專利名稱：對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)的射頻身份識(shí)別標(biāo)簽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)的射頻身份識(shí)別標(biāo)簽。
背景技術(shù)：
射頻身份識(shí)別(Radio Frequency Identification, RFID)技術(shù)廣泛應(yīng)用在物流 跟蹤、身份認(rèn)證等應(yīng)用中，射頻身份識(shí)別系統(tǒng)中通常包括標(biāo)簽讀寫器和標(biāo)簽， 如圖1所示，其中l(wèi)為讀寫器，2為標(biāo)簽。讀寫器包括一個(gè)或者多個(gè)天線3， 標(biāo)簽包括一個(gè)或者多個(gè)天線4。讀寫器1通過(guò)天線3向標(biāo)簽2發(fā)出命令等數(shù) 據(jù)，標(biāo)簽2對(duì)接收到的命令進(jìn)行處理，并通過(guò)天線4向讀寫器回發(fā)數(shù)據(jù)。
射頻身份識(shí)別標(biāo)簽2的電路結(jié)構(gòu)如圖2所示，其中包括一個(gè)或者多個(gè)天 線4，信號(hào)解調(diào)電路5對(duì)通過(guò)天線接收到的讀寫器發(fā)出的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)，并 送給命令處理電路6進(jìn)行處理，命令處理電路6可能會(huì)對(duì)非易失存儲(chǔ)器7進(jìn) 行讀寫操作，信號(hào)調(diào)制電路9通過(guò)天線4回發(fā)相應(yīng)的數(shù)據(jù)，回發(fā)的數(shù)據(jù)可能 是標(biāo)簽的TID(標(biāo)簽序列號(hào))，EPC協(xié)議格式的數(shù)據(jù)，或者用戶自定義的數(shù)據(jù) 等。圖2中包括一個(gè)振蕩器8，振蕩器8發(fā)出的時(shí)鐘信號(hào)，提供給標(biāo)簽的數(shù) 字電路使用，用來(lái)對(duì)讀寫器發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行解碼，以及對(duì)信號(hào)調(diào)制電路回發(fā) 的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制。
振蕩器8發(fā)出的時(shí)鐘信號(hào)通常需要滿足以下要求-
1. 時(shí)鐘信號(hào)要足夠快，以正確對(duì)讀寫器發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行解碼，區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)0 和l的不同長(zhǎng)度。
2. 信號(hào)調(diào)制電路根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生的回發(fā)數(shù)據(jù)，需要滿足射頻身份識(shí)別 的相關(guān)協(xié)議中關(guān)于標(biāo)簽向讀寫器回發(fā)數(shù)據(jù)的鏈路頻率要求。
以上這兩個(gè)要求，在時(shí)鐘頻率足夠高的時(shí)候，通常是可以滿足的。但是 對(duì)于無(wú)源射頻身份識(shí)別標(biāo)簽，時(shí)鐘頻率過(guò)高時(shí)，會(huì)使得標(biāo)簽的功耗過(guò)高，使 得標(biāo)簽的工作距離變短，性能降低。因此，需要把標(biāo)簽的時(shí)鐘頻率確定在一 個(gè)合適的頻率上，同時(shí)滿足協(xié)議要求，并使得標(biāo)簽的功耗控制在一個(gè)合理的水平。
振蕩器8的振蕩頻率由振蕩器的電阻以及電容等參數(shù)決定，而這些參數(shù) 與半導(dǎo)體集成電路的工藝相關(guān)。在集成電路工藝實(shí)現(xiàn)中，電阻和電容都可能 存在較大的工藝偏差，這個(gè)工藝偏差使得時(shí)鐘發(fā)生器生成的時(shí)鐘信號(hào)可能與 設(shè)計(jì)時(shí)的參數(shù)有較大的偏差。
