CN110198179A

CN110198179A - 使用近场通信的控制***

Info

Publication number: CN110198179A
Application number: CN201910143057.XA
Authority: CN
Inventors: G·迈尔勒特; J-L·拉拜雷; G·巴斯
Original assignee: Italy Semiconductor (grenoble 2) Co; STMicroelectronics Rousset SAS
Current assignee: Italy Semiconductor (grenoble 2) Co; STMicroelectronics Rousset SAS
Priority date: 2018-02-27
Filing date: 2019-02-26
Publication date: 2019-09-03
Anticipated expiration: 2039-02-26
Also published as: CN209625251U; US20190268043A1; US10826566B2; FR3078451A1; CN110198179B

Abstract

一种***包括近场通信装置和接口，近场通信装置被配置为以近场机制来发射射频控制信号。接口包括被配置为接收RF控制信号的近场通信电路。接口还包括被配置为根据射频控制信号来生成脉宽调制信号的脉宽调制信号发生电路。该***还包括被配置为由脉宽调制信号控制的可电控设备。

Description

使用近场通信的控制***

本申请要求2018年2月27日提交的法国专利申请No.FR18/51735的优先权权益，其内容据此在法律可允许的最大程度上以它的整体通过引用被并入。

相关申请的交叉引用

本申请关联于美国专利申请No.___(代理人案卷号No.ST-18-GR2-0123US01)，该美国专利申请要求2018年2月27日提交的法国专利申请No.FR18/51737的优先权，并且本申请关联于美国专利申请No.___(代理人案卷号No.ST-18-GR2-0114US01)，该美国专利申请要求2018年2月27日提交的法国专利申请No.F18/51738的优先权，这两者以它们的整体通过引用并入本文。

技术领域

本公开一般地涉及电子电路，并且更具体地涉及使用RFID(射频识别)技术的电磁应答器或电子标签。本公开更特别地适用于根据电子标签的设备控制。

背景技术

包括电磁应答器的通信***越来越频繁地装配(特别是)蜂窝电话，特别是自从近场通信(NFC)技术的发展以来。

这样的***使用由装置(终端或读取器)发射的射频电磁场与另一装置(卡或标签)进行通信。NFC装置包括谐振电路，该谐振电路由一个或多个天线(电感性元件)以及一个或多个电容性元件形成，以用于检测电磁场。跨谐振电路所恢复的电压由装置或应答器的电子电路处理，以提取其操作所必需的功率，解码经由电磁场的调制所传输的数据，传输逆向调制(retromodulation)中的数据，等等。

在本公开所针对的应用中，电子标签被意图为检测控制或配置数据，该控制或配置数据被意图用于使得该标签耦合至其的设备。这样的数据应当因此被转换为由将被控制的设备(应用)可解译的信号。

发明内容

根据一种实施例，一种***包括近场通信装置和接口，近场通信装置被配置为以近场机制来发射射频控制信号。接口包括被配置为接收RF控制信号的近场通信电路。接口还包括被配置为根据射频控制信号来生成脉宽调制信号的脉宽调制信号发生电路。该***还包括被配置为由脉宽调制信号控制的可电控设备。

根据另一实施例，一种控制电设备的方法包括：由近场通信电路接收以近场机制发射的射频控制信号；由脉宽调制信号发生电路根据射频控制信号来生成脉宽调制信号；以及使用脉宽调制信号来控制可电控设备。

根据又另一实施例，一种集成电路芯片包括近场通信电路、脉宽调制信号发生电路、和输出端子。近场通信电路被配置为接收以近场机制发射的射频控制信号。脉宽调制信号发生电路使用布线逻辑被实施，并且耦合至近场通信电路。脉宽调制信号发生电路被配置为根据射频控制信号来生成脉宽调制信号。输出端子耦合至脉宽调制信号发生电路，并且被配置为输出脉宽调制信号。

