[发明专利]一种SWP协议中CLF芯片接口电路

说明书

技术领域

本发明属于CLF芯片领域，更具体地，涉及一种NFC系统中实现基于SWP协议的CLF芯片与NFC SIM卡芯片之间通信的接口电路。

背景技术

NFC(Near Field Communication)是一种用于电子设备间近距离无线通信的新兴技术，需要将CLF芯片与SIM卡芯片进行连接。SIM卡的8个引脚中，有5个是日常与手机通信的常规引脚，剩下的三个引脚中，C4与C8被国际标准组织扩展为新一代SIM卡的高速接口。因而C6引脚被用来连接CLF芯片与SIM卡芯片，通过SWP(Single Wire Protoco1)协议来实现它们之间连接。

SWP协议是Gemalto公司提出的基于SIM卡C6引脚的专利，CLF与UICC芯片的之间通过三根线连接：Vcc(C1端口)、SWIO(C6端口)、Gnd(C5端口)，其中SWIO信号线采用电压和电流的传输来实现CLF模块和SIM卡芯片的全双工通信，如图1所示。

如图2所示为SWP协议中定义信号传输的示意图，其中定义了S1和S2两个方向的信号，SWP单线协议的原理是基于全双工通信传输，S1定义为电压调制信号，S2为电流调制信号。

当CLF的S1信号为L时，S2信号是无效的；只有当CLF的S1信号为H时，S2信号才有效，这时SIM卡通过高电流(H)或者低电流(L)状态代表传输的S2信号的高低电平如图3所示。

SWP协议中CLF芯片接口电路已采用的技术有差分电路放大技术和基准比较技术，但由于差分电路放大技术需要设计复杂的放大器，基准比较技术需要设计基准电路和比较电路，增加了电路设计复杂度和功耗。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于基于电流采样技术实现SWP协议中CLF芯片接口电路，降低了电路复杂度，同时也减少了面积和功耗。

本发明提供了一种SWP协议中CLF芯片接口电路，包括输入整形模块，输出负载调制模块，电流采样模块和输出整形模块；所述输入整形模块的输入端用于连接CLF芯片输出的电压调制信号，所述输出负载调制模块的输入端与所述输入整形模块的输出端连接，所述输出负载调制模块的输出端用于与UICC芯片的C6引脚连接；所述电流采样模块的输入端与UICC芯片的C6引脚相连；所述输出整形模块的输入端连接至所述电流采样模块的输出端，所述输出整形模块的输出端用于输出电流调制信号给CLF芯片。

其中，所述负载调制模块包括反相器I3、PMOS管MP1和NMOS管MN1；所述MP1的源极连接电源VCC，所述MP1的栅极与所述MN1的栅极连接后与所述反相器I3的输出端连接；所述MN1的源极接地，所述MN1的漏极与所述MP1的漏极连接后作为所述负载调制模块的输出端；所述反相器I3的输入端作为所述负载调制模块的输入端。

其中，电流采样模块包括开关管、比例管、放大器和采样输出电路；所述开关管的第一端连接UICC芯片的C6引脚，所述开关管的第二端连接Y点，所述开关管的控制端连接点；所述比例管连接所述放大器的X点和Y点；所述采样输出电路连接所述放大器的X点和Y点；其中X点为放大器的第一输入端、Y点为放大器的第二输入端、点为负载调制模块中反相器I3的输出端。

其中，所述开关管为PMOS管MP2，所述MP2的源极作为所述开关管的第一端，所述MP2的漏极作为所述开关管的第二端，所述MP2的栅极作为所述开关管的控制端。

其中，所述比例管包括PMOS管MP3和PMOS管MP4；所述MP3的源极与所述MP4的源极均连接电源VCC，所述MP3的栅极连接至Q点，所述MP3的漏极连接Y点，所述MP4的栅极接地，所述MP4的漏极连接X点；其中Q点为所述输入整形模块的输出端。

其中，所述MP1、MP3和MP4的宽长比为M：1∶1；其中(W/L)₁、(W/L)₃、(W/L)₄分别为MP1、MP3、MP4宽长比，M取值为大于1的整数。

其中，所述放大器包括PMOS管MP5、PMOS管MP6、NMOS管MN2和NMOS管MN3；所述MP5的源极连接至Y点，所述MP5的漏极与所述MN2的漏极连接，所述MN2的源极接地；所述MP6的源极连接至X点，所述MP6的漏极连接至所述MN3的漏极，所述MP6的漏极还与其栅极连接；所述MN3的源极接地；所述MP6的栅极与所述MP5的栅极连接，所述MN2的栅极与所述MN3的栅极连接。