JPH0918344A - マンチェスター符号化復号化装置 - Google Patents
マンチェスター符号化復号化装置Info
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- JPH0918344A JPH0918344A JP8163464A JP16346496A JPH0918344A JP H0918344 A JPH0918344 A JP H0918344A JP 8163464 A JP8163464 A JP 8163464A JP 16346496 A JP16346496 A JP 16346496A JP H0918344 A JPH0918344 A JP H0918344A
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Abstract
は、 −クロックの開始信号を与える同期信号生成モジュール
(11)と、 −伝送/符号化クロック及び復号化クロック並びに低周
波クロックを生成するクロックの同期及び生成のための
モジュール(12)と、 −復号化クロックで駆動されるフリップフロップを含む
復号化モジュール(13)であって、符号化が、受信フェ
ーズ中復号化されるべきマンチェスター符号化データの
入力信号の簡単なサンプリングであることと、 −伝送フェーズ中伝送されるべきデータのマンチェスタ
ー符号での入力信号と伝送クロックとの間の“排他的O
R”機能を実行する符号化モジュール(14)とを含む。
Description
号化復号化装置に関するものである。
ードの分野である。すなわち、遠隔駆動又は電池駆動
の、近接カード、中長距離カード、単周波数カード、多
周波遠隔駆動カードである。本発明の分野もまた電子ラ
ベルの分野である。交換プロトコルは、伝送情報の符号
化とともに非接触カードとその読取器始動との間の伝送
に使用されている。符号化の本質的な目的は、一連の
“0”ビットの伝送を回避することにある。この場合、
マンチェスター符号が最も使用される符号である。
ード側であろうが読取器側であろうがデータの復号化に
関して特別の実際的な困難性を導入する。もしマンチェ
スター符号化の形成がありふれたものであるならば、そ
れは“排他的OR”タイプの操作によって容易に実行さ
れることができる。復号化操作は、非常に複雑で、復号
化チェーンに遅延線の導入を必要とする。両方の伝送方
向でカード側及び読取器側の伝送クロックの同期化に特
別の注意をしなければならない。本発明の目的は、マン
チェスター様式の符号化/復号化を実行する装置を提案
することにあり、大きな特徴は復号化部分にあり、この
装置は、伝送クロックの生成及びその同期化の両方を確
実にし、伝送クロックはアナログヘッドで再生されたH
F周波数から生成されている。
符号化復号化装置は、下記のモジュールを含んでいる。
‐同期信号生成モジュール: このモジュールは主に
重要である。このモジュールは、クロック、特に復号器
がT0 として知られている基準時間に対してそれ自体を
整列させることを可能にするクロックに対して開始信号
を生じさせる。 ‐クロックの同期・生成のためのモジュール: このモ
ジュールは、伝送/符号化クロック及び復号化クロック
並びに低周波クロックを生成する。これらのクロックは
符号化復号化装置の内部で使用される。これらのクロッ
クはまた、他の回路と符号化復号化装置とを同期化する
ために外部への出力を有する(受信、伝送等)。 ‐復号化モジュール: マンチェスター復号化は、正確
な復号化クロックを生成している前述のモジュールによ
って広大な範囲まで実行される。このクロックのエッジ
は、常に受信ビット上で同一の場所に位置決めされてい
る。この結果、復号化クロックによって駆動されるフリ
ップフロップに減少される非常に簡単な復号器になる。
要するに、復号化は、クロックの前縁で(間接符号のた
めの後縁で)実行される受信フェーズ中、復号化される
べきマンチェスター符号化データの入力信号の簡単なサ
ンプリングである。 ‐符号化モジュール: このモジュールは、伝送フェー
ズ中にマンチェスター符号に符号化されるべきであるデ
ータの入力信号と伝送クロックとの間の“排他的OR”機
能を実行する。
十分であることを特徴とし、符号化クロックに関するい
かなる情報も復号化には必要でない。本発明の符号化復
号化装置は、所定の伝送周波数、例えば、9600ボー
で2つのクロック、すなわち1つの符号化クロックと1