附图说明

图1图示了根据本发明的实施例的示例***的简化框图。

图2图示了根据本发明的实施例的示例接口电路和周围环境的简化框图。

图3示意性地图示了根据本发明的实施例的示例接口电路的框图。

图4示意性地且功能性地图示了根据本发明的实施例的接口电路的不同组件的功率源。

图5A、图5B、图5C、图5D、图5E和图5F示意性地图示了根据本发明的实施例的接口电路的操作情形的示例时序图。

图6A、图6B、图6C、图6D、图6E、图6F和图6G示意性地图示了根据本发明的实施例的接口电路的其他操作情形的示例时序图。

图7A和图7B示意性地图示了根据本发明的实施例的降噪方法的时序图。

图8A、图8B和图8C示意性地图示了根据本发明的实施例的降噪方法的另一实施方式的时序图。

图9A和图9B示意性地图示了根据本发明的实施例的降噪方法的又另一实施方式的时序图。

图10示意性地图示了实施所描述的实施例的全部或部分的***的框图。

图10A图示了图10的***的变型。

图11示意性地图示了实施所描述的实施例的全部或部分的另一***的框图。

图12示意性地图示了实施所描述的实施例的全部或部分的又另一***的框图。

图13示意性地图示了实施所描述的实施例的全部或部分的再另一***的框图。

前述的和其他的特征和优点将在关于附图对具体实施例的以下非限制性描述中详细讨论。

具体实施方式

相同的元件在不同的附图中被指定有相同的参考标号。

为了清楚，仅是对理解将要描述的实施例有用的那些步骤和元件被示出且将被详细说明。特别地，射频信号的生成和其解译未被详细说明，所描述的实施例兼容于这些信号的生成和解译的通常技术。此外，设备对控制信号的解译也未被详细说明，所描述的实施例此处再次兼容于通常的技术。

贯穿于本公开，术语“连接”用于指定电路元件之间的直接电连接，而术语“耦合”用于指定电路元件之间的如下电连接，其可以是直接的，或可以经由一个或多个中间元件。

术语“近似”、“大致”和“大约”在本文中用于指定所讨论的值的正或负10％的容差，优选地是正或负5％的容差。

一种实施例克服了用于基于通过近场通信接收的数据来控制设备的已知技术的缺点中的全部或部分。

一种实施例提供了一种解决方案，其更特别地被适配于如下的***，在该***中，近场通信被用来修改设备的配置或参数化。

一种实施例提供了近场通信环境与设备控制线路环境之间的接口集成电路。

因此，一种实施例提供了一种***，该***包括：电控制的功率变化设备；第一单元，能够通过近场射频通信来接收功率参考；第二单元，用于以脉宽调制(PWM)来生成至少一个电信号。

根据一种实施例，脉宽调制调整装置的功率。

根据一种实施例，设备是数字控制的。

根据一种实施例，设备是模拟控制的。

根据一种实施例，设备是照明电路。

根据一种实施例，设备是DC电机。

根据一种实施例，第一单元和第二单元形成相同电路的一部分，进一步包括：非易失性存储器，至少包含用于配置(多个)PWM信号的数字字；以及第三单元，不同于第二单元，用于将存储器指配给第一单元或第二单元。

根据一种实施例，第一单元以写入模式和读取模式具有对存储器的访问权，第二单元仅以读取模式具有对存储器的访问权。

根据一种实施例，第二单元采用布线逻辑。

根据一种实施例，第三单元采用布线逻辑。

根据一种实施例，PWM信号的生成在近场射频通信期间被修改。

根据一种实施例，第一单元从射频场中汲取其操作所必需的功率。

根据一种实施例，第二单元由所述装置唯一地供电。

图1图示了一种***的简化框图，将被描述的实施例适用于该***作为示例。

这样的***包括设备1(APPLI)、装置2、和接口3，设备1取决于***被意图用于的应用而将被控制或将被配置，装置2被装配为以近场机制(regime)传输被意图用于设备1的控制、配置、或参数化数据，接口3能够将以近场机制从装置2接收的数据转换为能够由将被控制的设备1解译的数据。

将被控制的设备1例如是照明装置或电路，其包括例如发光二极管(LED)、电动机、直线电机或步进电机、流体循环控制阀、伺服电机、和/或更一般地是能够直接或间接通过电信号被控制的任何设备。

装置2例如是控制装置，诸如装配有NFC控制器的智能电话、专用于应用的NFC读取器、以及更一般地是如下的任何装置(一般称为读取器或终端)，其装配有被意图用于电子标签的近场通信射频场的生成和调制的电路，优选地是兼容于标准ISO/IEC 15693或标准ISO/IEC 14443的电路。对首字母缩略词NFC作出参考以命名近场通信，但是这不必然意味着依据NFC论坛。事实上，所描述的实施例更一般地兼容于射频通信，当前称为RFID或NFC。

在本公开所针对的应用中，接口3被意图为：例如，一经请求，通常是当应用设备被加电或开启或初始化时，存储发送给将被控制的设备1的控制或配置数据。因此，接口3装配有对被意图用于设备1的控制或配置数据的非易失性存储的存储器。