在工藝中可以使用一些精準(zhǔn)度較高的電容和電阻來(lái)減少這個(gè)偏差，但是 這種辦法會(huì)顯著地增加芯片的成本。電路設(shè)計(jì)中，可以通過(guò)類似鎖相環(huán) (Phase-Lock Loop)的方法來(lái)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)時(shí)鐘，但是這種方法會(huì)在標(biāo)簽中增加 過(guò)多的電路，增加標(biāo)簽芯片成本。在協(xié)議中，可以在讀寫器和標(biāo)簽每次通信 前都進(jìn)行一次時(shí)鐘校準(zhǔn)，但是這種方法消耗過(guò)多的通信時(shí)間，降低通信速度。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種對(duì)射頻身份識(shí)別標(biāo)簽電路的振蕩器所產(chǎn)生 的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)的電路，使得標(biāo)簽電路產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)能夠滿足射頻身 份識(shí)別協(xié)議的要求，正確地解碼讀寫器向標(biāo)簽發(fā)送的數(shù)據(jù)，并正確地向讀寫 器回發(fā)數(shù)據(jù)，同時(shí)控制標(biāo)簽的功耗，提高標(biāo)簽的讀寫距離。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)的射頻身 份識(shí)別標(biāo)簽，該標(biāo)簽與讀寫器之間通過(guò)信號(hào)連接；
讀寫器含有若干天線，標(biāo)簽含有若干天線，讀寫器通過(guò)天線向標(biāo)簽發(fā)出 命令，對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行操作，標(biāo)簽通過(guò)天線接收讀寫器發(fā)出的命令，并通過(guò)標(biāo)簽 上的電路處理這些命令，把相應(yīng)的數(shù)據(jù)通過(guò)天線回發(fā)給讀寫器；
所述的標(biāo)簽包含有
信號(hào)解調(diào)電路，該信號(hào)解調(diào)電路通過(guò)電路連接天線的接口； 命令處理電路，該命令處理電路通過(guò)電路連接所述信號(hào)解調(diào)電路； 非易失存儲(chǔ)器，該非易失存儲(chǔ)器通過(guò)電路連接所述命令處理電路； 信號(hào)調(diào)制電路，該信號(hào)調(diào)制電路通過(guò)電路連接所述命令處理電路和天線 的接口；
整流電路，該整流電路分別通過(guò)電路連接所述天線的接口、信號(hào)解調(diào)電 路、命令處理電路、非易失存儲(chǔ)器和信號(hào)調(diào)制電路；
振蕩器電路，該振蕩器電路通過(guò)電路連接所述信號(hào)解調(diào)電路、命令處理200820154791.3
信號(hào)解調(diào)電路對(duì)由天線接收的射頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，命令處理電路對(duì)由信 號(hào)解調(diào)電路解調(diào)后得到的命令數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，非易失存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)標(biāo)簽數(shù) 據(jù)，信號(hào)調(diào)制電路把需要回發(fā)給讀寫器的數(shù)據(jù)，按照一定的格式，調(diào)制成相 應(yīng)的編碼形式，通過(guò)天線回發(fā)給讀寫器；振蕩器電路產(chǎn)生一個(gè)或者多個(gè)時(shí)鐘 信號(hào)，提供給標(biāo)簽中的信號(hào)解調(diào)電路，命令處理電路，信號(hào)調(diào)制電路使用， 以完成對(duì)接收到的讀寫器發(fā)出的命令進(jìn)行解碼，執(zhí)行命令規(guī)定的操作，以及 對(duì)回發(fā)的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼等功能，整流電路對(duì)由天線接收的射頻信號(hào)進(jìn)行整流， 產(chǎn)生電壓、電流，為標(biāo)簽上的其它各個(gè)電路提供能量。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)在于
所述的振蕩器電路包含電路連接的振蕩器和開關(guān)電阻/電流網(wǎng)絡(luò)； 所述的開關(guān)電阻/電流網(wǎng)絡(luò)中包含若干個(gè)開關(guān)S0， Sl， S2...，通過(guò)調(diào)節(jié)
這些開關(guān)的導(dǎo)通和斷開情況，來(lái)調(diào)節(jié)通過(guò)開關(guān)電阻/電流網(wǎng)絡(luò)的總電流；
所述的標(biāo)簽中還包含電路連接所述非易失存儲(chǔ)器和振蕩器電路的易失型
存儲(chǔ)器；
所述的非易失存儲(chǔ)器中包含一個(gè)時(shí)鐘校準(zhǔn)位段，所述的易失存儲(chǔ)器中也 包含一個(gè)時(shí)鐘校準(zhǔn)位段，該易失存儲(chǔ)器中的時(shí)鐘校準(zhǔn)位段可以控制開關(guān)電阻/ 電流網(wǎng)絡(luò)中的開關(guān)SO， Sl， S2，...，所述的時(shí)鐘校準(zhǔn)位段包含若干比特位， 它的位數(shù)與開關(guān)SO， Sl， S2，…的個(gè)數(shù)相對(duì)應(yīng)；
