù)分頻器電路310。在此情況下，脈沖產(chǎn)生器電路300可根據(jù)預(yù)定周期來(lái)產(chǎn)生復(fù)位參考時(shí)鐘RES_REF。

整數(shù)分頻器電路310可從第一鎖相環(huán)20接收第一時(shí)鐘CLK_1，并且可從脈沖產(chǎn)生器電路300接收復(fù)位參考時(shí)鐘RES_REF。整數(shù)分頻器電路310可通過(guò)使復(fù)位參考時(shí)鐘RES_REF的上升沿延遲傳輸數(shù)據(jù)DATA中包括的預(yù)定整數(shù)值N與相位間隔PI的乘積來(lái)產(chǎn)生第二時(shí)鐘CLK_2。

圖5示出了從參考時(shí)鐘REF產(chǎn)生復(fù)位參考時(shí)鐘RES_REF。為了執(zhí)行PSK通信，可通過(guò)首先執(zhí)行復(fù)位操作來(lái)設(shè)置通信起始點(diǎn)。通過(guò)復(fù)位參考時(shí)鐘RES_REF，能夠清除現(xiàn)有數(shù)據(jù)。通過(guò)從復(fù)位參考時(shí)鐘RES_REF的第一上升沿計(jì)算第一時(shí)鐘CLK_1的脈沖的數(shù)量N，可獲得將被延遲的相移量。

整數(shù)分頻器電路310可基于復(fù)位參考時(shí)鐘RES_REF的第一上升沿來(lái)計(jì)算第一時(shí)鐘CLK_1的脈沖的數(shù)量。另外，整數(shù)分頻器電路310可確定被延遲了N個(gè)脈沖的第二時(shí)鐘CLK_2的上升沿。在第二時(shí)鐘CLK_2中，第一上升沿與最靠近第一上升沿的第二上升沿之間的寬度是相移值。不需要使用在第二上升沿之后的時(shí)鐘，并且可在提供新的復(fù)位參考時(shí)鐘RES_REF之后再次重復(fù)上述處理，從而產(chǎn)生相移信號(hào)。

參照?qǐng)D4A和圖5，處理單元320可產(chǎn)生從第二時(shí)鐘CLK_2的第一上升沿相移的第一傳輸信號(hào)S1。處理單元320可從整數(shù)分頻器電路310接收第二時(shí)鐘CLK_2，并產(chǎn)生第一傳輸信號(hào)S1，其中，第一傳輸信號(hào)S1被相移了第二時(shí)鐘CLK_2的第一上升沿與第二時(shí)鐘CLK_2的最靠近該第一上升沿的第二上升沿之間的寬度。換句話(huà)說(shuō)，處理單元320可至少基于第二時(shí)鐘CLK_2信號(hào)來(lái)產(chǎn)生相移的第一傳輸信號(hào)S1。

第一傳輸信號(hào)S1是相移信號(hào)以及PSK通信的輸出信號(hào)。通過(guò)使用此相移信號(hào)，發(fā)送器側(cè)發(fā)送PSK信號(hào)，接收器側(cè)接收該信號(hào)并對(duì)該信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，從而執(zhí)行PSK通信。

參照?qǐng)D5，當(dāng)新的復(fù)位參考時(shí)鐘RES_REF被輸入(例如，被整數(shù)分頻器電路310接收)時(shí)，通過(guò)重復(fù)地執(zhí)行上述操作，相移量響應(yīng)于新的整數(shù)值而被改變。處理單元320可產(chǎn)生具有與第一傳輸信號(hào)S1不同的相移值的傳輸信號(hào)。例如，第一傳輸信號(hào)S1的相移值可以是θ1，下一傳輸信號(hào)(例如，S2)的相移值可以是θ2，等等。當(dāng)不同的相移值被使用時(shí)，可發(fā)送不同的數(shù)據(jù)。

參照?qǐng)D4B，半導(dǎo)體裝置1可包括例如用于近場(chǎng)無(wú)線(xiàn)通信的NFC發(fā)送器330。然而，本發(fā)明構(gòu)思不限于此。NFC發(fā)送器330或其它合適的發(fā)送器可從處理單元320接收第一傳輸信號(hào)S1、下一傳傳輸信號(hào)S2等，并且可無(wú)線(xiàn)地發(fā)送例如第一傳輸信號(hào)S1、下一傳輸信號(hào)S2等。