一种简单的解决方案是在接口3中提供由NFC控制器形成的电子标签，该NFC控制器关联于可再编程的非易失性存储器以及微控制器或微处理器，非易失性存储器用于存储控制和配置数据，微控制器或微处理器基于从电子标签的存储器读取的数据来生成用于控制设备1的电信号。然而，这样的解决方案特别昂贵，并且要求微控制器被编程以管理与电子标签的通信。

根据所描述的实施例，提供了利用如下的事实：在所针对的***中，将被控制的设备1不需要与装置2通信，也就是说，不需要向装置2发送数据。设备1仅提取接口3的配置和控制的数据。换句话说，通信是从装置2到将被控制的设备1的单向的。

因此，接口3包括天线32(在图1中采用虚线)和接口电路4(在图1中也采用虚线)，接口电路4可以是集成电路(IC)，其例如能够在近场中与装置2通信，并且能够将电控制信号供应给应用，且因此供应给设备1。在图1中示出的示例中，接口3被容纳在封装34中，其不同于将被控制的装置。然而，根据应用，接口3可以被容纳在将被控制的设备1的封装或外壳中。

然而，困难是：接口3应当与装置2进行交换，只要被所述装置正确识别并且确认接收的数据的正确接收。此外，接口3应当能够由将被控制的设备1触发，以供应所存储的数据。现在，存储控制数据的存储器不能同时由装置2访问和被设备1读取。

图2图示了示例接口电路和周围环境的简化框图。

根据该实施例，与天线32一起形成接口3的接口电路4(IC、RFID+PWM)包括：天线32的连接的两个端子41和42；被意图为接收DC功率供应电压Vcc的两个端子43和44，两个端子之一(44)定义参考电势，通常是接地；以及被意图为将脉宽调制(PWM)的信号供应给设备1的控制电路12(CTRL)的端子45。

在所示出的示例中，多个端子45向设备1供应多个脉宽调制信号。信号的数目取决于应用，并且后文将说明不同的示例。

设备1中包括的控制电路12具有如下的功能：解译从接口电路4接收的PWM信号，以控制设备1(灯、电机等)的电装置14(DEV)。优选地，施加在端子43和44之间的DC电压Vcc由控制电路12供应(或在其控制之下)。如后文将看到的，这使得接口电路4中存储的数据的读取的触发成为可能，而不利用附加的控制信号。一般地，控制电路12不非易失性地存储它从接口电路4接收的数据，而是仅包括易失性存储电路(例如，触发器或寄存器)，并且因此应当在每次加电或重置时接收由接口电路4生成的(多个)PWM信号。

图3的表示是功能性的。在实践中，所有元件可以按集成形式制造在相同芯片中。此外，为了简化，向接口电路4的不同组件供电的信号未在图3中图示。然而，后文讨论了功率供应信号。

接口电路4包括：存储器5，例如可再编程非易失性存储器，诸如EEPROM或闪存；NFC电路6(RFID)；PWM信号发生电路7(例如，逻辑电路)，从存储器5中包含的数字参考字来生成PWM信号；存储器指配电路8(仲裁器)，是例如用于将存储器5分配给电路(例如，NFC电路6或PWM信号发生电路7)中的一个或另一个的逻辑电路；以及PWM配置电路92(PWM CONFIG)，是例如用于配置PWM信号发生电路7的逻辑电路。

图3中示出的接口电路4，除了其他之外，还包括：由PWM信号发生电路7生成的PWM信号的一个或多个放大器72，放大器72的输出耦合至端子45，优选地连接至端子45；以及振荡器74(OSC)，用于生成用于PWM信号发生电路7的定序信号。

在实践中，PWM信号发生电路7由计数器的组装件形成，由振荡器74定序，并且基于由PWM配置电路92从存储器5中读取的字而被PWM配置电路92控制。PWM信号基于用于参数化这些信号的数字字的生成本身是常见的。

NFC电路6耦合至(优选地连接至)端子41和42。NFC电路6形成接口电路4的NFC接口。NFC电路6，除了其他之外，还具有如下功能：检测接口电路4所在的射频场；当无电压被施加在端子43和45之间时，从该场中提取电压以用于至少向存储器5、NFC电路6和存储器指配电路8供电；解调存在于由装置2(图1和图2)传输的射频信号上的数据，并且将存储器中包含的数据(诸如，例如接口电路4的标识符)发送回到装置2，或者将数据中的至少一些发送至存储器5以用于它们的存储；以及生成接口3所在的场的逆向调制(优选地通过无源负载调制)的信号。