標(biāo)簽把非易失存儲(chǔ)器的時(shí)鐘校準(zhǔn)位段讀入到易失型存儲(chǔ)器的時(shí)鐘校準(zhǔn)位 段中，通過(guò)易失型存儲(chǔ)器中的時(shí)鐘校準(zhǔn)位段的邏輯電平為高或者為低，來(lái)控 制開關(guān)S0， Sl， S2，...的狀態(tài)為導(dǎo)通或者斷開，從而控制通過(guò)開關(guān)電阻/電 流網(wǎng)絡(luò)的電流，從而控制振蕩器的時(shí)鐘信號(hào)的頻率。
本實(shí)用新型使得射頻身份識(shí)別標(biāo)簽電路在原有的對(duì)協(xié)議處理的電路的基 礎(chǔ)上，能夠方便地校準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，使得標(biāo)簽電路產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)能夠滿足射 頻身份識(shí)別協(xié)議的要求，正確地解碼讀寫器向標(biāo)簽發(fā)送的數(shù)據(jù)，并正確地向 讀寫器回發(fā)數(shù)據(jù)，同時(shí)控制標(biāo)簽的功耗，提高標(biāo)簽的讀寫距離。本實(shí)用新型 可以避免在集成電路工藝中采用精度高成本高的電阻或電容，從而有利于控 制標(biāo)簽的成本。

圖1是背景技術(shù)中射頻身份識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖2是背景技術(shù)中標(biāo)簽的電路圖3是本實(shí)用新型中標(biāo)簽的電路圖4是本實(shí)用新型中振蕩器電路的電路圖5是本實(shí)用新型中開關(guān)電阻網(wǎng)絡(luò)的電路圖6是本實(shí)用新型中倒T型開關(guān)電阻網(wǎng)絡(luò)的電路圖7是本實(shí)用新型中由MOS管組成的開關(guān)電流網(wǎng)絡(luò)的電路圖8是本實(shí)用新型中標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)示意具體實(shí)施方式
以下根據(jù)圖3 圖8，具體說(shuō)明本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供一種對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)的射頻身份識(shí)別標(biāo)簽，該標(biāo)簽 2與讀寫器1之間通過(guò)信號(hào)連接；
讀寫器1含有一個(gè)或者多個(gè)天線3，標(biāo)簽2含有一個(gè)或者多個(gè)天線4，讀 寫器1通過(guò)天線3向標(biāo)簽2發(fā)出命令，對(duì)標(biāo)簽2進(jìn)行操作，標(biāo)簽2通過(guò)天線 4接收讀寫器發(fā)出的命令，并通過(guò)標(biāo)簽2上的電路處理這些命令，把相應(yīng)的 數(shù)據(jù)通過(guò)天線4回發(fā)給讀寫器1;
如圖3所示，所述的標(biāo)簽2包含有
信號(hào)解調(diào)電路5，該信號(hào)解調(diào)電路5通過(guò)電路連接天線4的接口； 命令處理電路6，該命令處理電路6通過(guò)電路連接所述信號(hào)解調(diào)電路5; 非易失存儲(chǔ)器7，該非易失存儲(chǔ)器7通過(guò)電路連接^f述命令處理電路6; 信號(hào)調(diào)制電路9，該信號(hào)調(diào)制電路9通過(guò)電路連接所述命令處理電路6 和天線4的接口；
整流電路10，該整流電路10分別通過(guò)電路連接所述天線4的接口、信 號(hào)解調(diào)電路5、命令處理電路6、非易失存儲(chǔ)器7和信號(hào)調(diào)制電路9;
振蕩器電路8,該振蕩器電路8通過(guò)電路連接所述信號(hào)解調(diào)電路5、命令 處理電路6、信號(hào)調(diào)制電路9和整流電路10;
