反向链路频率，还要 满足在相应频点上的反向链路频率误差为-20 %~+20%，这样才可以保证反向链路通信 的正常进行。这是主时钟精度不高的情况下，进行低功耗设计的一个挑战。本发明所提出 的反向链路频率的方法，满足频率误差（FT)，具体分析如下：
[0048] 通过表2，得到反向链路频率的标准值BLFP"S
[0049]BLFpri= 1/Tpri= 320kHz(1)
[0050] 其中Tp"代表标准的反向链路时钟。国家标准中规定，Tc= 6. 25μs或12. 5μs。 结合前向链路中的基准时间Tc换算可得。
[0051] 1)当Tc= 6. 25μs时，在理想的情况下，由式（1)有：
[0052]
[0053] 因此可以得到反向链路的时钟周期（W为
[0054]
[0055] 采用前向链路前导码的校准符二（Tral2)来对主频率（f；lk)进行校准，设Ν为系统 时钟对校准符二计数得到的值，N的标准值Nn°m为：
[0056]Tcal2= 2TC (4)
[0057]Nnom= 2TcXfclk (5)
[0058]
[0059] 由式⑵和式（5)有：
[0060]
[0061]结合式（3)和（6)可以得到：
[0062] ^Ai\
[0063] 其中，为反向链路时钟，Tclk为主时钟。
[0064] 分析该式可知，反向链路时钟可以由系统主时钟经过分频的到，分频系数η的标 准值nn°m为：
[0065]
[0066] 在理想的情况下，时钟产生电路产生的主时钟为I；lk=1. 92MHz，假设命令解析出 来的反向链路因子为K= 1/5,则分频电路依据式（5)和式（9)得到分频系数为η= 30。
[0067] 在实际情况中，国家标准中规定校准符二的长度误差为±1%，考虑到存在计数误 差和校准符长度误差，因此校准符二的计数值Ν与标准值会有所偏差。下面为计数值的偏 小值Ν?Ζ1和偏大值
[0068]
[0069]
[0070] 在对系统时钟进行分频后得到反向时钟，采用整数分频的方法来实现.若分频系 数取整（round)，考虑到量化误差，因此η也存在最大值n_和最小值η_，则有
[0071]
[0072]
[0073] 标签芯片工作过程中的反向链路频率能否保证标签芯片反向链路通信的正常进 行，由反向链路频率误差（FrequencyError，FE)决定，通过表2知道其范围为±20%，由 定义有
[0074]
[0075] 其屮Ifff标准的反向链路时钟，由式（15)计算得来。
[0076]
[0077] 考虑到存在量化误差、计数误差，则有
[0078]
[0079] 因此通过式（16)可以得到FE的最大值：
[0080]|FELax= max{|FE11，|FE2 |} (17)
[0081] 将实现过程中出现的量化误差、计数误差、分频误差考虑在内，使分频系数得更加 接近现实，反向链路频率具有稳定性，反向链路频率误差在一定的范围内不受时钟精度的 影响，满足要求。
[0082] 2)当Tc= 12. 5μs时，在理想的情况下，由式（1)有：
[0083]
(18)
[0084] 采用前向链路前导码的校准符二（Tral2)来对主频率（f；lk)进行校准，设N为系统 时钟对校准符二计数得到的值，N的标准值为：
[0085] Tcal2=2Tc (19)
[0086]Nnom= 2TcXfclk (20)
[0087] 同理，则可以有
[0088]
[0089]
[0090] 在理想的情况下，时钟产生电路产生的主时钟为I；lk=1. 92MHz，假设命令解析出 来的反向链路因子为K= 1/5,则分频电路依据式（20)和（22)得到分频系数为η= 30。
[0091] 同样地，反向链路频率具有稳定性，反向链路频率误差（FE)在一定的范围内不受 时钟精度的影响，满足要求。
[0092] 经过上述的分析，本发明是一种用于实现超高频射频识别标签芯片反向链路频率 的方法和电路。发明中提出的方法符合超高频射频识别国家标准的要求，其特征在于结合 前向链路中的基准时间1和校准符二Tral2，得到1. 92MHz频率的整数分频系数，同时满足国 家标准中反向链路频率误差（FE)的约束条件。方法是基于电路实现的，电路主要有时钟产 生电路、功耗管理电路、命令解析电路和分频电路。分频电路是方法实现的核心部分，其他 电路起到辅助的作用，具体实现的过程按照图2的流程进行：
