[发明专利]一种改进型Miller编码的串行同步实现方法

说明书

本发明公开了一种改进型Miller编码的串行同步实现方法，包括：用于分频及计数的7位系统时钟计数器；改进型Miller编码所需要的凹槽生成电路；对串行数据进行上一比特数据寄存的寄存单元；根据已有信号波形产生改进型Miller编码的编码生成单元。改进型Miller编码遵循以下规则：通信开始用Z序列表示；逻辑“1”用X序列表示；连续两个或多个逻辑“0”时，第一个用Y序列表示，其余用序列Z表示；起始位之后的一个或多个连续的逻辑“0”用Z序列表示。本发明技术方案解决了编码电路时钟同步的问题，降低了编码难度及复杂度；减少触发器的使用也极大的降低了芯片的功耗与面积。

技术领域

本发明涉及非接触式读写卡机领域，特别是涉及一种基于ISO/IEC14443协议TYPEA编码方式的改进型Miller编码的串行同步实现方法。

背景技术

被广泛应用的射频识别(RFID)系统，在进行非接触式IC卡与非接触式读写卡机之间数据传输及交互时，通常采用调制后的数字信号。其主要特点在于：数字信号易校验、易防碰撞，可保持信号的完整性；数字信号易存储、处理好交换；最重要的是数字信号可进行加密解密、编码及解码，极大的保证了数据的安全性。因此，数据的编码与解码在数据交互时处于重要的地位。

常用的ISO/IEC14443通信协议中，包括TYPE A 和TYPE B两种通信方式。其中TYPEA通信方式中，读卡器到卡片的编码方式采用了改进型Miller编码。这种编码方式由于凹槽脉冲持续时间很短，因此在高频的数据传输期间能持续的给卡片提供能量。

现有的改进型Miller编码是将输入的NRZ码，通过与通信位流时钟的异或转换为曼彻斯特码，然后利用其下降沿触发计数产生凹槽，从而产生相对应的改进型Miller编码。然而数据信号与时钟信号的异或易产生毛刺，造成下降沿误触发，导致编码错误；同时，利用数据信号触发凹槽的产生机制也增加了设计的复杂程度。

发明内容

本发明提供了一种改进型Miller编码的串行同步实现方法。ISO/IEC14443A支持106kHz、212kHz、424kHz、848kHz的通信速率，本发明以106kHz的通信速率的实现方式为例。实现装置包括：用于分频及计数的7位计数器；改进型Miller编码所需要的凹槽生成电路；对串行数据进行上一比特数据寄存的寄存单元；根据已有信号波形产生改进型Miller编码的编码生成单元。

用于分频及计数的7位系统时钟计数器，产生分频信号，控制不同通信频率下的etu宽度，同时作为计数器可以计数凹槽宽度，用于产生改进型Miller编码所需的凹槽；

改进型Miller编码所需要的凹槽生成电路，是由一个比较单元组成的，通过比较7位系统时钟计数器的低6位计数单元与已知的凹槽宽度的大小，生成所需的凹槽波形；因为改进型Miller编码是由序列X、序列Y、序列Z组成的，序列X和序列Z的凹槽分别从一个etu的中间位置和起始位置开始，所以在一个etu中准备两个凹槽波形，便于后续波形的产生；

对串行数据进行上一比特数据寄存的寄存单元，查看上一比特数据与当前输入的数据值，输出波形记录不同情况，用于编码生成电路确定输出序列X或者序列Y或者序列Z；

改进型Miller编码的编码生成单元，根据以上组成单元生成的波形及状态值，判断应输出的序列，从而确定输出波形。

上述的实现装置，其系统运行时钟为13.56MHz，通过分频电路产生106kHz、212kHz、424kHz、848kHz的通信频率，满足IS0/IEC14443A协议的通信要求。