[發(fā)明專(zhuān)利]一種應(yīng)用于智能卡時(shí)鐘管腳的數(shù)字濾毛刺電路

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110009512.0
• 申請(qǐng)日: 2011-01-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102594305A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王彩紅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海華虹集成電路有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): H03K5/00
• 分類(lèi)號(hào): H03K5/00;H03K5/1252
• 代理公司: 上海東創(chuàng)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 31245
• 代理人: 曹立維

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種數(shù)字濾毛刺電路，尤其涉及一種智能卡應(yīng)用中的不影響占空比的數(shù)字濾毛刺電路。

背景技術(shù)

如今智能卡應(yīng)用普及到各領(lǐng)域，比如公交、社保、身份識(shí)別等等各領(lǐng)域。智能卡芯片設(shè)計(jì)公司為了提高智能卡產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，不斷提高智能卡的抗干擾能力，提供更優(yōu)質(zhì)量的產(chǎn)品。在抗干擾的設(shè)計(jì)中，提高智能卡時(shí)鐘管腳上的抗干擾能力是提高的抗干擾能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

智能卡使用的時(shí)鐘管腳一般由智能卡芯片加工的代工產(chǎn)在芯片加工時(shí)提供。根據(jù)不同的代工廠(chǎng)和不同的工藝線(xiàn)，時(shí)鐘管腳的電路設(shè)計(jì)會(huì)有所不同。一般情況下設(shè)計(jì)中會(huì)含有斯密特觸發(fā)器，具有一定的濾波功能。但也有一些代工廠(chǎng)的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，不含斯密特觸發(fā)器，不能夠?yàn)V波。智能卡產(chǎn)品的時(shí)鐘管腳，如果沒(méi)有濾波器，是十分危險(xiǎn)的，會(huì)影響整個(gè)芯片的性能。

芯片代工廠(chǎng)不提供帶有斯密特觸發(fā)器的時(shí)鐘管腳的情況下，必須由智能卡芯片設(shè)計(jì)者自己開(kāi)發(fā)濾波電路。如果采用模擬電路，設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，會(huì)影響芯片的面積比較大，系統(tǒng)集成者的任務(wù)也比較繁瑣。采用數(shù)字電路完成，比較簡(jiǎn)便，面積比較小，集成方便。

智能卡芯片時(shí)鐘管腳上的干擾，主要來(lái)自高頻毛刺的干擾。如何設(shè)計(jì)一種數(shù)字濾毛刺電路，既能解決上述毛刺問(wèn)題帶來(lái)的影響，又能不影響芯片時(shí)鐘的占空比，是本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的提供一種應(yīng)用于智能卡時(shí)鐘管腳的數(shù)字濾毛刺電路，采用在智能卡時(shí)鐘管腳的輸入端添加一個(gè)由多個(gè)門(mén)電路構(gòu)成的濾毛刺電路，對(duì)時(shí)鐘管腳上的高頻毛刺進(jìn)行過(guò)濾。能夠有效的濾掉納秒級(jí)毛刺干擾，解決智能卡時(shí)鐘管腳的抗干擾問(wèn)題。

數(shù)字濾毛刺電路由兩個(gè)反相器，一個(gè)與非門(mén)，一個(gè)或非門(mén)、延時(shí)器件鏈和一個(gè)與非門(mén)RS觸發(fā)器組成，延時(shí)器件鏈由多個(gè)延時(shí)器件構(gòu)成。

兩個(gè)反相器，一個(gè)與非門(mén)，一個(gè)或非門(mén)和多個(gè)延時(shí)器件組成的電路對(duì)輸入時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行處理，產(chǎn)生兩路信號(hào)。延時(shí)器件鏈產(chǎn)生的延時(shí)時(shí)間寬度大于干擾毛刺的寬度。如果輸入是在低電平基礎(chǔ)上出現(xiàn)的高電平毛刺信號(hào)，則會(huì)在或非門(mén)輸出端被過(guò)濾掉，在與非門(mén)輸出端被放大成兩個(gè)毛刺。如果輸入是在高電平基礎(chǔ)上出現(xiàn)的低電平毛刺信號(hào)，則會(huì)在與非門(mén)輸出端被過(guò)濾掉，在或非門(mén)輸出端被放大成兩個(gè)毛刺，因此至少一路信號(hào)為無(wú)毛刺信號(hào)。

