[发明专利]带PIE解码功能的数字校准时钟电路及控制方法

权利要求书

1.一种带PIE解码功能的数字校准时钟电路的控制方法，采用带PIE解码功能的数字校准时钟电路，其特征在于：所述带PIE解码功能的数字校准时钟电路包括时钟校准控制逻辑电路及PIE解码电路(10)和数字控制时钟电路(20)；所述数字控制时钟电路(20)接收时钟校准控制逻辑电路及PIE解码电路(10)传输过来的控制字，通过调节数字控制时钟电路的工作电流实现时钟校准；数字控制时钟电路(20)为时钟校准控制逻辑电路及PIE解码电路(10)提供工作时钟；

所述时钟校准控制逻辑电路及PIE解码电路(10)包括：

PIE符号计数检测电路(101)，用于对输入的PIE数据进行采样计数，分别计算12.5μs定界符、RTcal符号、TRcal符号、数据“0”和数据“1”的采样总数；

Query命令前导头检测电路(102)，根据所述PIE符号计数检测电路(101)提供的RTcal符号的采样总数及其后面的PIE符号的采样总数判断当前前导头是否是Query命令的前导头，决定是否给出时钟校准使能信号；

Tari判别电路(103)，根据所述PIE符号计数检测电路(101)提供的12.5μs定界符和12.5μs定界符后面的PIE数据“0”的采样总数，判别当前Tari的值，得出数据“0”的标准采样值；

数据“1”标准采样值计算电路(104)，根据所述PIE符号计数检测电路(101)提供的数据“0”的采样总数、RTcal符号的采样总数和所述Tari判别电路(103)提供的数据“0”的标准采样值，计算数据“1”标准采样值；

门限判决电路(105)，根据所述PIE符号计数检测电路(101)提供的RTcal符号采样总数、所述Tari判别电路(103)提供的数据“0”标准采样值和所述数据“1”标准采样值计算电路(104)提供的数据“1”标准采样值，设置区分数据“0”和数据“1”的门限值；

PIE数据判决电路(106)，根据所述门限判决电路(105)提供的门限值，进行数据“0”和数据“1”的区分，输出解码数据和解码时钟；

状态转换电路(107)，用于完成解码及时钟校准各阶段的状态跳转；

时钟校准控制字产生逻辑(108)，在接收到所述Query命令前导头检测电路(102)的时钟校准使能信号后，根据所述Tari判别电路(103)提供的数据“0”的标准采样值和所述数据“1”标准采样值计算电路(104)提供的数据“1”的标准采样值，与当前PIE符号采样值进行比较，计算时钟校准控制字，完成时钟校准后，锁存当前控制字，直至接收到新的Query命令前导头或标签脱离射频场；

其方法包括以下步骤：

步骤(a)：标签芯片上电复位后，时钟校准控制逻辑电路及PIE解码电路(10)置位时钟校准控制字，并将PIE符号计数检测电路(101)清零；

步骤(b)：PIE符号计数检测电路(101)对12.5μs定界符进行检测并计数，记录采样总数N1；

步骤(c)：PIE符号计数检测电路(101)对12.5μs定界符后面的PIE数据“0”进行检测并从零开始进行采样计数，记录采样总数N2；

步骤(d)：PIE符号计数检测电路(101)将采样总数N2传递给Tari判别电路(103)，Tari判别电路(103)根据采样总数N2设置Tari判决门限G1＝0.75×N2，门限G2＝1.25×N2；

步骤(e)：Tari判别电路(103)比较N1和Tari判决门限G1与G2的大小；若N1G2，则判别Tari的值为6.25μs；若G1N1G2，则判别Tari的值为12.5μs；若N1G1，则判别Tari的值为25μs；判别完成后，设置数据“0”的标准采样值为S0；

步骤(f)：PIE符号计数检测电路(101)对数据“0”后面的RTcal符号从零开始进行采样计数，记录采样总数N3；门限判决电路(105)根据采样总数N3，设置区分数据“0”和数据“1”的判决门限D1＝0.5×N3；数据“1”标准采样值计算电路根据数据“0”的采样总数N2、数据“0”的标准采样值S0及RTcal符号的采样总数N3，计算数据“1”的标准采样值为S1；

