申请/专利权人：北京智芯微电子科技有限公司;国网信息通信产业集团有限公司;国家电网有限公司

申请日：2019-07-19

公开（公告）日：2022-09-13

公开（公告）号：CN110365687B

主分类号：H04L69/00

分类号：H04L69/00;H04L69/08;H04L69/22;H04L69/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.09.13#授权;2019.11.15#实质审查的生效;2019.10.22#公开

摘要：本发明公开了一种SWP协议处理器，包括：协议处理模块，对接收到的信号进行解调以及协议转换形成数据帧；帧解析模块，用于接收数据帧并对数据帧进行校验；FIFO，与帧解析模块相连接，该帧解析模块用于将校验结果正确的数据帧写入FIFO中；以及帧重组模块，分别与FIFO以及协议处理模块相连接，用于从FIFO中读出待发送的数据并对待发送的数据进行校验，根据校验结果对待发送的数据进行预设方式的填充以形成数据帧，并将数据帧发送至协议处理模块；其中，协议处理模块用于对数据帧进行协议转换以及调制，将调制后的信号进行发送。本发明提供的SWP协议处理器紧凑处理器的结构，减少面积占用，并且使得协议处理模块中各个处理进程间的代码可以复用，增加重用性。

主权项：1.一种SWP协议处理器，用于进行物理层以及数据链路层的处理，其特征在于，该SWP协议处理器包括：协议处理模块，用于对接收到的信号进行解调以及协议转换，形成数据帧，其中，所述接收到的信号为非接触式前端CLF发送的电压信号S1；帧解析模块，与所述协议处理模块相连接，用于接收所述数据帧，并对所述数据帧进行校验；FIFO，与所述帧解析模块相连接，该帧解析模块用于将校验结果正确的数据帧写入所述FIFO中；以及帧重组模块，分别与所述FIFO以及所述协议处理模块相连接，用于从所述FIFO中读出待发送的数据并对所述待发送的数据进行校验，根据校验结果对所述待发送的数据进行预设方式的填充以形成数据帧，并将所述数据帧发送至所述协议处理模块；其中，所述协议处理模块用于对所述数据帧进行协议转换以及调制，将调制后的信号进行发送，所述调制后的信号为电流信号S2；其中，所述协议处理模块用于进行物理层以及数据链路层的处理；所述协议处理模块中各个处理进程间的代码能够复用。