圖6是具體地示出圖4A和圖4B的脈沖產(chǎn)生器的框圖。圖7是具體地示出圖6的延遲單元的框圖。圖8是用于解釋圖6的脈沖產(chǎn)生器的操作的時(shí)序圖?，F(xiàn)在參照?qǐng)D6至圖8。

參照?qǐng)D6和圖7，脈沖產(chǎn)生器電路300的延遲單元301可使用一個(gè)或更多個(gè)觸發(fā)器(FF)電路(例如340和350)來(lái)形成。換句話(huà)說(shuō)，脈沖產(chǎn)生器電路300的延遲單元301可包括一個(gè)或更多個(gè)FF電路(例如，340和350)。延遲單元301用于利用參考時(shí)鐘REF的周期來(lái)產(chǎn)生脈沖以將整數(shù)分頻器電路310復(fù)位。也就是說(shuō)，脈沖產(chǎn)生器電路300產(chǎn)生復(fù)位參考時(shí)鐘RES_REF，并將其提供給整數(shù)分頻器電路310(圖4A和圖4B的整數(shù)分頻器電路310)。因?yàn)榈诙r(shí)鐘CLK_2可針對(duì)參考時(shí)鐘REF的每個(gè)周期被更新，因此可針對(duì)參考時(shí)鐘REF的每個(gè)周期執(zhí)行復(fù)位操作。相應(yīng)地，DPC裝置30(圖4A和圖4B的DPC裝置30)的輸出信號(hào)的相移值可根據(jù)參考時(shí)鐘REF的周期被更新。

延遲單元301通?？赏ㄟ^(guò)使用反相器和電容器來(lái)形成。然而，當(dāng)通過(guò)電容的大小來(lái)調(diào)整上升時(shí)間/下降時(shí)間時(shí)，上升時(shí)間/下降時(shí)間受工藝、電壓和溫度(PVT)作用影響，這存在問(wèn)題。另外，在半導(dǎo)體工藝轉(zhuǎn)角(process corner)中的急轉(zhuǎn)角(fast corner)，脈沖寬度變窄，并且脈沖甚至?xí)?。因此，脈沖大小必須被設(shè)計(jì)為大，但這在性能方面可能存在問(wèn)題。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例，脈沖產(chǎn)生器電路300的延遲單元301包括一個(gè)或更多個(gè)FF電路(例如，340和350)。因此，能夠產(chǎn)生不受PVT影響的脈沖寬度。

參照?qǐng)D8，脈沖產(chǎn)生器電路300可通過(guò)使輸入信號(hào)(S_IN)延遲時(shí)鐘CLK的特定數(shù)量的時(shí)鐘來(lái)產(chǎn)生輸出信號(hào)(S_OUT)。例如，輸出信號(hào)S_OUT可與復(fù)位參考時(shí)鐘RES_REF相應(yīng)，輸入信號(hào)S_IN可與參考時(shí)鐘REF相應(yīng)。

圖9是具體示出圖4A和圖4B的整數(shù)分頻器的框圖。

參照?qǐng)D9，整數(shù)分頻器電路310的輸入信號(hào)是第一時(shí)鐘CLK_1，整數(shù)分頻器電路310的輸出信號(hào)是第二時(shí)鐘CLK_2。圖9示出了吞脈沖分頻器的結(jié)構(gòu)，其中，吞脈沖分頻器包括N位鎖存器355、分頻器塊360、程序計(jì)數(shù)器370、吞脈計(jì)數(shù)器380。整數(shù)分頻器電路310是具有鎖存的N-輸入的N-整數(shù)分頻器。吞脈沖計(jì)數(shù)器380從分頻器塊360和程序計(jì)數(shù)器370接收信號(hào)(即，RESET信號(hào))，并產(chǎn)生模數(shù)(modulus)控制信號(hào)。模數(shù)控制信號(hào)被分頻器塊360接收和處理。