存储器5中存储的数据(除了其他之外)是：射频配置数据，并且特别是接口电路4的标识符，以使得读取器能够确定它与期望的应用有效地通信；与(多个)PWM信号的编码相关的数据，其中有PWM信号的频率、占空比和相位比；以及与应用相联系的***数据或用户数据。

存储器5仅在每次接口电路4被启动(其由源自应用的DC功率供应电压的存在被触发)时由PWM配置电路92读取，并且在所述启动或初始化操作中的两个操作之间不被读取。在每个启动操作(假如其由源自应用的DC电压的存在引起)时，或在由射频场的激活期间，存储器5由NFC电路6读取。在存在由射频场的激活的情况下，与NFC电路6的射频通信的配置数据、以及例如接口电路4的单个标识符从存储器5中被提取。存储器5仅通过NFC电路6被写入。

根据所描述的实施例，NFC电路6、PWM信号发生电路7、和PWM配置电路92是采用布线逻辑的状态机，也就是说，不是可编程的(它们不包含寄存器)，而是由触发器和组合逻辑函数(或、与等)形成。例如，布线逻辑可以仅使用无源组件(诸如二极管和/或电阻器)来实施。

在所描述的实施例中，存储器5仅在接口电路4的启动时或在将电压Vcc施加到接口电路4时由应用读取。此外，存储器仅由NFC电路6编程。

根据优选的实施例，为了授权对PWM信号的修改而不要求接口电路4的重新启动，PWM配置电路92从NFC电路6接收(图3中的虚线连接)电路写入到存储器5中的字。优选地，PWM配置电路92仅在一旦向存储器5中的写入已经结束时修改PWM信号(PWM信号发生电路7)，以保证配置(PWM信号)在下次重新启动时是相同的。作为变型，PWM信号与向用于应用的存储器中的写入并行地被修改，其中在向存储器5中的写入失败的情况下，返回到之前的配置是被接受的。

如之前提到的，应当避免对存储器5的访问的任何冲突。该功能由存储器指配电路8来确保，其仲裁对存储器的访问。

根据所描述的实施例，这样的仲裁有利地通过检测功率首先源自何处并且通过向对应侧(RFID或PWM)给予优先权来执行。

这是特别简单的解决方案，因为多种情形根据这样的电路是否被供电而直接解决。

图4示意性地且功能性地图示了接口电路的不同组件的功率源。

功率供应电压可以源自装置(2，图1和图2)生成的电磁场或源自设备(1，图1)。

示意性地，端子41和42通过整流元件(二极管D)耦合至调节器62(REG)，电容性元件C将二极管的阴极耦合至大地(端子44)。调节器62可以是简单的限制器或更先进的调节器。在射频场存在的情况下，调节器62的输出对NFC电路6、存储器5和存储器指配电路8供电。调节器62的输出由开关K(例如，常开型开关)可控制。当电压Vcc存在于端子43和44之间时，开关K被驱动(关闭)。在电压Vcc存在的情况下，调节器46(诸如线性调节器，例如，低压差调节器(LDO))以电压V46向接口电路4的所有组件供电，并且关闭开关K。

因此，已经可以看出，PWM信号的生成和PWM配置电路92从存储器中的读取仅能够在电压存在于端子43和44之间时发生。此外，PWM信号的生成仅在电压Vcc存在时存在。

然而，在NFC电路6侧，后者由场或由电压Vcc供电。

因此，如果接口电路4通过接收射频信号被启动(加电)，则仅NFC电路6以读取模式或以写入模式具有对存储器的访问权。如果电路通过电压Vcc被启动(加电)，则所有电路和组件被供电。因此，存储器5由NFC电路6和PWM配置电路92可访问并且仲裁可能是必要的，特别是在射频场也出现的情况下。然而，在应用的功率供应的开始时，存储器5优选地仅由PWM配置电路92读取。因此，尽管PWM信号在电压Vcc存在的情况下通过PWM信号发生电路7被持久地供应给应用，但是它们在NFC电路6的启动或请求时仅由PWM配置电路92初始化。

后文基于时序图来功能性地描述存储器指配电路8的操作，这些时序图图示了可能发生的不同情形。

图5A、图5B、图5C、图5D、图5E和图5F示意性地图示了接口电路的操作情形的示例时序图。

这些附图特别图示了在两种非冲突情况下在启动时接口电路4的操作，根据这两种非冲突情况，启动在仅存在电压Vcc的情况下(时序图的左侧部分)和仅存在(源自场的)电压V62的情况下(时序图的右侧部分)被执行。