つの復号化クロックによって作動する。第1の符号化ク
ロック(伝送中)は、分周器を使用してHF(高周波)信号
から生成される。このクロックは、受信中符号化信号上
で再同期化される。整相は、第2のクロックの形成のた
めの時間ゼロ(T0) とみなされる受信信号の第1の後縁
で実行される。第2の復号化クロックはまた、符号化ク
ロックを生成する同一分周器を使用してHF信号から生成
され、このクロックは符号化クロックに対して、例えば
1/4ビットの特定された遅延を有している。復号化は、
復号化クロックの前縁で入力ラインをサンプリングする
ことによって生じる。間接マンチェスター符号の場合、
遅延は3T/4であることが有り得る。
(“特定用途向けIC”)に統合されるマクロセルの形式で
作成されている。本発明の目的であるモジュールとは別
に、ASICは、アナログヘッドと、例えば、EEPR
OM(“電気的消去プログラマブルROM)型式のメモリ
と、伝送/受信プロトコル及びメモリでの読み出し/書
き込みを管理する論理部とを統合する。このASICは
2つのアプリケーション、すなわち電子ラベル及び非接
触カードで使用されている。本発明のモジュールはま
た、プログラマブル回路(FPGA:“フィールドプロ
グラマブルゲートアレイ”又はプログラマブル構成要
素)の形式で作成されている。この形式では、それは読
取器側で使用されることができる。確かに、本発明の符
号化復号化装置は、データの2つのフェーズ符号化を使
用するいかなる非接触システムに対しても関わりがあ
る。その顕著な点は、下記である。 ‐それは完全にディジタルである。その形成は非常に簡
単である。伝送クロックの生成及び復号化は同一の資源
を使用する。この結果、低電力消費を有する非常にコン
パクトなモジュールを生じる。 ‐非接触カード(又は電子ラベル)は常に読取器と同期
化される。原理は復号化システムと同一である。 ‐使用することが簡単である。システムの両側(読取器
及びカード)のためのマイクロプロセッサ及びケーブル
接続されたロジックによって同様に広範囲に使用される
ことができる。
置の概略図を示す。図1は、8つの入出力を有する装置
10を有する。すなわち、 ‐読取器によって伝送される無線周波数信号の周波数す
なわちRFでのクロックCLK。この信号は、アナログ
インタフェースによるRF信号の回復/再生の結果であ
る。クロックCLKの周波数は例として示される場合で
は4.9MHzである。この周波数は非常により高い
が、より低いこともまたあり得る。周波数制限は本発明
の符号化復号化装置の形成のせいではない。このクロッ
クCLKは、本発明の符号化復号化装置で使用される全
ての他のクロックを生成するために使用される。すなわ
ち、 ‐受信フェーズ中及び復号化されることを予定されてい
るマンチェスター符号化データの入力SI。 - 伝送フェーズ中にマンチェスター符号に復号化される
ことを予定されているデータの入力SO NRZ
号化装置によって復号化されたデータの出力SI NR
Z。 ‐入力SO NRZで受信されたデータ及び本発明の符
号化復号化装置によってマンチェスター符号化されたデ
ータの出力SO。 ‐クロックCLKから生成され、論理の残りを作動する
ために使用されるクロックH SYSTEM。このクロ
ックの周波数は、クロックCLKの周波数に対して低
い。このクロックCLKの周波数は、回路(その電力消
費が周波数とともに増加するCMOS技術で製造された
回路)のエネルギーバランスを改善する。考察の場合で
は周波数は150KHzである。 ‐クロックH SYSTEMから生成された伝送クロッ
クH TRANS。それは、伝送速度(考察された場合で
は9600ボー)並びにマンチェスター符号化をクロッ
クするために使用される。 ‐クロックH SYSTEMから生成されたマンチェス
ター復号化クロックH DECORDING(考察される
場合では9600Hz)。
600ボーに制限されない。符号化復号化装置は、最も
使用される伝送速度(9600、19200又はいかな
る他の速度も)の範囲によって使用されることができ
る。図1で示されるように、本発明のマンチェスター符
号化復号化装置は、下記のモジュールを含んでいる。 ・同期信号生成モジュール11:このモジュールは、最
も重要性を有する。それは、クロック、特に、復号器が
T0として既知の基準時間に対してそれ自体を整列させ
る復号化クロックH DECORDINGのための開始
信号を与える。同期信号(RAZ H 9600)を生成
