专利名称：Rfid应答器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于应答器的集成电路，该集成电路能够在切 换时间帧之内在TTF和RTF模式之间切换。
本发明此外还涉及一种具有集成电路的应答器，该集成电路能 够在切换时间帧之内在TTF和RTF模式之间切换。
本发明还涉及一种对能够在切换时间帧之内在TTF和RTF模式 之间切换的应答器进行初始化的方法。
背景技术：
在本文中，应当将应答器理解为指的是布置成用于在处于收发 信机的通信范围内的时候与所述收发信机通信的电子装置。在本文 中，应当将收发信机的通信范围理解为指的是由收发信机提供的、用 来激励和/或启动应答器和/或将数据传递到应答器的交变电磁场。
通常将应答器(比如公知的RFID-标签("射频识别标签")) 形成为具有天线和符合要求的外壳材料的芯片(集成电路(IC))。 天线是要被接收和发射的无线电波的物理接口。天线的构造依据应答 器自身和它的工作频率而各有不同。低频天线通常由电线线圈制成， 而髙频天线通常由蚀刻线圈制成或者用导电墨水印刷而成。根据具体 应用，应答器可以具有玻璃外壳或者环氧树脂外壳，或者它可以是标 签、卡等。大体上，应答器可以是无源的、由电池辅助的或者有源的。
如果应答器是无源的，则它会从由收发信机(例如，用于RFID-标签的读取/写入单位，也称为"阅读器")发来的信号中得到它的 全部电力。使用这一无线电波来携带数据的应答器也能够将其转换为 电力。这意味着无源应答器仅仅在它处于收发信机的通信范围之内的 时候才能得到电力供应。
与此不同，有源应答器具有它们自己的电源并且可以具有比无
源标签更远的范围和更大的存储空间。应答器使用所谓的"空中接口" 与收发信机进行通信。这是针对收发信机和应答器之间的无线通信的 技术规范，并且包括载波频率、位数据速率、编码方法和可能需要的
任何其它参数。例如，ISO 18000是针对用于项目管理的空中接口的标准。
应答器和收发信机之间的通信可以以不同的方式实现。某些传
统的RFID-应答器设计成用于在RTF-模式("阅读器先发言模式") 下或在TTF-模式("应答器先发言模式")下操作。
工作在TTF-模式下的应答器在它检测到存在收发信机时通过发 射身份标识(ID)来将它自己告知该收发信机。在无源应答器的情况 下，应答器只要一得到电力就开始发言。换句话说，无源应答器是借 助该应答器在进入收发信机通信范围的时候加电这一事实而得以检 测到的。
有源应答器在任何时候都可以发言。在TTF-模式下，有源应答 器可以这样自己主动地进入工作状态，而不必由收发信机为此对其进 行询问。
在RTF-模式下，应答器只是等待，直到它接收到来自收发信机 的请求。这意味着，即使可以将应答器启用，直到它接收到请求之前 它也并不发言。在RTF-模式下，可以由收发信机向应答器写入数据 或者从应答器中读取数据。
由于不能将仅仅在TTF-模式下工作的应答器切换到读取/写入 模式，因此这种类型的应答器并不具有诸如在应答器上直接脱机数据 存储这样的附加功能。为了克服这种缺陷，推出了能够借助由收发信 机给出的切换指令从TTF-模式切换到RTF-模式的应答器。这种"可 切换"应答器在现有技术中称为"PCF 7930"(由Philips生产的应 答器)。在下文中将会解释说明使用PCF 7930应答器的现有通信系 统，其中
图1是按照现有技术的通信系统的电路框图。
图2是按照现有技术的应答器与收发信机之间的通信的流程图。
在图1中，通信系统包括PCF 7930型应答器1'。应答器l'包 括谐振电路2和集成电路(IC) la'。在应答器1'的IC la'上集成了 两种功能。第一种功能是电可擦除可编程只读存储器(EEPR0M) 3。 第二种功能是用于电源、时钟恢复和数据处理的无接触接口 (CIF) 4，。
可以借助收发信机5使应答器1'在TTF-模式和RTF-模式之间切 换。收发信机5包括数据编码器6和数据解码器7以及用于数据传输 的调制器8和解调器9。收发信机5用预定频率(例如，125kHz)生 成RF-场。收发信机5布置成用于将时钟信号c供应给计算机10并 且将从应答器l'接收到的数据输出到计算机10以及从计算机10接 收输入数据d'。