全文数据：SWP协议处理器技术领域本发明是关于近场通信，特别是关于一种SWP协议处理器。背景技术随着通信技术的发展，近场通信英文全称：NearFieldCommunication，英文缩写：NFC的应用已越来越广泛。NFC是一种用于电子设备间近距离无线通信的新兴技术，主要应用是移动小额支付，还可以应用于门禁、公交等领域，需要将CLF芯片与SIM卡芯片进行连接。SIM卡的8个引脚中，有5个是日常与手机通信的常规引脚，剩下的三个引脚中，C4与C8被国际标准组织扩展为新一代SIM卡的高速接口，C6引脚被用来连接非接触式前端英文全称：ContactlessFront-end,英文缩写：CLF芯片与SIM卡也就是通用集成芯片卡英文全称：UniversalIntegratedCircuitCard，英文缩写：UICC芯片，通过单线协议英文全称：SingleWireProtocol，英文缩写：SWP协议来实现它们之间连接。SWP是一种面向比特的全双工协议，即能够同时传输与接收。图1所示，其为现有的SWP信号传输的示意图，通信的双方是UICC和CLF。S1定义为电压调制信号，S2为电流调制信号。当CLF的S1信号为低电平时，S2信号是无效的；只有当CLF的S1信号为高电平时，S2信号才有效，这时SIM卡通过高电流H或者低电流L状态代表传输的S2信号的高低电平。CLF为UICC提供能量，传输时钟、数据和信号用于总线管理。传输的数据由单线上的电压和电流的二进制状态表示。现有技术中，通过SWP处理器来实现CLF与UICC之间的通信。基于此，本申请的发明人发现，现有的SWP处理器在物理层协议的处理上分成了多个模块，例如解码器、编码器以及协议处理模块，使得处理器结构分散，面积占用较大，并且解码器、编码器以及协议处理模块之间的程序不能复用，可重用性不高。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。发明内容本发明的目的在于提供一种SWP协议处理器，其能够紧凑处理器的结构，减少面积占用，并且提高SWP协议处理器中代码的可重用性。为实现上述目的，本发明提供了一种SWP协议处理器，用于进行物理层以及数据链路层的处理，该SWP协议处理器包括：协议处理模块，用于对接收到的信号进行解调以及协议转换，形成数据帧，其中，所述接收到的信号为非接触式前端CLF发送的电压信号S1；帧解析模块，与所述协议处理模块相连接，用于接收所述数据帧，并对所述数据帧进行校验；FIFO，与所述帧解析模块相连接，该帧解析模块用于将校验结果正确的数据帧写入所述FIFO中；以及帧重组模块，分别与所述FIFO以及所述协议处理模块相连接，用于从所述FIFO中读出待发送的数据并对所述待发送的数据进行校验，根据校验结果对所述待发送的数据进行预设方式的填充以形成数据帧，并将所述数据帧发送至所述协议处理模块；其中，所述协议处理模块用于对所述数据帧进行协议转换以及调制，将调制后的信号进行发送，所述调制后的信号为电流信号S2。在一优选的实施方式中，还包括：总线模块；所述协议处理模块通过所述总线模块分别与所述帧解析模块、所述FIFO、所述帧重组模块模型相连接。在一优选的实施方式中，还包括时钟模块，分别与所述协议处理模块、所述帧解析模块、所述FIFO、所述帧重组模块模型相连接，用于产生SWP协议控制器的时钟信号。在一优选的实施方式中，还包括同步模块；所述同步模块分别与所述协议处理模块、所述帧解析模块、所述FIFO、所述帧重组模块模型以及所述总线模块相连接，用于在所述总线模块的时钟信号与所述SWP协议控制器的时钟信号不同时，进行同步处理。在一优选的实施方式中，所述帧解析模块用于对所述数据帧进行识别，若所述帧数据为完整的数据帧，则根据SWP的传输协议对所述数据帧进行解析，对解析后的数据信息进行CRC校验。在一优选的实施方式中，所述预设方式的填充包括：根据校验后的结果以及SWP的传输协议对所述待发送的数据进行填充，将填充后的数据帧发送至所述协议处理模块。与现有技术相比，根据本发明的SWP协议处理器，将对SWP协议的物理层以及数据链路层的处理集成到了一个协议处理模块中，便于SWP协议处理器的实现与维护，简化了S1信号、S2信号、与SWP协议处理器之间的交互，并且紧凑处理器的结构，减少面积占用。进一步地，使得协议处理模块中各个处理进程间的代码可以复用，增加重用性。附图说明图1是根据本发明一实施方式的现有的SWP信号传输的示意图。图2是根据本发明一实施方式的SWP协议处理器的结构示意图。图3是根据本发明一实施方式的本实施例中S1信号的编码示意图。具体实施方式下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。如图2至示，其为根据本发明优选实施方式的SWP协议处理器的结构示意图，所述SWP协议处理器用于进行物理层以及数据链路层的处理，包括：协议处理模块1、帧解析模块2、先进先出英文全称：FirstInputFirstOutput，英文缩写：FIFO存储器3、帧重组模块4、总线模块5。协议处理模块1，用于对接收到的信号进行解调以及协议转换，形成数据帧。具体地，协议处理模块1接收到的信号为CLF发送的电压信号S1，根据S1信号的编码规则进行解调以及协议转换，得到与SWP协议处理器内部格式相匹配的数据帧。具体地，如图3所示，其为本实施例中S1信号的编码示意图，逻辑1在34周期34T内为高电平，逻辑0在14周期14T内为高电平。S2信号在S1信号为高时有效，在S1信号为低时才能进行由低电平到高电平的切换。SWP有3种传输速率：212kbps、424kbps、848kbps，对数据位进行扩展之后，传输速率可以达到1696kbps。其中，协议处理模块1通过所述总线模块5分别与所述帧解析模块、所述FIFO、所述帧重组模块模型相连接。总线模块可以是外围总线英文全称：AdvancedPeripheralBus，英文缩写：APB应用模块，APB主要用于低带宽的周边外设之间的连接，具体可以配置寄存器的下发、状态寄存器的上送的；接收数据的读取功能以及发送数据的写入功能。协议处理模块1还可以用于SWP接口状态管理，支持DEACTIVATED、SUSPENDED、ACTIVATED状态的管理和切换，支持接口初始化流程的管理和实现以及支持物理状态变化相关时间可配置。帧解析模块2与所述协议处理模块1相连接，用于接收所述协议处理模块1解调处理后的数据帧，对所述数据帧进行校验。具体的，帧解析模块2用于对所述数据帧进行识别，若所述帧数据为完整的数据帧，则根据SWP的传输协议对所述数据帧进行解析，具体可以是从所述数据帧中剥离帧头、帧尾以及填充的比特，得到解析后的数据，对解析后的数据信息进行CRC校验。FIFO3，与所述帧解析模块相连接，该帧解析模块用于将校验结果正确的数据帧写入所述FIFO中，具体是将校验正确的帧数据按照8bit位宽的数据格式写入接收FIFO中，并上报接收中断信号。若校验结果不正确，则不写入数据帧，并且上报中断信号。帧重组模块4分别与所述FIFO3以及协议处理模块1相连接，用于从所述FIFO3中读出待发送的数据并对所述待发送的数据进行校验，根据校验结果对所述待发送的数据进行预设方式的填充以形成数据帧，并将所述数据帧发送至所述协议处理模块1。具体的，所述预设方式的填充包括：根据校验后的结果以及SWP的传输协议对所述待发送的数据进行填充，将填充后的数据帧发送至所述协议处理模块。具体可以包括对所述待发送的数据进行帧头填充、帧尾填充、预设位数的比特填充以及校验填充。本实施例中的FIFO3，可以设置为接收FIFO以及发送FIFO，接收FIFO与帧解析模块2相连接，用于存储校验结果正确的数据帧，发送FIFO与帧重组模块4相连接，用于存储待发送的数据。所述协议处理模块1与所述帧重组模块4相连接，用于对待发送的数字信号进行调制，将调制后的信号进行发送。具体的，调制后的信号是电流信号S2，S2信号在S1信号为高时有效，在S1信号为低时可以对S2信号进行赋值，将S2的数据准备好。由此，本实施例提供的SWP协议处理器，将对SWP协议的物理层以及数据链路层的处理集成到了一个协议处理模块中，便于SWP协议处理器的实现与维护，简化了S1信号、S2信号、与SWP协议处理器之间的交互，并且紧凑处理器的结构，减少面积占用。进一步地，使得协议处理模块中各个处理进程间的代码可以复用，增加重用性。在一种实现方式中，本实施例提供的SWP协议处理器，还包括时钟模块6，分别与所述协议处理模块1、所述帧解析模块2、所述FIFO3、所述帧重组模块模型4相连接，用于产生SWP协议控制器的时钟信号。在一种实现方式中，本实施例提供的SWP协议处理器，还包括同步模块7，分别与所述协议处理模块、所述帧解析模块、所述FIFO、所述帧重组模块模型以及所述总线模块相连接，用于在所述总线模块的时钟信号与所述SWP协议控制器的时钟信号不同时，进行同步处理。由此，可以在APB接口的时钟与SWP协议处理的时钟不一致时，对时钟信号进行同步，实现配置通道与数据通道进行异步隔离，方便多时钟域的设计。本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等上实施的计算机程序产品的形式。本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备系统、和计算机程序产品的流程图和或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和或方框图中的每一流程和或方框、以及流程图和或方框图中的流程和或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