由與非門(mén)組成的RS觸發(fā)器，對(duì)上述的兩路信號(hào)進(jìn)行處理，根據(jù)與非門(mén)RS觸發(fā)器的原理，利用無(wú)毛刺的一路信號(hào)，屏蔽掉另外一路雙毛刺信號(hào)，最后產(chǎn)生一個(gè)與原輸入時(shí)鐘等占空比的時(shí)鐘信號(hào)，該時(shí)鐘信號(hào)已經(jīng)濾過(guò)高頻毛刺。

附圖說(shuō)明

圖1本發(fā)明提供的智能卡應(yīng)用的數(shù)字濾毛刺電路圖

圖2智能卡應(yīng)用的數(shù)字濾毛刺電路輸出信號(hào)波形圖

具體實(shí)施方案

以下結(jié)合各附圖對(duì)本發(fā)明提出的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的描述。圖1為本發(fā)明的電路圖：

智能卡芯片電路的時(shí)鐘管腳的輸入時(shí)鐘為Clk_in，經(jīng)過(guò)一級(jí)反相器1后為Clk_inv。根據(jù)智能卡產(chǎn)品測(cè)試的測(cè)試數(shù)據(jù)，確定時(shí)鐘管腳上的干擾毛刺在多少納秒范圍內(nèi)。針對(duì)產(chǎn)品具體實(shí)現(xiàn)工藝，查相關(guān)代工廠(chǎng)提供的標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)說(shuō)明文檔。找到提供延時(shí)功能的延時(shí)器件，在面積和延時(shí)能力之間進(jìn)行分析，選擇相應(yīng)類(lèi)型，相應(yīng)驅(qū)動(dòng)能力的延時(shí)器件4，組成一個(gè)延時(shí)器件鏈。這個(gè)延時(shí)器件鏈產(chǎn)生的延時(shí)時(shí)間寬度正好大于干擾毛刺的寬度。Clk_inv通過(guò)延時(shí)器件鏈后，產(chǎn)生信號(hào)Clk_del。

Clk_del與Clk_inv經(jīng)過(guò)一個(gè)或非門(mén)2，產(chǎn)生信號(hào)Clk_nor，Clk_nor經(jīng)過(guò)一個(gè)反相器，產(chǎn)生信號(hào)Clk_nor_inv，這個(gè)信號(hào)用來(lái)做下一級(jí)RS觸發(fā)器5的端。Clk_del與Clk_inv經(jīng)過(guò)一個(gè)與非門(mén)3，產(chǎn)生信號(hào)Clk_nand，這個(gè)信號(hào)用來(lái)做下一級(jí)RS觸發(fā)器5的端。

Clk_nor_inv和Clk_nand輸入給與非門(mén)RS觸發(fā)器5。設(shè)現(xiàn)態(tài)：觸發(fā)器輸入信號(hào)(端)變化前的狀態(tài)，用Qⁿ表示；設(shè)次態(tài)：觸發(fā)器輸入信號(hào)變化后的狀態(tài)，用Qⁿ⁺¹表示，則通過(guò)查真值表：與非門(mén)組成的基本RS觸發(fā)器特性表：

Q端得到一個(gè)與原時(shí)鐘相同占空比的信號(hào)，但是相位和原時(shí)鐘相反，并有一定延時(shí)。RS觸發(fā)器5的Q端輸出信號(hào)，經(jīng)過(guò)一個(gè)反相器6，輸出最后信號(hào)Clk_out。該信號(hào)為最終濾過(guò)毛刺之后的時(shí)鐘信號(hào)。該信號(hào)與原時(shí)鐘相同占空比，相位有一定延時(shí)，延時(shí)的時(shí)間約等于延時(shí)器件鏈的延時(shí)時(shí)間。電路中各輸出信號(hào)的波形如圖2中所示。