[0093] (1)电子标签芯片上电复位后，时钟产生电路开始工作，时钟产生电路采用弛豫 振荡器的形式，其产生的时钟频率受到工艺偏差、温度、电压等因素的影响，如果没有额 外的时钟校准电路，时钟频率可能会偏高或者偏低。考虑到偏差，输出的频率是f，约为 1. 92MHz±20%，然后芯片进入等待接收命令的状态；
[0094] (2)当标签接收到读写器发送过来的QUERY命令时，命令解析电路接收到功耗管 理模块的控制信号，开始工作，通过解析QUERY命令中的参数得到反向链路速率因子（K)， 应当提醒的是反向链路速率因子伴随着QUERY命令中参数的更新而更新；
[0095] (3)分频电路在功耗管理模块的控制下，实现发明中提出的方法，满足反向链路通 信的条件。如图1，时钟产生电路提供主时钟（T&)，命令解析电路提供反向链路因子（K)， 分频电路产生分频因子（n)，依据上述的方法分析，有T^=nXI\lk，最后，输出反向链路频 率（BLF)。
[0096] 应当理解的是，虽然本发明给出的实施例，并非用以限定本发明，为了满足局部的 和具体要求，相关领域的技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围情况下，对上面所描 述的解决方案做出一定修改和变更，均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种用于实现电子标签芯片中反向链路频率的电路，其特征在于，包括时钟产生电 路、功耗管理电路、命令解析电路和分频电路，所述时钟产生电路产生时钟信号、所述功耗 管理电路产生的控制信号、所述命令解析电路提供反向链路速率因子分别输入到分频电路 中进行处理，由分频电路输出反向链路频率。2. -种实现电子标签芯片中反向链路频率的方法，采用如权利要求1所述的用于实现 电子标签芯片中反向链路频率的电路，其特征在于，包括以下步骤： (51) 实现标签芯片中反向链路频率的电路上电复位后，时钟产生电路开始工作，输出 的主时钟，电路处于等待接收命令的状态； (52) 当接收查询命令时，命令解析电路开始工作，通过解析查询命令中的参数得到反 向链路速率因子； (53) 分频电路在功耗管理模块的控制下，依据反向链路速率因子，结合前向链路中的 基准时间和校准符二得到分频系数，进行整数分频，得到反向链路频率。3. 如权利要求2所述的一种实现标签芯片中反向链路频率的方法，其特征在于，所述 步骤（S3)的具体过程为：时钟产生电路提供主时钟I；lk，命令解析电路提供反向链路因子 K，分频电路产生分频因子n，根据公式得到反向链路频率I^F=ηXT^，得到反向链路频率 BLF=l/TBLF〇
【专利摘要】本发明属于射频识别技术领域，具体涉及一种用于实现电子标签芯片中反向链路频率的电路及方法。电路结构包括时钟产生电路、功耗管理电路、命令解析电路和分频电路，所述时钟产生电路产生时钟信号、所述功耗管理电路产生的控制信号、所述命令解析电路提供反向链路速率因子分别输入到分频电路中进行处理,由分频电路输出反向链路频率。方法步骤为：(S1)签芯电路上电复位后，时钟产生电路输出的主时钟；(S2)命令解析电路电路接收查询命令时，通过解析查询命令中的参数得到反向链路速率因子；(S3)分频电路在功耗管理模块的控制下，进行整数分频，得到反向链路频率。实现过程简单、资源消耗少，此外满足无源超高频标签芯片设计中的低功耗要求。
【IPC分类】G06K19/077
【公开号】CN105389612
【申请号】CN201510755819
【发明人】郑黎明, 郑妙霞, 王宏义, 苏昌文, 李聪, 蔡磊, 杨黎
【申请人】中国人民解放军国防科学技术大学
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年11月9日