信號(hào)解調(diào)電路5對(duì)由天線4接收的射頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，命令處理電路6 對(duì)由信號(hào)解調(diào)電路5解調(diào)后得到的命令數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，非易失存儲(chǔ)器7用來(lái)存儲(chǔ)標(biāo)簽數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可能是標(biāo)簽的序列號(hào)(TID)，電子物品編碼數(shù)據(jù) (EPC)等，信號(hào)調(diào)制電路9把需要回發(fā)給讀寫器1的數(shù)據(jù)，按照一定的格 式，調(diào)制成相應(yīng)的編碼形式，通過(guò)天線4回發(fā)給讀寫器1;振蕩器電路8產(chǎn) 生一個(gè)或者多個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，提供給標(biāo)簽2中的信號(hào)解調(diào)電路5，命令處理電 路6,信號(hào)調(diào)制電路9使用，以完成對(duì)接收到的讀寫器1發(fā)出的命令進(jìn)行解 碼，執(zhí)行命令規(guī)定的操作，以及對(duì)回發(fā)的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼等功能，整流電路10 對(duì)由天線4接收的射頻信號(hào)進(jìn)行整流，產(chǎn)生電壓、電流，為標(biāo)簽2上的其它 各個(gè)電路提供能量。
所述的非易失存儲(chǔ)器7是EEPROM (電可擦除只讀存儲(chǔ)器)，或者OTP (一次性可編程存儲(chǔ)器)，或者其它形式的存儲(chǔ)器；
本實(shí)用新型的特點(diǎn)在于
如圖4所示，所述的振蕩器電路8包含電路連接的振蕩器11和開關(guān)電阻 /龜流網(wǎng)絡(luò)12;
所述的振蕩器11是反向器組成的環(huán)形振蕩器，或者是各種形式的遲豫振 蕩器(如RC振蕩器)，或者是其它形式的振蕩器；
如圖5 圖7所示，所述的開關(guān)電阻/電流網(wǎng)絡(luò)12是開關(guān)電阻網(wǎng)絡(luò)13(見 圖5)，或者是倒T型開關(guān)電阻網(wǎng)絡(luò)14 (見圖6)，或者是由MOS管組成的 開關(guān)電流網(wǎng)絡(luò)15 (見圖7)，上述的開關(guān)電阻/電流網(wǎng)絡(luò)12中都包含有一個(gè)或 者多個(gè)開關(guān)S0， Sl， S2...，通過(guò)調(diào)節(jié)這些開關(guān)的導(dǎo)通和斷開情況，來(lái)調(diào)節(jié)通 過(guò)開關(guān)電阻網(wǎng)絡(luò)13，或者倒T型開關(guān)電阻網(wǎng)絡(luò)14，或者由MOS管組成的開 關(guān)電流網(wǎng)絡(luò)15的總電流；
如圖8所示，所述的標(biāo)簽2中還包含電路連接所述非易失存儲(chǔ)器7和振 蕩器電路8的易失型存儲(chǔ)器17;
所述的易失型存儲(chǔ)器17 —般是指集成電路中的SRAM (靜態(tài)隨機(jī)存取 存儲(chǔ)器)或者寄存器；
所述的非易失存儲(chǔ)器7中包含一個(gè)時(shí)鐘校準(zhǔn)位段16，所述的易失存儲(chǔ)器 17中也包含一個(gè)時(shí)鐘校準(zhǔn)位段21，該易失存儲(chǔ)器17中的時(shí)鐘校準(zhǔn)位段21 可以控制開關(guān)電阻/電流網(wǎng)絡(luò)12中的開關(guān)S0， Sl， S2，...，所述的時(shí)鐘校準(zhǔn) 位段16和21是1個(gè)或者多個(gè)比特位，它的位數(shù)與開關(guān)SO， Sl， S2，...的個(gè) 數(shù)相對(duì)應(yīng)；標(biāo)簽2把非易失存儲(chǔ)器7的時(shí)鐘校準(zhǔn)位段16讀入到易失型存儲(chǔ)器17的 時(shí)鐘校準(zhǔn)位段21中，通過(guò)易失型存儲(chǔ)器17中的時(shí)鐘校準(zhǔn)位段21的邏輯電平 為高或者為低，來(lái)控制開關(guān)SO， Sl， S2，…的狀態(tài)為導(dǎo)通或者斷開，從而控 制通過(guò)開關(guān)電阻/電流網(wǎng)絡(luò)12的電流，從而控制振蕩器的時(shí)鐘信號(hào)的頻率。
權(quán)利要求1. 一種對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)的射頻身份識(shí)別標(biāo)簽，該標(biāo)簽(2)與讀寫器(1)之間通過(guò)信號(hào)連接；所述的標(biāo)簽(2)包含有若干個(gè)天線(4)；信號(hào)解調(diào)電路(5)，該信號(hào)解調(diào)電路(5)通過(guò)電路連接天線(4)的接口；命令處理電路(6)，該命令處理電路(6)通過(guò)電路連接所述信號(hào)解調(diào)電路(5)；非易失存儲(chǔ)器(7)，該非易失存儲(chǔ)器(7)通過(guò)電路連接所述命令處理電路(6)；信號(hào)調(diào)制電路(9)，該信號(hào)調(diào)制電路(9)通過(guò)電路連接所述命令處理電路(6)和天線(4)的接口；振蕩器電路(8)，該振蕩器電路(8)通過(guò)電路連接所述信號(hào)解調(diào)電路(5)、命令處理電路(6)、信號(hào)調(diào)制電路(9)和整流電路(10)；其特征在于所述的標(biāo)簽(2)中還包含整流電路(10)，該整流電路(10)分別通過(guò)電路連接所述天線(4)的接口、信號(hào)解調(diào)電路(5)、命令處理電路(6)、非易失存儲(chǔ)器(7)和信號(hào)調(diào)制電路(9)；所述的振蕩器電路(8)包含電路連接的振蕩器(11)和開關(guān)電阻/電流網(wǎng)絡(luò)(12)；所述的標(biāo)簽(2)中還包含電路連接所述非易失存儲(chǔ)器(7)和振蕩器電路(8)的易失型存儲(chǔ)器(17)。
