[发明专利]一种用于非接触卡芯片的工作频率调节方法和电路

说明书

技术领域

本发明涉及工作频率调节方法，更具体地，本发明涉及用于非接触卡芯片的工作频率调节方法。

背景技术

不断发展的非接触卡应用对非接触卡芯片提出了越来越高的性能要求，芯片需要不断提高处理速度，同时还需要能够在尽可能小的场强下工作。芯片通常是通过提高CPU的时钟频率来提高处理速度的，但是频率提高的同时意味着更多的功率消耗，在较小场强下显然是不行的。因此需要对芯片当前工作场强下的能量情况进行评估，为工作频率的处理给出参考，从而实现在一定场强下以最快速度可靠地工作。

在一些文献中提到了通过检测芯片的放电电流来检测芯片的剩余可用能量。但是如果只用放电电流检测的结果来控制升频降频，一旦升频后，放电电流的检测输出状态可能发生改变，系统可能又会降低频率。这种情况会影响芯片的正常工作。

发明内容

本发明提供一种用于非接触卡芯片的工作频率调节方法，目的是解决芯片在一定场强下以最高工作频率可靠工作的问题，使用泄放电流检测和电源电压检测来共同检测芯片的可用功率，为工作频率的处理给出参考。即使升频后泄放电流检测的结果发生变化，只要电源电压检测输出正常，就不会导致芯片再降频，芯片可以在当前场强下以最高频率稳定工作。

通过监测芯片放掉的多余电流以及芯片电源电压，对芯片的工作频率进行选择，具体步骤如下：

(1)芯片CPU开始工作之前，通过监测芯片的放电电流，记录输出的放电电流值I；

(2)建立芯片消耗电流与芯片工作频率的一一对应关系；

(3)根据输出的放电电流值与芯片工作频率对应的芯片消耗电流相比较的结果，选择适合的工作频率；

(4)芯片以选择的工作频率工作后，继续对输出的放电电流值进行实时监测，同时监测芯片电源电压，对工作频率做出调整。

芯片的工作频率，可以有n个选择(f₁、f₂…f_n)，工作频率为f_i时芯片的电流消耗为I_i，而且f₁＜f₂＜…＜f_n。芯片CPU开始工作之前，先判断芯片内放电通路的放电电流大小，根据放电电流与工作频率为f_i时芯片的电流消耗I_i相比较的结果，选择适合的工作频率。如果监测输出的放电电流值满足I_i+1＞I＞I_i，则选择芯片的工作频率f_i。芯片以选择的工作频率f_i工作起来之后，仍然对放电电流和电源电压实时监测，并且对工作频率做出适当的调整。如果电源电压低于检测阈值，需要降低工作频率，选择芯片的工作频率f_i-1；如果电源电压高于检测阈值，而放电电流小于再进行一次升频所带来的负载电流增加值，就应该保持现有的工作频率f_i；如果电源电压高于检测阈值，而且放电电流大于再进行一次升频所带来的负载电流增加值，芯片时钟选择电路选择芯片的工作频率f_i+1。

注意：本发明可以实现芯片在一定场强下以最高速度可靠地工作，并且能够根据场强和芯片的电流消耗实时调整工作频率。

根据本发明的一个重要方面，在CPU开始工作之前，如果I＞I_n，芯片可以一次就把工作频率设定为f_n，这样的速度最快，但是可能由于频率突然升高，电源迅速下降到检测点以下，导致升频失败；也可以先设定在某个中间频率，然后再升高到f_n，这样需要更多的处理时间，但是电源的变化平缓一些。选择哪一条状态转移路径，需要根据对电源响应情况的评估来确定。最终实现以最快速度升高到目标频率，并且电源波动在可接受范围之内。

附图说明

图1示意性示出了根据本发明的用于非接触卡芯片的工作频率调节方法；

图2示意性示出了根据本发明的用于非接触卡芯片的工作频率调节电路；

图3示出了用于非接触卡芯片的工作频率调节方法的一种具体状态转移图(n＝4，f₁不能直接升至f₄)

具体实施方式

用于非接触卡芯片的工作频率调节电路包括电源电压检测电路、泄放电流检测电路、芯片时钟选择电路，其中：