圖10是具體地示出圖4A和圖4B的處理單元的框圖。圖11是用于解釋圖10的處理單元的操作的時(shí)序圖。

參照?qǐng)D10和圖11，可通過(guò)使用FF電路來(lái)形成處理單元320。換句話(huà)說(shuō)，處理單元320可包括一個(gè)或更多個(gè)FF電路(例如，390和395)。處理單元320可接收第二時(shí)鐘CLK_2作為輸入，并且僅將第二時(shí)鐘CLK_2的第一上升沿與第二上升沿之間的寬度采樣為DATA_REG，并且通過(guò)使用采樣到的DATA_REG來(lái)輸出作為相移信號(hào)的第一傳輸信號(hào)S1，如圖11的時(shí)序圖中所示?？赏ㄟ^(guò)針對(duì)參考時(shí)鐘REF的每個(gè)周期將操作復(fù)位來(lái)再次輸出PSK傳輸信號(hào)。

圖12A是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的框圖。圖12B是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的包括NFC接收器的半導(dǎo)體裝置的框圖。圖13是具體地示出圖12A的相位檢測(cè)器電路的框圖。圖14是用于解釋圖13的相位檢測(cè)電路的操作的時(shí)序圖。現(xiàn)在參照?qǐng)D12A、圖12B、圖13和圖14。

參照?qǐng)D12A，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置2包括相位檢測(cè)器電路60、第二鎖相環(huán)70和計(jì)數(shù)器單元80。相位檢測(cè)器電路60可接收第一傳輸信號(hào)S1或第二傳輸信號(hào)S2，并通過(guò)檢測(cè)第一傳輸信號(hào)S1或第二傳輸信號(hào)S2的相移值來(lái)產(chǎn)生第四時(shí)鐘CLK_4。

具體地，相位檢測(cè)器電路60可接收參考時(shí)鐘REF，并通過(guò)將參考時(shí)鐘REF與第一傳輸信號(hào)S1或第二傳輸信號(hào)S2進(jìn)行比較來(lái)檢測(cè)相移值。當(dāng)相位檢測(cè)器電路60接收到第一傳輸信號(hào)S1時(shí)，當(dāng)參考時(shí)鐘REF的頻率是第三頻率f3并且第一傳輸信號(hào)S1的頻率是第四頻率f4時(shí)，第四頻率f4與第三頻率f3的比率是M1，PI可通過(guò)360°/M1來(lái)確定。也就是說(shuō)，M1＝f4/f3可被建立，并因此，PI＝360°/M1可被建立。換句話(huà)說(shuō)，相位間隔PI取決于第一傳輸信號(hào)S1的第四頻率與參考時(shí)鐘REF的第三頻率的比率。

可選地，當(dāng)相位檢測(cè)器電路60接收到第二傳輸信號(hào)S2時(shí)，當(dāng)參考時(shí)鐘REF的頻率是第三頻率f3并且第一傳輸信號(hào)S1的頻率是第五頻率f5時(shí)，第五頻率f5與第三頻率f3的比率是M2，PI可通過(guò)360°/M2來(lái)確定。換句話(huà)說(shuō)，相位間隔PI取決于第一傳輸信號(hào)S1的第五頻率與參考時(shí)鐘REF的第三頻率的比率。

參照?qǐng)D13，相位檢測(cè)器電路60可從脈沖寬度計(jì)算參考時(shí)鐘REF與第一傳輸信號(hào)S1或第二傳輸信號(hào)S2之間的相移量，產(chǎn)生第四時(shí)鐘CLK_4，并向計(jì)數(shù)器單元80(圖12A和圖12B的計(jì)數(shù)器單元80)提供第四時(shí)鐘CLK_4。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的相位檢測(cè)電路60包括OR門(mén)電路365和反相電路375。通常，可使用SR鎖存電路，但是SR鎖存電路易受電磁噪聲環(huán)境影響。因此，可轉(zhuǎn)而使用根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的相位檢測(cè)電路60的結(jié)構(gòu)，其中，該結(jié)構(gòu)減少了針對(duì)電磁噪聲環(huán)境的弱點(diǎn)。相位檢測(cè)器電路60可包括一個(gè)或更多個(gè)FF(例如，385、386和387)以及NAND門(mén)電路388。延遲電路389可接收第一傳輸信號(hào)S1或第二傳輸信號(hào)S2，并使相應(yīng)的傳輸信號(hào)延遲。FF 387可接收延遲后的傳輸信號(hào)，并控制反相電路375。FF 385和386中的每一個(gè)可接收邏輯高信號(hào)和參考時(shí)鐘REF信號(hào)。FF 385和FF 386可彼此耦接。反相電路375可輸出第四時(shí)鐘CLK_4。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的相位檢測(cè)器電路60可針對(duì)能夠在PSK通信中使用的PDC裝置而被優(yōu)化。為了使電磁噪聲的影響最小化，相位檢測(cè)器電路60使用邊沿觸發(fā)方法按照參考時(shí)鐘REF與第一傳輸信號(hào)S1或第二傳輸信號(hào)S2之間的脈沖寬度來(lái)不斷地輸出一個(gè)輸出信號(hào)。