2. 如權(quán)利要求1所述的對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)的射頻身份識(shí)別標(biāo)簽，其特征在 于，所述的讀寫器(O含有若干個(gè)天線(3)。
3. 如權(quán)利要求1所述的對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)的射頻身份識(shí)別標(biāo)簽，其特征在 于，所述的非易失存儲(chǔ)器(7)是電可擦除只讀存儲(chǔ)器，或者一次性可編 程存儲(chǔ)器。
4. 如權(quán)利要求1所述的對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)的射頻身份識(shí)別標(biāo)簽，其特征在于，所述的振蕩器(11)是反向器組成的環(huán)形振蕩器，或者是各種形式的 遲豫振蕩器。
5. 如權(quán)利要求1所述的對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)的射頻身份識(shí)別標(biāo)簽，其特征在 于，所述的開關(guān)電阻/電流網(wǎng)絡(luò)(12)中包含有若干個(gè)開關(guān)(S0， Sl， S2...)。
6. 如權(quán)利要求5所述的對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)的射頻身份識(shí)別標(biāo)簽，其特征在 于，所述的開關(guān)電阻/電流網(wǎng)絡(luò)(12)是開關(guān)電阻網(wǎng)絡(luò)(13)，或者是倒T 型開關(guān)電阻網(wǎng)絡(luò)(14)，或者是由MOS管組成的開關(guān)電流網(wǎng)絡(luò)(15)。
7. 如權(quán)利要求1所述的對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)的射頻身份識(shí)別標(biāo)簽，其特征在 于，所述的非易失存儲(chǔ)器(7)中包含一個(gè)時(shí)鐘校準(zhǔn)位段(16)，所述的易 失存儲(chǔ)器(17)中也包含一個(gè)時(shí)鐘校準(zhǔn)位段(21)，該易失存儲(chǔ)器(17) 中的時(shí)鐘校準(zhǔn)位段(21)可以控制開關(guān)電阻/電流網(wǎng)絡(luò)(12)中的開關(guān)(SO， Sl， S2，…)。
8. 如權(quán)利要求7所述的對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)的射頻身份識(shí)別標(biāo)簽，其特征在 于，所述的時(shí)鐘校準(zhǔn)位段(16和21)包含若干個(gè)比特位，它的位數(shù)與開 關(guān)(SO， Sl， S2，...)的個(gè)數(shù)相對(duì)應(yīng)。
專利摘要一種對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)的射頻身份識(shí)別標(biāo)簽，包含電路連接的信號(hào)解調(diào)電路、命令處理電路、非易失存儲(chǔ)器、信號(hào)調(diào)制電路、整流電路和振蕩器電路，還包含整流電路和易失型存儲(chǔ)器，振蕩器電路包含電路連接的振蕩器和開關(guān)電阻/電流網(wǎng)絡(luò)。本實(shí)用新型使得標(biāo)簽電路產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)能夠滿足射頻身份識(shí)別協(xié)議的要求，正確地解碼讀寫器向標(biāo)簽發(fā)送的數(shù)據(jù)，并正確地向讀寫器回發(fā)數(shù)據(jù)，同時(shí)控制標(biāo)簽的功耗，提高標(biāo)簽的讀寫距離。
文檔編號(hào)G06K19/073GK201285555SQ20082015479
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2008年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月3日
發(fā)明者寧兆熙, 綱 張, 清 李, 磊 王, 羅恰嗣 申請(qǐng)人:上海復(fù)旦微電子股份有限公司