专利名称：用于射频非接触智能卡中cpu处理接收数据的方法
技术领域：
一种实现射频卡中CPU处理接收数据的方法涉及数字信号处理领域，具体来说涉及一种 CPU处理数据的实现方法。
背景技术：
IC (集成电路)智能卡正在并已经融入当今信息技术的主流，它以其高度的信息集成，高
度的安全性，正日渐其辉煌和灿烂。
随着金融行业的不断发展，社会经济的日新月异，特别是公共交通行业，无线通信领域， 卫生保健行业，封闭式场所管理，身份识别，电话通信，大楼保安系统等等，人们已愈来愈
多的开始接受和使用ic智能卡。特别是银行服务系统，IC智能卡替代古老的磁卡而服务于 大众已日渐成熟。并且"一卡通"， 一卡多用，给我们的生活质量带来了很大的提高。IC智
能卡自动电表抄表系统，煤气/自来水抄表系统，公交/地铁自动售票/检票系统，移动通信手
机中IC智能S頂卡等等，IC智能卡已愈来愈贴近我们的生活，成为我们生活的一步分。"刷
卡"已成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
近几年来，由于IC智能卡中的接触式CPU卡以及非接触式IC智能射频卡(内建MCU， ASIC等)的高度安全保密性，使其在IC智能卡领域中异军突起，成为当今IC智能卡中的流 行宠物，应用前景十分广阔。国外对智能卡的研究和应用较早，特别是在美国，欧洲国家等。 智能卡遍布社会各个方方面面。就像在美国，国民消费总额的20% 30%是由"刷卡"消费完 成的，由此可见IC智能卡流行和使用的程度。
与接触式智能卡相比，非接触式智能IC射频卡(内建MCU， ASIC等)有更多的优势，非 接触式IC智能射频卡(特别是非接触式智能CPU卡)代表了整个智能IC卡的发展方向，前 景光明。
但是，随着集成电路的发展，智能卡对面积和功耗的要求越来越严格，所追求的面积越 来越小，功耗越来越低，这对设计者来说是一个极大的挑战。在射频卡中，CPU处理接收数 据的一般方式采用FIFO的方法，使用FIFO的空间在接收完所有数据后，CPU才加以统一处 理，但是显而易见的是这会极大的占用芯片面积，随之而来的也会过多的消耗功耗。本发明 针对这点，采用了一种比较新颖的方法，使CPU更好地处理了所接收的数据，而且没有额外 增加芯片面积，并且实现在接收数据的同时CPU也处理了数据。
发明内容
针对非接触智能卡协议中，载波被miller码调制，几乎每个码元或字符中都有载波暂停 (pause),在这种情况下，芯片没有载波信号，进而没有时钟，CPU很难处理解码后的数据。 本发明针对这种情况，提供的方法可以很好地解决CPU难以处理解码后的数据问题。本发明 能够在解决问题的基础上，同时不额外增加芯片面积，而且实现了在解码的同时完成CPU对 数据的处理。
本发明公开了一种CPU对解码后数据处理的一种方法(参照图1的示意图)。它能够很好 地解决由于载波中pause的存在而使CPU处理数据变得困难的问题。本发明所述的方法主要 有四个过程时钟切换->唤醒CPU-〉数据处理-〉处理完毕。
所述的时钟切换是指由于CPU需要在很短的时间内(相对接收来说)处理完一个字节的 数据，因此在CPU处理数据的时候需要较高的工作频率。在CPU处理数据前要将其工作频率 切换到较高的频率上。
所述的唤醒CPU是指要在适当的时刻唤醒CPU去处理解码后的数据。本方法选择唤醒CPU 的时刻是在接收完一个字节数据后紧接着的一个pause后唤醒CPU。
所述的数据处理是指CPU在必要的时间内正确处理完前面解码后的数据。 所述的处理完毕是指当CPU处理完前面解码的数据后可进入省电模式，可以减低功耗。 本发明具有以下优点
(1) 本发明实现了 CPU对解码数据处理的同时又不增加费额外的芯片面积。
(2) 本发明在数据流的角度上实现了边接收数据边处理的功能。
(3) 本发明在理论上可以实现支持IS014443类型A的非接触智能卡协议中规定的848 Kbps的速度。
(4) 本发明未采用比较常规的CPU对解码数据处理的方式，减小了硬件实现的复杂度 和成本。
图1是本方法的示意图
图2是本方法使用中方式一情况下的示意图
图3是木方法使用中方式二情况下的示意图
具体实施例方式
下面参照附图，给出具体的该方法实施描述。在使用本方法的时候需要提高CPU时钟频率，而提高CPU时钟频率的时机有两种情况可 供选择-
方式一在接收完每个字节数据之后切换时钟频率(参照图2的示意图)。 具体操作方式如下
当接收完一个字节数据后面还有数据时的情况CIF接收到一个字节的数据后产生时钟
频率切换信号a，之后在紧接着的pause后产生CPU唤醒信号b。在CPU被唤醒后，CPU的工 作频率经过时钟切换电路已经提高。在较高的频率下，CPU在一定的时间内处理完前一个字 节的数据。在CPU处理完数据后可进入省电模式，并将CPU的工作频率切换回原来的频率下。 当接收完一个字节数据但后面不再有数据时的情况CIF接收到一个字节的数据后产生 时钟频率切换信号a，之后在接收结束信号到来后产生CPU唤醒信号b。在CPU被唤醒后，CPU 的工作频率经过时钟切换电路己经提高。在较高的频率下，CPU在一定的时间内处理完前一 个字节的数据。在CPU处理完数据后可进入省电模式，并将CPU的工作频率切换回原来的频 率下。