图2表示应答器l'按照默认设置在它启动时处于TTF-模式。当 应答器l'感测到收发信机5的磁场时，启用TTF-模式。在图2中，
启动应答器r或者应答器r进入收发信机5的通信范围时的时间点
由BEG表示。在图2中，时间t增加的方向借助箭头表示。在启动之 后，应答器l'在TTF时间帧TF1内向收发信机5循环发送多个数据 块，例如，BL1、 BL2、 BL3。在发出了最后一个数据块BL3的时候， 在再次开始发送第一个数据块BL1之前，给出没有数据传递的短切换 时间帧TF2。在切换时间帧TF2内，可以借助由收发信机5给出的切 换脉冲使应答器1'切换到RTF-模式。该切换脉冲也可以是切换命令。 在RTF-模式下，可以向应答器1'的EEPR0M内写入数据。
收发信机5因为在切换时间帧TF2期间没有接收到数据这一实 际情况而识别出这一切换时间帧TF2。如果在切换时间帧TF2内没有 给出切换脉冲，则应答器l'仍然继续处于TTF-模式并且继续向收发 信机5发送它的数据。
前面提到的实施方式的缺点是应答器的初始化会花费很长时 间。应答器的初始化意思是指建立进一步使用应答器所必需的初始条 件，例如，应答器的初始程控或者设置或激活访问存储器的口令，等 等。初始化通常是通过将应答器的进一步使用所必需的初始数据(比 如应答器ID等)存储到应答器中来完成的。由于应答器按照缺省设 置是处于TTF-模式下的，因此必须要等待一段切换时间帧才能将初
始数据存储到应答器中。
在生产商或零售商想要初始化成千上万应答器的情况下，对切 换窗口的额外等待时间会变成重大的成本因素。
发明内容
本发明的目的是给出一种开篇段落中提到的那种类型的集成电 路、第二段中提到的那种类型的应答器和第三段中提到的那种类型的
方法，它们排除了前文介绍的缺陷。
为了实现上述目的，按照本发明的集成电路具有可以表征为如 下的特征
一种用于应答器的集成电路，该集成电路能够在切换时间帧内
在TTF-模式和RTF-模式之间切换，其中切换时间帧的位置能够相对 于分配给TTF-模式的时间帧移动。
为了实现上述目的，按照本发明的应答器具有可以表征为如下 的特征
一种具有按照本发明的集成电路的应答器。
为了实现上述目的，按照本发明的方法具有可以表征为如下的
特征
一种初始化应答器的方法，所述应答器能够在切换时间帧内在
TTF-模式和RTF-模式之间切换，其中在将进一步使用该应答器所必 需的初始数据写入到应答器中和/或建立了进一步使用该应答器所必 需的初始条件之后，切换时间帧的位置能够相对于分配给TTF-模式 的时间帧移动。
本发明的特征造就了这样的优点应答器初始化所需的时间明 显减少。此外，实现了这样的优点减少应答器初始化所需的时间量 有助于降低制造成本。
按照本发明的实施方式，切换时间帧的位置能够在分配给TTF-模式的时间帧之前的位置与所述分配给TTF-模式的时间帧之后的位 置之间移动。通过在将初始数据写入到应答器中和/或建立了初始条 件之后，在分配给TTF-模式的时间帧之前的位置与所述分配给TTF-
模式的时间帧之后的位置之间移动切换时间帧的位置，能够很容易地 按照使用的要求来改变切换时间帧的位置。
按照本发明的优选实施方式，切换时间帧的位置能够从分配给
TTF-模式的时间帧之前的位置移动到所述分配给TTF-模式的时间帧 之后的位置，在将进一步使用应答器所必需的初始数据写入到应答器 中和/或建立了进一步使用应答器所必需的初始条件之后，将切换时 间帧从分配给TTF-模式的时间帧之前的位置有益地移动到所述分配 给TTF-模式的时间帧之后的位置，并且其中切换时间帧的缺省位置 在集成电路初始化前分配给TTF-模式的时间帧之前。这造就了这样 的优点能够非常快速地初始化该集成电路，并且还能够在进入收发 信机的通信范围之后由收发信机非常快速地识别该集成电路。
不过，已经证明了下述情况是非常有益的切换时间帧的位置 能够从分配给TTF-模式的时间帧之后的位置移动到分配给TTF-模式 的时间帧之前的位置，其中在将进一步使用应答器所必需的初始数据 写入到应答器中和/或建立了进一步使用应答器所必需的初始条件之 后将切换时间帧从分配给TTF-模式的时间帧之后的位置有益地移动 到所述分配给TTF-模式地时间帧之前的位置。这造就了这样的优点 在集成电路初始化之后，能够在进入收发信机的通信范围之后立即将 该集成电路切换到能够将数据写入到该集成电路中的模式。