參照?qǐng)D13和圖14，作為點(diǎn)A之后的情況，參考時(shí)鐘REF的上升沿可比第一傳輸信號(hào)S1或第二傳輸信號(hào)S2的上升沿靠后(即，在時(shí)間上更晚)。在此情況下，第一傳輸信號(hào)S1或第二傳輸信號(hào)S2相對(duì)于參考時(shí)鐘REF靠前(即，在時(shí)間上更早)，并且在這樣的情況下，傳輸信號(hào)(即，通過(guò)將MUX選為1)被反相電路375反相。由于反相后的信號(hào)是按照參考時(shí)鐘REF的上升沿與第一傳輸信號(hào)S1或第二傳輸信號(hào)S2的上升沿之間的寬度被不斷輸出的輸出信號(hào)，因此PDC裝置可被正常地操作。換句話(huà)說(shuō)，相位檢測(cè)器電路60可促使CLK_4具有下述邏輯電平值：該邏輯電平值與參考時(shí)鐘信號(hào)的第二上升沿和第一時(shí)鐘信號(hào)的最靠近該第二上升沿且在該第二上升沿之后的第三上升沿之間的寬度相應(yīng)。

具體地，參照?qǐng)D14，當(dāng)參考時(shí)鐘REF在第一傳輸信號(hào)S1或第二傳輸信號(hào)S2之前(即，在時(shí)間上更早)時(shí)，相位檢測(cè)器電路60輸出UP信號(hào)時(shí)鐘作為第四時(shí)鐘CLK_4。相反，當(dāng)?shù)谝粋鬏斝盘?hào)S1或第二傳輸信號(hào)S2在參考時(shí)鐘REF之前(即，在時(shí)間上更早)時(shí)，相位檢測(cè)器電路60輸出DN信號(hào)時(shí)鐘作為第四時(shí)鐘CLK_4。

第四時(shí)鐘CLK_4具有與參考時(shí)鐘REF的上升沿和第一傳輸信號(hào)S1或第二傳輸信號(hào)SL2的上升沿之間的寬度相應(yīng)的邏輯電平值。例如，邏輯電平值可以是高電平邏輯值。如圖14中所示，由于第一傳輸信號(hào)S1或第二傳輸信號(hào)S2在點(diǎn)A處位于參考時(shí)鐘REF之前(即，在時(shí)間上更早)，因此UP信號(hào)時(shí)鐘在點(diǎn)A之前被輸出為第四時(shí)鐘CLK_4，DN信號(hào)時(shí)鐘在點(diǎn)A之后被輸出為第四時(shí)鐘CLK_4。

再次參照?qǐng)D12A，第二鎖相環(huán)70可產(chǎn)生頻率是參考時(shí)鐘REF的頻率的倍數(shù)的第五時(shí)鐘CLK_5，并向計(jì)數(shù)器單元80提供第五時(shí)鐘CLK_5。計(jì)數(shù)器單元80可通過(guò)使用例如OR門(mén)電路65將第四時(shí)鐘CLK_4與第五時(shí)鐘CLK_5進(jìn)行比較來(lái)計(jì)算與延遲的相位值相應(yīng)的整數(shù)值N，并輸出整數(shù)值N。計(jì)數(shù)器單元80可將整數(shù)值N計(jì)算為相移值θ與PI的比率。當(dāng)整數(shù)值N被確定時(shí)，數(shù)據(jù)可被相應(yīng)地解調(diào)。

