[發明專利]一種非接觸式智能卡芯片中功耗自適應的方法及電路

在審

• 申請號: 201711081685.7
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN107748909A
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 朱小明;馬哲;王延斌
• 申請（專利權）人: 北京中電華大電子設計有限責任公司
• 主分類號: G06K19/07
• 分類號: G06K19/07
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于集成電路芯片的設計領域，具體涉及智能卡領域一種非接觸式智能卡芯片中功耗自適應的方法及電路

背景技術

伴隨微電子技術的快速發展，智能卡技術的不斷成熟，使其成為許多行業解決傳統問題的理想方案，在移動通信、社保醫療、金融支付、電子護照等諸多領域發揮著日益重要的作用。尤其是近年來近場通信(Near Field Communication，NFC)技術的不斷普及，非接觸模式的金融交易越來越普遍，新一代的金融IC卡芯片越來越多的支持閃付(Quick Pass)。在支持閃付的金融IC卡芯片中，基本都采用1444-3Type-A通信接口。這類接口芯片通過線圈從讀卡器的場中獲得能量，因此，讀卡器場強的大小，卡距讀卡器的距離，卡芯片內部的功耗大小以及功耗波動都會影響到卡距讀卡器的最大工作距離、卡的工作性能、以及卡和讀卡器之間的正常通信。

發明內容

本發明的目的，在于提高非接觸式智能卡芯片在大場強下的工作性能，利用恒流源模塊，屏蔽了芯片內部功耗變化對外部場強的影響，保證了非接觸式智能卡芯片和讀卡器通信的正確性，同時提高了通信過程中的穩定性和兼容性。

本發明是非接觸模式智能卡芯片中自適應的功耗管理方法，但是不限于智能卡中自適應功耗管理的應用，本發明的核心思想是根據檢測模塊輸出的能量標識信號，動態的調整芯片的功耗大小，詳細的技術方案描述如下：

本發明電路系統主要包括：一個檢測模塊100、一個控制模塊200、一個恒流源控制模塊500、一個時鐘控制模塊600、一個恒流源模塊300及時鐘模塊400。

所述的檢測模塊100包含外部場強檢測模塊，外部電壓檢測模塊，內部電壓檢測模塊和內部剩余能量檢測模塊。

所述的控制模塊200，利用所述檢測模塊100的輸出信號，通過所述恒流源控制模塊500和時鐘控制模塊600，控制所述恒流源模塊300的電流大小，及所述時鐘模塊400的系統時鐘頻率大小。

所述的恒流源模塊300，根據所述控制模塊200的控制信號，增大、減小所述恒流源模塊的電流，或者保持所述恒流源模塊的電流大小不變。

所述的時鐘模塊400，根據所述控制模塊200的控制信號，增加、減小所述時鐘模塊的系統時鐘頻率，或者保持所述時鐘模塊的時鐘頻率不變。

基于本發明提供的電路，本發明還提供了一種非接觸式智能卡芯片中功耗自適應的方法，主要包括如下步驟：

1)檢測模塊通過實時的檢測外部場強和電壓，

2)恒流源控制模塊動態的調整恒流源電流大小；

3)檢測模塊通過實時的檢測內部電壓和剩余能量，

4)時鐘控制模塊動態的調整時鐘頻率的大小。

結合本發明的具體實施方式和附圖可以更好更全面的了解本發明的方法，本發明的方法和思路可以有效的用于非接觸式通信芯片應用中，不限于本發明中提到的非接觸式智能卡芯片應用中。

附圖說明

圖1功耗自適應實現原理圖

圖2恒流源和時鐘控制方法流程圖

具體實施方式

本發明設計思路和方法的核心是利用恒流源模塊，屏蔽了芯片內部功耗變化對外部場強的影響，同時利用時鐘控制模塊，在外部場強較大的情況下，提高非接觸式芯片的工作性能。以下結合說明書附圖對本發明的具體實施方式進行詳細說明。

圖1實現原理圖包括一個檢測模塊100、一個控制模塊200、一個恒流源模塊300及時鐘模塊400，以及恒流源控制模塊500和時鐘控制模塊600。

圖1中的檢測模塊100包含外部場強檢測模塊，外部電壓檢測模塊，內部電壓檢測模塊和內部剩余能量檢測模塊。外部場強檢測模塊負責檢測外部場強的大小，外部電壓檢測模塊負責檢測經過所述300模塊之前的芯片外部電壓，內部電壓檢測模塊負責檢測經過所述300模塊之后的芯片內部的電壓，內部剩余能量檢測模塊負責檢測芯片的泄放電流。