从下文介绍的实施方式中，将会明显看出本发明的这些和其它 方面，并且将会参照下文介绍的实施方式阐述本发明的这些和其它方 面。
在下文中将会参照附图中所示的实施方式仅仅作为非限定性的 实例来更加详细地介绍本发明。
图1是按照现有技术的通信系统的电路框图。
图2是按照现有技术的应答器与收发信机之间的通信的流程图。
图3表示按照本发明的应答器。
图4表示按照本发明的应答器在其初始化之前的内部状态的定时图。
图5表示按照本发明的应答器在其初始化完成之后的内部状态 的定时图。
这些附图是示意性的并且并非是按比例画出的，并且不同附图 中的相同附图标记指代对应的元件。对于本领域技术人员而言，显而 易见的是可能在不超出真实的发明构思情况下而存在本发明的其它 可供选用的但是并不等价的实施方式，并且本发明的范围仅仅是由权 利要求限定的。
具体实施例方式
在图3中，应答器1包括具有EEPR0M 3的IC la和用于电源、 时钟恢复和数据处理的无接触接口 (CIF) 4。此外，应答器l包括谐 振电路2。 IC la能够在切换时间帧TF2内在TTF-模式和RTF-模式之 间切换。
与现有应答器l'不同，切换时间帧TF2的位置可以相对于分配 给TTF-模式的时间帧TF1移动。切换时间帧TF2的位置因此能够在 分配给TTF-模式的时间帧TF1之前的位置与所述分配给TTF-模式的 时间帧TF1之后的位置之间移动。
按照图4中所示的本发明的优选实施方式，切换时间帧TF2的 默认位置按时间顺序出现在进行应答器1的初始化之前分配给TTF-模式的时间帧TF1之前。时间t增加的方向由在图4中箭头表示，而 启用应答器1的时间点由BEG表示。
这具有这样的优点可以以非常快速的方式配置应答器1，因为 用来初始化应答器1的收发信机5不必一直等到TTF-模式被中断。 为了进行初始化，可以在CIF的数据存储器中设置"初始化位"。在 完成初始化之后，可以将该"初始化位"删除。
按照本发明的优选实施方式，在将初始数据写入到应答器1之 后，将切换时间帧TF2从分配给TTF-模式的时间帧TF1之前的位置 (图4)切换到所述分配给TTF-模式的时间帧TF1之后的位置(图5)。 这可以通过删除前面所述的"初始化位"来实现，删除"初始化位"
使得时隙TF2移动到时隙TF1之后。这意味着，在完成应答器1的初 始化之后，分配给TTF模式的时间帧TF1按照时间顺序先于应答器1 的切换时间帧TF2出现。这有这样的优点应答器1可以非常快速地 得到识别，因为不必在进入收发信机5的通信范围的时候等待由收发 信机5提供的可能有的切换信号，这一进入是由CIF4借助谐振电路 2的输出信号检测到的。按照本段中提到的本发明的实施方式，在进 入收发信机5的通信范围时，时间帧TF1、 TF2出现的时间序列是 TF1、 TF2、 TF1、 TF2、...。应当注意，数据块BL1、 BL2、 BL3可以 大体上相同(BL1二 BL2= BL3)或者可以包括不同的数据。还可以这 样以接连的方式数次发射同一物理数据块。
在完成应答器1的初始化之后，与收发信机5进行通信的操作 进程与使用按照现有技术的应答器1'的情况是一样的。
不过，按照本发明的另一种实施方式，可以将切换时间帧TF2 从时间帧TF1之后的初始位置移动到时间帧TF1之前的位置。这意味 着能够将IC la和应答器1切换到在进入收发信机5的通信范围时切 换时间帧TF2首次出现的时候所处的模式。按照本段中提到的本发明 的实施方式，在进入收发信机5的通信范围时，时间帧TF1、 TF2出 现的时间序列是TF2、 TF1、 TF2、 TF1、...。
按照本发明的另一种实施方式，切换时间帧TF2的位置可以在 任何时候在时间帧TF1之前的位置与时间帧TF1之后的位置之间切 换。这意味着能够将切换时间帧TF2切换到或者切换离开分配给TTF-模式的时间帧TF1之前或之后的位置。因此能够按照正在使用的应用 的要求来改变切换时间帧TF2和分配给TTF-模式的时间帧TF1出现 的时间顺序。