參照?qǐng)D12B，半導(dǎo)體裝置2可包括例如用于近場(chǎng)無(wú)線(xiàn)通信的NFC接收器75。然而，本發(fā)明構(gòu)思不限于此。NFC接收器75或其它適合的接收器可無(wú)線(xiàn)地接收例如第一傳輸信號(hào)S1、下一傳輸信號(hào)S2等，并向相位檢測(cè)器電路60提供第一傳輸信號(hào)S1、下一傳輸信號(hào)S2等。

圖15示意性地示出應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的NFC卡。

參照?qǐng)D15，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置可被應(yīng)用于發(fā)送器101和/或接收器102或者可包括發(fā)送器101和/或接收器102來(lái)促進(jìn)NFC通信。發(fā)送器101可包括DPC裝置110，并且DPC裝置110可包括前面詳細(xì)描述的參考時(shí)鐘產(chǎn)生器10(圖4A和圖4B的參考時(shí)鐘產(chǎn)生器10)、脈沖產(chǎn)生器電路300(圖4A和圖4B的脈沖產(chǎn)生器電路300)、第一鎖相環(huán)20(圖4A和圖4B的第一鎖相環(huán)20)、整數(shù)分頻器電路310(圖4A和圖4B的整數(shù)分頻器電路310)和處理單元320(圖4A和圖4B的處理單元320)。

此外，接收器102可包括PDC裝置120。PDC裝置120可包括前面詳細(xì)描述的相位檢測(cè)器電路60(圖12A和圖12B的相位檢測(cè)器電路60)、第二鎖相環(huán)70(圖12A和圖12B的第二鎖相環(huán)70)和計(jì)數(shù)器單元80(圖12A和圖12B的計(jì)數(shù)器單元80)。

然而，本發(fā)明構(gòu)思不限于此。例如，發(fā)送器101和接收器102可被應(yīng)用于使用PSK通信的通信系統(tǒng)。

圖16是包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的SoC系統(tǒng)的框圖。參照?qǐng)D16，SoC系統(tǒng)1000可包括應(yīng)用處理器1001和DRAM 1060。應(yīng)用處理器1001可包括中央處理單元1010、多媒體系統(tǒng)1020、總線(xiàn)1030、存儲(chǔ)器系統(tǒng)1040和外圍電路1050。

中央處理單元1010可執(zhí)行操作SoC系統(tǒng)1000所需的操作。在本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例中，中央處理單元1010可在包括多個(gè)核的多核環(huán)境中執(zhí)行操作。

多媒體系統(tǒng)1020可被用于在SoC系統(tǒng)1000中執(zhí)行各種多媒體功能。多媒體系統(tǒng)1020可包括3D引擎模塊、視頻編解碼器、顯示系統(tǒng)、相機(jī)系統(tǒng)、后處理器等。

總線(xiàn)1030可在中央處理單元1010、多媒體系統(tǒng)1020、存儲(chǔ)器系統(tǒng)1040和外圍電路1050之間的數(shù)據(jù)通信中使用。在本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例中，總線(xiàn)1030可具有多層結(jié)構(gòu)。具體地，多層先進(jìn)高性能總線(xiàn)(AHB)或多層先進(jìn)可擴(kuò)展接口(AXI)可用作總線(xiàn)1030的示例，但是本發(fā)明構(gòu)思不限于此。

存儲(chǔ)器系統(tǒng)1040可提供將應(yīng)用處理器1001連接到外部存儲(chǔ)器(例如，DRAM 1060)所必需的環(huán)境，并執(zhí)行高速運(yùn)算。在本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器系統(tǒng)1040可包括用于控制外部存儲(chǔ)器(例如，DRAM 1060)的單獨(dú)控制器(例如，DRAM控制器)。

外圍電路1050可提供將SoC系統(tǒng)1000平穩(wěn)地連接到外部裝置(例如，主板)所必需的環(huán)境。因此，外部電路1050可包括與連接到SoC系統(tǒng)1000的外部裝置可兼容的各種接口。