步骤(g)：PIE符号计数检测电路(101)对RTcal符号后面的PIE符号从零开始进行采样计数，记录采样总数N4；Query命令前导头检测电路(102)判断当前采样总数N4和N3的大小：若当前采样总数N4大于N3，则该符号为TRcal，表明检测到Query命令前导头，并设置时钟信号使能信号有效，跳转至步骤(h)开始时钟校准；若当前采样总数N4小于N3，则不进行时钟校准，并进一步判断当前采样总数N4与判决门限D1的大小：若当前采样总数N4大于D1，则输出解码数据“1”；反之，则输出解码数据“0”；并跳转至步骤(m)进行后续PIE数据解码；

步骤(h)：时钟校准控制字产生逻辑(108)根据数据“0”的采样总数N2与数据“0”的标准采样值S0进行比较：若N2不等于S0，则根据两者之间的差值调整控制字，校准时钟频率；若相等，则停止时钟校准过程，锁存当前时钟校准控制字，更新门限判决电路中的判决门限D1＝(S0+S1)/2，并跳转至步骤(m)；

步骤(i)：PIE符号计数检测电路(101)对TRcal符号后面的数据“1”从零开始进行采样计数，记录采样总数；时钟校准控制字产生逻辑(108)根据数据“1”的采样总数与数据“1”的标准采样值S1进行比较：若数据“1”的采样总数不等于S1，则根据两者之间的差值调整控制字，校准时钟频率；若相等，则停止时钟校准过程，锁存当前时钟校准控制字，更新门限判决电路(105)中的判决门限D1＝(S0+S1)/2，并跳转至步骤(m)；

步骤(j)：PIE符号计数检测电路(101)对数据“1”后面的数据“0”从零开始进行采样计数，记录采样总数；时钟校准控制字产生逻辑(108)根据数据“0”的采样总数与数据“0”的标准采样值S0进行比较：若数据“0”的采样总数不等于S0，则根据两者之间的差值调整控制字，校准时钟频率；若相等，则停止时钟校准过程，锁存当前时钟校准控制字，更新门限判决电路中的判决门限D1＝(S0+S1)/2，并跳转至步骤(m)；

步骤(k)：PIE符号计数检测电路(101)对数据“0”后面的数据“0”从零开始进行采样计数，记录采样总数；时钟校准控制字产生逻辑(108)根据数据“0”的采样总数与数据“0”的标准采样值S0进行比较：若数据“0”的采样总数不等于S0，则根据两者之间的差值调整控制字，校准时钟频率；若相等，则停止时钟校准过程，锁存当前时钟校准控制字，更新门限判决电路中的判决门限D1＝(S0+S1)/2，并跳转至步骤(m)；

步骤(l)：PIE符号计数检测电路(101)对数据“0”后面的数据“0”从零开始进行采样计数，记录采样总数；时钟校准控制字产生逻辑(108)根据数据“0”的采样总数N与数据“0”的标准采样值S0进行比较：若数据“0”的采样总数不等于S0，则根据两者之间的差值调整控制字，校准时钟频率，并锁存调整后的时钟校准控制字，更新门限判决电路中的判决门限D1＝(S0+S1)/2；若相等，则锁存当前时钟校准控制字，更新门限判决电路中的判决门限D1＝(S0+S1)/2，并跳转至步骤(m)进行后续PIE数据的解码；

步骤(m)：PIE符号计数检测电路(101)对后续的PIE数据从零开始进行采样计数，得到每一个PIE符号的采样计数；PIE数据判决电路(106)将PIE符号计数检测电路(101)提供的PIE数据的采样计数与门限判决电路(105)中的判决门限D1进行比较，对后续的PIE数据进行解码判决；

若PIE符号的采样计数值大于D1，则输出解码数据“1”，反之则输出解码数据“0”；

状态转换电路(107)根据时钟校准及解码情况完成各阶段的状态跳转；

步骤(n)：状态转换电路(107)检查解码是否结束，若解码未结束，则跳转至步骤(m)；

步骤(o)：时钟校准控制逻辑电路及PIE解码电路(10)对后续帧数据处理：若检测到Query命令前导头，则对时钟电路进行校准；同时对帧数据进行解码；此过程一直持续直至标签脱离射频场掉电。

2.根据权利要求1所述的带PIE解码功能的数字校准时钟电路的控制方法，其特征在于：N3和N2的关系采用以下公式表示：

b₁,b₂,b₃…b_n均为一位二进制数，取值为数值‘0’或‘1’；上式中n的值以下式确定：

表示向下取整运算；

采用以上公式计算出[b₁,b₂,b₃…b_n]后，利用以下公式计算数据“1”的标准采样值S1：