するために、このユニットはラインSIを連続的に監視
する。それは“1”から“0”への遷移を検出する瞬間
から、それはタイマをトリガし、例えば、1msの間、
スタンバイにそれ自体をリセットする。1ms後に到達
する“1”から“0”への第1の遷移は、基準時間T0
に対してそれを与える。この1msの待機時間は、寄生
遷移で同期化することを回避することを可能にする。:
この時間遅延は調整可能であり、安定信号を確定する面
からの復調システム性能に応じて、それはより大きく
も、又はより小さくもあり得る。
ュール12:このモジュールは、伝送/符号化クロック
及び復号化クロック並びに低周波クロックを生成する。
これらのクロックは、符号化復号化装置の内部で使用さ
れる。これらのクロックはまた、符号化復号化装置とと
もに作動する他の回路を同期化するために外部への出力
(受信、伝送等)を有する。すなわち、
2による割算)によってクロクCLKから得られたクロ
ックH SYSTEM:それは信号RESETによる初
期設定直後に開始する固定クロックである。 ‐伝送クロックH TRANS:それは、伝送速度を固
定し、マンチェスター符号化で使用される。それは、第
1のモジュール11によって生成された同期信号によっ
てゼロにリセットされるカウンタ割算器(16で割算)に
よってクロックH SYSTEMから生成される(RAZ
H9600=“1”は、カウンタを強いて0にする。
RAZ H9600が“0”になるや否やカウンタは解
放される)。次に、クロックH TRANSは、開始時
間T0から作動し、信号RAZ H9600の各パルス
で再同期化される。 ‐復号化クロックH DECORDING:それはマン
チェスター復号化のためだけに使用される。それは、H
TRANSと同様に及び同一カウンタとともに生成さ
れる。パルスRAZ H9600=“1"であるとき、
それはクロックH TRANSと同時に使用不可能にされる
が、信号RAZ H9600が“0"になるとき、H T
RANSに対してある遅延で開始する。この遅延は、直
接マンチェスター符号の場合では1ビットの持続期間の
1/4である。それは、間接マンチェスター符号の場合
では1ビットの持続期間の3/4である(9600ボー
での1ビットの持続期間は104μsである)。2つの
前(後)縁を分離する遅延は常に同一である。クロックH
TRANSの周波数シフトもまた同一比率でクロックH
DECORDING に影響を与える。 ‐クロックCLKは、読取器の中及びカードの中の両方
で使用可能である。符号化復号化装置が両方の側で使用
されるならば、信号CLKから同様に生成されている伝
送クロックH TRANSは2つの装置では同期してい
る。符号化復号化装置がカード側で使用されるだけであ
る場合、カードクロックH TRANSは読取器クロッ
クによって制御される。両方の場合、符号化復号化装置
側の同期は常に保証される。
復号化は、正確な復号化クロックH DECORDING
を生成する前述のモジュールによって広大な範囲まで実
行される。このクロックのエッジは常に受信ビットの同
一桁に位置決めされる。この結果、復号化クロックによ
って駆動されるフリッププロップに減少される非常に簡
単な復号器となる。実際は、復号化は、クロックの前縁
で(間接コードのための後縁で)実行される受信フェーズ
中、復号化される予定のマンチェスター符号化データの
入力信号SIの簡単なサンプリングである。 ・符号化モジュール14:このモジュールは、伝送フェ
ーズ中、マンチェスター符号に符号化されるべきである
データの入力信号SO NRZと伝送クロックH TRA
NSとの間の“排他的OR”機能を実行する。
伝送周波数、例えば、9600ボーで2つのクロック、
1つの符号化クロックと1つの復号化クロックとで作動
する。第1のクロックは、符号化のために使用される
(伝送中)。それは、分周器を使用してHF信号から生成
される。このクロックは、受信中、符号化信号上に再同
期化される。整相は、第2のクロックの形成のための時
間ゼロ(T0)とみなされる受信信号の第1の後縁で実行
される。復号化クロックもまた、符号化クロックを生成
する同一の分周器を使用してHF信号から生成され、こ
のクロックは、例えば、符号化クロックに対して1/4
ビットの特定遅延を有する。このクロックの整相は、時
間T0+T/4で実行される。復号化は、図2に示され
るような復号化クロックの前縁上で入力ラインをサンプ
リングすることによって生じる。