DRAM 1060可起到應(yīng)用處理器1001進(jìn)行操作所必需的運(yùn)算存儲(chǔ)器的作用。在本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例中，如所示，DRAM 1060可被布置在應(yīng)用處理器1001的外部。具體地，DRAM 1060和應(yīng)用處理器1001可以以堆疊式封裝(PoP)的形式被封裝。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的上述實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置中的至少一個(gè)可被應(yīng)用在SoC系統(tǒng)1000中。

圖17是包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的電子系統(tǒng)的框圖。參照?qǐng)D17，電子系統(tǒng)1100可包括控制器1110、輸入/輸出(I/O)裝置1120、存儲(chǔ)器裝置1130、接口1140和總線(xiàn)1150。

控制器1110、I/O裝置1120、存儲(chǔ)器裝置1130和/或接口1140可通過(guò)總線(xiàn)1150彼此耦接?？偩€(xiàn)1150與數(shù)據(jù)傳輸所經(jīng)過(guò)的路徑相應(yīng)。控制器1110可包括微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器、微控制器和能夠執(zhí)行與它們的功能相似的功能的其它邏輯器件中的至少一個(gè)。

I/O裝置1120可包括鍵區(qū)、鍵盤(pán)和顯示裝置等。存儲(chǔ)器裝置1130可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和/或命令。接口1140用于向通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)/從通信網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)。接口1140可以是有線(xiàn)類(lèi)型或無(wú)線(xiàn)類(lèi)型。例如，接口1140可包括天線(xiàn)或有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)收發(fā)器等。

雖然未示出，但是電子系統(tǒng)1100還可包括作為運(yùn)算存儲(chǔ)器的高速DRAM和/或SRAM來(lái)改進(jìn)電子系統(tǒng)1100的運(yùn)算。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的上述實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置中的至少一個(gè)可被應(yīng)用為電子系統(tǒng)1100中的組件。電子系統(tǒng)1100可被應(yīng)用于個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、便攜式計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)平板、無(wú)線(xiàn)電話(huà)、移動(dòng)電話(huà)、數(shù)字音樂(lè)播放器、存儲(chǔ)器卡或能夠在無(wú)線(xiàn)環(huán)境中發(fā)送和/或接收信息的任何電子產(chǎn)品。

圖18至圖20示出能夠應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的示例性半導(dǎo)體系統(tǒng)。圖18示出平板PC 1200，圖19示出膝上型計(jì)算機(jī)1300，圖20示出智能電話(huà)1400。在此描述的根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置可在平板PC 1200、膝上型計(jì)算機(jī)1300、智能電話(huà)1400等中使用。

將理解，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置可被應(yīng)用于未示出的其它集成電路裝置。也就是說(shuō)，作為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的半導(dǎo)體系統(tǒng)的示例，僅提及了平板PC 1200、膝上型計(jì)算機(jī)1300和智能電話(huà)1400，但是根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體系統(tǒng)的示例不限于此。

在本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體系統(tǒng)可被實(shí)現(xiàn)為計(jì)算機(jī)、超級(jí)移動(dòng)個(gè)人計(jì)算機(jī)(UMPC)、工作站、上網(wǎng)本、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、便攜式計(jì)算機(jī)(PC)、無(wú)線(xiàn)電話(huà)、移動(dòng)電話(huà)、電子書(shū)、便攜式多媒體播放器(PMP)、便攜式游戲控制臺(tái)、導(dǎo)航裝置、黑盒、數(shù)字相機(jī)、3維電視機(jī)、數(shù)字音頻記錄器、數(shù)字音頻播放器、數(shù)字圖片記錄器、數(shù)字圖片播放器、數(shù)字視頻記錄器、數(shù)字視頻播放器等。

雖然已參照本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例具體示出和描述了本發(fā)明構(gòu)思，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，可在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍的情況下，在示例性實(shí)施例中做出形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。因此，希望本實(shí)施例在所有方面被認(rèn)為是說(shuō)明性的而不是限制性的，對(duì)權(quán)利要求而不是上述描述的描述用來(lái)指示本發(fā)明構(gòu)思的范圍。