权利要求：1.一种SWP协议处理器，用于进行物理层以及数据链路层的处理，其特征在于，该SWP协议处理器包括：协议处理模块，用于对接收到的信号进行解调以及协议转换，形成数据帧，其中，所述接收到的信号为非接触式前端CLF发送的电压信号S1；帧解析模块，与所述协议处理模块相连接，用于接收所述数据帧，并对所述数据帧进行校验；FIFO，与所述帧解析模块相连接，该帧解析模块用于将校验结果正确的数据帧写入所述FIFO中；以及帧重组模块，分别与所述FIFO以及所述协议处理模块相连接，用于从所述FIFO中读出待发送的数据并对所述待发送的数据进行校验，根据校验结果对所述待发送的数据进行预设方式的填充以形成数据帧，并将所述数据帧发送至所述协议处理模块；其中，所述协议处理模块用于对所述数据帧进行协议转换以及调制，将调制后的信号进行发送，所述调制后的信号为电流信号S2。2.如权利要求1所述的SWP协议处理器，其特征在于，还包括：总线模块；所述协议处理模块通过所述总线模块分别与所述帧解析模块、所述FIFO、所述帧重组模块模型相连接。3.如权利要求2所述的SWP协议处理器，其特征在于，还包括时钟模块，分别与所述协议处理模块、所述帧解析模块、所述FIFO、所述帧重组模块模型相连接，用于产生SWP协议控制器的时钟信号。4.如权利要求3所述的SWP协议处理器，其特征在于，还包括同步模块；所述同步模块分别与所述协议处理模块、所述帧解析模块、所述FIFO、所述帧重组模块模型以及所述总线模块相连接，用于在所述总线模块的时钟信号与所述SWP协议控制器的时钟信号不同时，进行同步处理。5.如权利要求1所述的SWP协议处理器，其特征在于，所述帧解析模块用于对所述数据帧进行识别，若所述帧数据为完整的数据帧，则根据SWP的传输协议对所述数据帧进行解析，对解析后的数据信息进行CRC校验。6.如权利要求1所述的SWP协议处理器，其特征在于，所述预设方式的填充包括：根据校验后的结果以及SWP的传输协议对所述待发送的数据进行填充，将填充后的数据帧发送至所述协议处理模块。

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