簡単である。そのことは、その独創性及びその重要性を
符号化復号化装置に与えている。本発明の符号化復号化
装置は、ハードウェア記述言語VHDL(VERY H
igh Speed Integrated Circ
uit Hardware Description
Language“超高速集積回路ハードウェア記述言
語”)で作成されている。その働きはシミュレートさ
れ、その動作は確認されている。ハードウェアレベルで
の実現は“標準セル”のライブラリ内の合成によって実
行されている。図1のモジュールへの分割は、VHDL
で記述された操作上の分割に正確に相当する。VHDL
言語での記述は下記の付表に示されている。
統合されるマクロセルの形式で作成されている。本発明
の目的であるモジュールとは別に、ASICは、アナロ
グヘッドと、例えば、EEPROMP型式のメモリと、
伝送/受信プロトコル及びメモリでの読み出し/書き込
みを管理する論理部とを統合する。このASICは2つ
のアプリケーション、すなわち電子ラベル及び非接触カ
ードで使用されている。本発明のモジュールはまた、プ
ログラマブル回路(FPGA)の形式で作成されている。
この形式では、それは読取器側で使用されることができ
る。作成された本発明の符号化復号化装置を作成する例
では下記のパラメータを有する。 ‐1.87MHzでのHFクロック。 ‐9600Hzでの伝送クロック。 ‐直接マンチェスター符号:“1”ビットは、2ビット
“10”で符号化される。“0"ビットは2ビット“0
1"で符号化される。符号化マンチェスタービットの持
続時間は、非符号化ビットの持続時間の半分に等しい。
したがって、伝送の実際の速度は19200ボーである
(他方では、間接マンチェスターは“1"ビットを“0
1"として符号化し、“0"を“10"として符号化す
る)。
グ図を示す。
Claims (8)
- 【請求項1】マンチェスター符号化復号化装置におい
て、 クロックの開始信号を与える同期信号生成モジュール
と、 伝送/符号化クロック及び復号化クロック並びに低周波
クロックを生成するクロックの同期化及び生成のための
モジュールと、 前記復号化クロックで駆動されるフリップフロップを含
む復号化モジュールであって、前記復号化が、受信フェ
ーズ中、復号化されるべきであるマンチェスター符号化
データの入力信号の簡単なサンプリングであることと、 伝送フェーズ中復号化されるべきデータのマンチェスタ
ー符号における前記入力信号と前記伝送クロックとの間
の“排他的OR"機能を実行する符号化モジュールとを
含み、復号化されるべき前記データのみが前記復号化に
十分であり、前記符号化クロックに関するいかなる情報
も前記復号化に必要ないことを特徴とするマンチェスタ
ー符号化復号化装置。 - 【請求項2】所定の伝送周波数での2つのクロック、す
なわち符号化クロック及び復号化クロックで作動するこ
とを特徴とする請求項1に記載のマンチェスター符号化
復号化装置。 - 【請求項3】前記符号化クロックが分周器を使用してHF
信号から生成され、このクロックが受信中、符号化信号
で再同期化され、整相が第2のクロックの形成のための
時間ゼロとして取られる受信信号の第1の後縁で実行さ
れ、かつ復号化クロックもまた前記符号化クロックを生
成する同一の分周器を使用して前記HF信号から生成さ
れ、このクロックが特定遅延を有し、前記復号化が前記
復号化クロックの前縁で入力ラインをサンプリングする
ことによって生じることを特徴とする請求項2に記載の
マンチェスター符号化復号化装置。 - 【請求項4】2つのクロックが9600ボーで作動すること
を特徴とする請求項2に記載のマンチェスター符号化復
号化装置。 - 【請求項5】アナログヘッドと、メモリと、伝送/受信
プロトコル及びメモリでの読取/書込を管理する論理部
とを統合するASICにまた統合されるマクロセルの形式で
作成されていることを特徴とする請求項1に記載のマン
チェスター符号化復号化装置。 - 【請求項6】プログラマブル回路の形式で作成されてい
ることを特徴とする請求項1に記載のマンチェスター符
号化復号化装置。 - 【請求項7】非接触カードの分野で使用されていること
を特徴とする請求項1に記載のマンチェスター符号化復
号化装置。 - 【請求項8】電子ラベルの分野で使用されていることを
特徴とする請求項1に記載のマンチェスター符号化復号
化装置。
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