移动切换时间帧TF2的时间先后位置的功能是例如借助适当的 程控或者硬接线集成在IC la中的。切换时间帧TF2可以是在处于收 发信机5的通信范围内的时候借助发送给应答器1的命令来移动的， 或者是按照预定的条件(例如，进入收发信机5的通信范围的次数) 自动移动的，或者是在首次写入操作时隐含地移动的，等等。 以限制，并且本领域技术人员应该是能够在不超出由所附权利要求定 义的本发明的范围的情况下设计出很多可供选用的实施方式。在权利 要求里，置于括号中的任何附图标记都不应看作是对权利要求的限 定。动词"包括"及其同义词的使用并不排除除了任何权利要求中或 说明书中从整体上看提出的那些元件或步骤之外还存在其它的元件 或步骤的可能。采用单数方式提及元件并不排斥这种元件的多数方式 引用并且反之亦然。在列举出数个装置的装置权利要求中，这些装置 中的若干个可以由一个且同一个硬件制品来具体实现。在相互不同的 从属权利要求中叙述特定手段这一表面现象并不表明使用这些手段 的组合没有有益效果。
权利要求
1.一种用于应答器(1)的集成电路(1a)，该集成电路(1a)能够在切换时间帧(TF2)内在TTF-模式和RTF-模式之间切换，其中切换时间帧(TF2)的位置能够相对于分配给TTF-模式的时间帧(TF1)移动。
2. 按照权利要求1所述的集成电路(la)，其中切换时间帧(TF2) 的位置能够在分配给TTF-模式的时间帧(TF1)之前的位置与所述分 配给TTF-模式的时间帧(TF1)之后的位置之间移动。
3. 按照权利要求1所述的集成电路(la)，其中切换时间帧(TF2) 的位置能够从分配给TTF-模式的时间帧(TF1)之前的位置移动到所 述分配给TTF-模式的时间帧(TF1)之后的位置。
4. 按照权利要求1所述的集成电路(la)，其中切换时间帧(TF2) 的位置能够从分配给TTF-模式的时间帧(TF1)之后的位置移动到 分配给TTF-模式的时间帧(TF1)之前的位置。
5. 按照权利要求1到4中任何一项所述的集成电路(la)，其 中切换时间帧(TF2)的默认位置处在在所述集成电路(la)的初始 化前分配给TTF-模式的时间帧(TF1)之前。
6. —种具有权利要求1到5中任何一项所述的集成电路(la) 的应答器(1)。
7. —种初始化应答器(1)的方法，所述应答器(1)能够在切 换时间帧(TF2)内在TTF-模式和RTF-模式之间切换，其中在将进一步 使用该应答器(1)所必需的初始数据写入到应答器(1)中和/或建 立了进一步使用该应答器(1)所必需的初始条件之后，切换时间帧 (TF2)的位置相对于分配给TTF-模式的时间帧(TF1)移动。
8. 按照权利要求7所述的方法，其中在将进一步使用应答器(1) 所必需的初始数据写入到应答器(1)中和/或建立了进一步使用应答 器(1)所必需的初始条件之后，在分配给TTF-模式的时间帧(TF1) 之前的位置与所述分配给TTF-模式的时间帧(TF1)之后的位置之间 移动切换时间帧(TF2)的位置。
9. 按照权利要求7所述的方法，其中在将进一步使用应答器(l) 所必需的初始数据写入到应答器(1)中和/或建立了进一步使用应答 器(1)所必需的初始条件之后，将切换时间帧(TF2)从分配给TTF-模式的时间帧(TF1)之前的位置移动到所述分配给TTF-模式的时间 帧(TF2)之后的位置。
10. 按照权利要求7所述的方法，其中在将进一步使用应答器 (1)所必需的初始数据写入到应答器(1)中和/或建立了进一步使用应答器(1)所必需的初始条件之后，将切换时间帧(TF2)从分配 给TTF-模式的时间帧(TF1)之后的位置移动到所述分配给TTF-模式 的时间帧(TF2)之前的位置。
全文摘要
一种用于应答器(1)的集成电路(1a)，其中所述集成电路(1a)能够在切换时间帧(TF2)内在TTF(应答器先发言)-模式和RTF(阅读器先发言)-模式之间切换，其中切换时间帧(TF2)的位置能够相对于分配给TTF-模式的时间帧(TF1)移动。在优选实施方式中，切换时间帧(TF2)按照默认设置处于分配给TTF-模式的时间帧(TF1)之前。在应答器(1)初始化之后，将切换时间帧(TF2)切换到所述时间帧之后的位置。
文档编号G06K19/07GK101185085SQ200680012513
公开日2008年5月21日 申请日期2006年4月4日 优先权日2005年4月15日
发明者库尔特·比斯科夫, 海科·沙科, 赫尔穆特·哈尔 申请人:Nxp股份有限公司