当数据不满一个字节但接收结束的情况在这种情况下CIF无法提前产生时钟频率切换 信号，其只能和CPU唤醒信号同时产生，即在接收结束信号到来之后产生时钟频率切换信号 a和CPU唤醒信号b。在此种情况下，后面不再有数据到来，即使不提高CPU的工作频率，CPU 也能有充足的时间处理数据，因此，也可以选择不用提高CPU的工作频率来处理前面的数据。
方式二在一帧数据的起始位切换，帧过程中一直保持切换后较高的时钟频率，在该帧 的结束位将CPU的工作频率切换回原来的频率(参照图3的示意图)。
具体操作方式如下在检测到一帧数据的起始位SOF， CIF产生时钟频率切换信号a,此 时将CPU的时钟切换到较高的频率下。当CIF每接收完一个字节的数据之后在紧接着的pause 后产生CPU唤醒信号b。唤醒CPU,在较高的工作频率下处理前一个字节的数据，在下一个 pause来之前处理完毕。当CPU处理完前一个字节的数据后可进入省电模式。每接收一个字 节CPU就处理一次，这样就实现了边接收边处理。当检测到帧的结束位EOF时，CIF再产生 一个时钟频率切换信号，将CPU的时钟频率切换回原来的频率。
权利要求
1.一种用于射频非接触智能卡中CPU处理接收数据的方法，其特征在于CPU在适当的频率下利用后续码元的载波能量和时钟，处理前一个已接收的解码后的数据，在处理过程中，需要对CPU的工作频率进行变换，针对CPU频率变换的不同方式，CPU处理接收数据可有两种不同的处理方式其方式一是●非接触协议处理接口模块(CIF)接收到一个字节的数据后产生时钟频率切换信号，通过时钟切换电路，使CPU的工作频率发生变化；●在其之后产生一个CPU唤醒信号(当接收的数据不满一个字节但接收结束，时钟频率切换的信号和CPU唤醒信号将同时产生)；●当CPU被唤醒后，在比较高的频率下，在CIF接收后一个字节的同时处理完前一个字节的数据；●CPU处理完一个字节的数据后，可以进入省电模式；●CPU取走数据后再将CPU的工作频率切换回原来的频率；其方式二是●在接收数据帧头，CIF就产生时钟频率切换信号，通过时钟切换电路提高CPU的工作频率；●每当CIF接收到一个字节的数据之后，在紧接着的pause后产生一个CPU唤醒信号；●当CPU被唤醒后，在一定时间内处理前一个字节的数据；●在帧尾CIF再将CPU的工作频率切换回原来的频率。
2. 根据权利要求1的所述，其特征在于，在方式一中CIF接收完一个字节的数据后将产生 一个时钟频率切换信号a，其作用在于当处理CIF接收到的数据的时候提高CPU的工作 频率。
3. 根据权利要求l的所述，其特征在于，在方式一中当CIF接收完一个字节数据后在紧接 着的pause后产生一个CPU唤醒信号b，其作用在于在正确的时间唤醒CPU，保证CPU 的正常工作，而不至于因为pause的原因使数据丢失。
4. 根据权利要求1的所述，其特征在于，在方式一中当接收到一个字节数据并且后面不再 有数据时，CPU唤醒信号b将在接收结束信号后产生。
5. 根据权利要求l的所述，其特征在于，在方式一中，当数据不满一个字节但接收结束时， 时钟频率切换信号a无法提前产生，只能在接收结束信号出现后与CPU唤醒信号b同时 产生。
6. 根据权利要求5的所述，其特征在于，在方式一中当数据不满一个字节但接收结束时， 后面不再有数据，此时，CPU有充足的时间处理数据，因此，可以选择不用产生时钟频率 切换信号a。
7. 根据权利要求l的所述，其特征在于，在方式二中当CIF检测到帧头时产生一个时钟频率 切换信号a，提高CPU的工作频率。
8. 根据权利要求l的所述，其特征在于，在方式二中每当CIF接收完一个字节数据后在紧接着的pause后都要产生一个CPU唤醒信号b，用来唤醒CPU处理前一字节的数据。
9. 根据权利要求l的所述，其特征在于，在方式二中当CIF检测到帧尾时产生一个时钟频率切换信号a，再将CPU的工作频率切换回原来的频率。
全文摘要
本发明用于射频非接触智能卡中CPU处理接收数据的方法。读卡器与射频卡通讯时，射频卡接收读卡器发送的数据，经过解调和解码后，送出接收的数据给CPU处理。但在遵循ISO14443类型A的非接触智能卡协议中，编码方式是miller码，载波被miller码调制，几乎每个码元或字符中都有载波暂停(pause)。载波暂停时芯片没有载波信号，芯片无外部电源能量，也可能无时钟。所以CPU对解码后输出给CPU的数据(字符)难以处理。本发明使用较为新颖的方法，在解码完每个字节后的下一个接收字节被解调或解码的同时，使CPU工作在适当的频率下来快速处理接收到的前一个字节，如此就能实现数据的边接收边处理。
文档编号G06K19/07GK101295344SQ20071009867
公开日2008年10月29日 申请日期2007年4月25日 优先权日2007年4月25日
发明者余秋芳, 张建平, 张玉禄, 勇 田, 许珊琳 申请人:北京中电华大电子设计有限责任公司