[发明专利]一种异步与同步相结合的RFID数字芯片电路结构

说明书

本发明提供一种异步与同步相结合的RFID数字芯片电路结构，该RFID数字芯片电路结构包括异步处理模块、同步外围解码模块、同步外围计时模块和同步外围编码模块，所述同步外围解码模块完成对解调信号DEMO_DATA的跳沿检测和对符号位长度进行计数；所述同步外围计时模块在异步处理模块发出的计时请求信号的控制下，进行预设延时的T1、T2和T4计时；同步外围编码模块完成编码时钟生成和对编码位的编码；异步处理模块分别通过拉通道与同步外围解码模块相连，通过无数据通道与同步外围计时模块相连，通过推通道与同步外围编码模块相连。采用本发明能够有效降低芯片功耗，有利于其工程化和量产。

技术领域

本发明涉及集成电路和RFID领域，具体涉及异步与同步相结合的RFID数字芯片电路结构。

背景技术

异步电路起源于20世纪60年代，但由于其时序复杂、缺乏成熟的EDA工具支持，发展一直非常缓慢。同步电路由于设计相对简单，且其具有成熟的EDA工具支持，而逐渐成为集成电路主流的设计方法。但是随着集成电路制造工艺的飞速发展，其特征尺寸不断降低，高速的同步设计遇到了越来越多的问题，如时钟偏移、时序收敛、功耗、鲁棒性和设计复杂度等。而由于异步电路使用请求-应答信号进行握手而剔除了具有恒定周期的全局时钟，能够有效规避复杂的时钟树设计和时钟偏移问题，且其兼具功耗低、性能高、鲁棒性高、可移植性好、模块化程度高和电磁兼容性强等诸多优点，从而使异步集成电路的设计成为近年来研究的热点。

RFID是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。相对于其他的自动识别技术而言，RFID最突出的特点是非接触式识读、可识别高速运动物体、抗恶劣环境、保密性强、高准确性和安全性、可同时识别多个对象等。因此，RFID技术广泛应用在工业生产和日常生活的诸多方面。

为了降低功耗，由同步电路实现的RFID数字芯片采用了诸如降频、门控、行波计数和操作数隔离等一系列措施，但是伴随这些精细粒度的控制不可避免导致了设计复杂度的增加，并且在一定工艺条件下由这些措施所获得的最低功耗已趋极致。RFID数字芯片具有明显的解码、处理和编码三个阶段，其各阶段顺序执行的特性非常适合基于事件驱动的异步电路实现。

如果RFID数字芯片的设计完全采用异步的方式实现，存在以下问题：因为RFID数字芯片的解码阶段、处理阶段和编码阶段分别需要进行计数、计时和分频，而异步电路采用基于请求-应答的握手机制而剔除了具有恒定周期的全局时钟，所以其不适于用作计数、计时和分频。因此，本发明提出一种异步为主、异步与同步相结合的RFID数字芯片电路结构。

发明内容

为了降低RFID数字芯片的功耗，本发明提供一种异步与同步相结合的RFID数字芯片电路结构，能够有效降低芯片功耗，有利于其工程化和量产。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种异步与同步相结合的RFID数字芯片电路结构，该RFID数字芯片电路结构包括异步处理模块(10)、同步外围解码模块(11)、同步外围计时模块(12)和同步外围编码模块(13)，所述同步外围解码模块(11)包括异步-同步接口0(110)、跳沿检测模块(111)和符号位长度计数模块(112)，所述同步外围计数模块(12)包括异步-同步接口1(120)和计时模块(121)，所述同步外围编码模块(13)包括异步-同步接口2(130)、分频模块(131)和编码模块(132)；所述异步处理模块(10)通过拉通道(14)与同步外围解码模块(11)相连，所述异步处理模块(10)通过无数据通道(15)与同步外围计时模块(12)相连，所述异步处理模块(10)通过推通道(16)与同步外围编码模块(13)相连。

异步处理模块(10)主要完成标签的初始化、命令判决及其长度计算、session管理及其标志位更新、CRC检查、RNG生成、FSM跳转、编码位生成等。