图5A示出了由调节器46输出的电压V46的形状的示例。图5B示出了由调节器62输出的电压V62的形状的示例。图5C示出了信号BD(启动完成)的状态，信号BD指示接口电路4的完整启动(包括NFC电路6、PWM信号发生电路7和PWM配置电路92的启动)。图5D示出了信号BFD(启动场完成)的状态，信号BFD指示在电压V46的影响下NFC电路6的启动。图5E示出了对存储器5的访问的时段(EE)。图5F在其左侧部分中示出了信号RFD(RF禁用)的状态，信号RFD由存储器指配电路8供应给NFC电路6，以用于去激活射频功能，并且图5F在其右侧部分中示出了信号PWMD(PWM禁用)的状态，信号PWMD由NFC电路6供应给PWM配置电路92，以用于去激活从存储器中读取PWM数据的功能。

存储器指配电路8由电压V46和电压V62两者供电，以能够特别切换信号BDF、BD、RFD和PWMD的状态。

启动意味着以读取模式具有对存储器5的访问权的NFC电路6或PWM配置电路92已经结束其对存储器的操作。

在时序图的左侧部分中，假设电压Vcc从时间t10起存在于端子43和44之间。在随后的时间t11，调节器46已经启动并且供应足以向电路供电的电压。在该配置中，从时间t11起，存储器(信号EE)从(R)被读取以提取PWM信号配置数据。由PWM配置电路92从存储器中读取的二进制字使得能够对PWM信号发生电路7的计数器进行参数化，PWM信号发生电路7将利用振荡器74的时钟信号来生成被意图用于放大器72的PWM信号。在存储器已经被读取并且PWM信号就绪的时间t12，认为所有电路就绪(信号BD处于活动状态)。为了避免在由PWM配置电路92从存储器读取时对存储器访问的冲突，存储器指配电路8去激活接口电路4的射频功能(信号RFD，图5F，处于高状态)直到时间t12。假设没有读取器使其自身被呈现给接口3，当应用关闭并且电压Vcc消失时(时间t13)，调节器46不再被供电并且信号BD和BFD在随后的时间t14返回到它们的非活动状态，调节器46从时间t14起可以不再保持功率供应电压。

在时序图的右侧部分中，假设电压Vcc未存在于端子43和44之间，但是从时间t20起，射频场被天线32检测到。在随后的时间t21，(例如，由调节器62调节的)电压V62足以向NFC电路6、存储器5和存储器指配电路8供电。在这种配置中，从时间t21起，存储器(信号EE)从(R)被读取以提取射频配置数据。在存储器已经被读取的时间t22，指示通过射频电压的启动的信号BFD被激活。为了避免在存储器5由NFC电路6读取时对存储器5的访问的冲突，存储器指配电路8去激活(或防止其激活)PWM配置电路92(信号PWMD，图5F，处于高状态)直到时间t22。假设在时间t33，NFC电路6接收到源自装置2的存储器访问请求REQ(读取或写入模式)。在时间t33，存储器指配电路8去激活(或防止其激活)PWM配置电路92(信号PWMD处于高状态)以避免在存储器5的级别处的冲突，并且NFC电路6因此可以与存储器通信。一旦访问结束(时间t34)，信号PWMD被切换至其空闲状态。假设应用未初始化电路。因此，在场消失的时间t23之后的时间t24，存储器5、NFC电路6和存储器指配电路8的功率供应电压消失并且信号BFD返回到低状态。

为了简化，归因于信号传播和切换的时移已经被忽略。在实践中，确保不存在冲突，特别是在对存储器5的访问的级别处。

图6A、图6B、图6C、图6D、图6E和图6G示意性地图示了接口电路的其他操作情形的示例时序图。

这些附图特别图示了存在功率供应冲突的情况下接口电路4的操作，也就是说，在电路由场供电时应用供应电压Vcc的情况下(时序图的左侧部分)，或在电路由应用供电时读取器尝试对存储器编程的情况下(时序图的右侧部分)。以与针对图5A至图5F相同的方式，切换之间的轻微时移被忽略。

图6A示出了由调节器46供应的电压V46(Vcc)的形状的示例。图6B示出了由调节器62供应的电压V62的形状的示例。图6C示出了信号BD(启动完成)的状态，信号BD指示接口电路4的完整启动(包括NFC电路6、PWM信号发生电路7和PWM配置电路92的启动)。图6D示出了信号BFD(启动场完成)的状态，信号BFD指示在电压V46的影响下NFC电路6的启动。图6E示出了对存储器5的访问的时段(EE)。图6F示出了信号RFD(RF禁用)的状态，信号RFD由存储器指配电路8供应给NFC电路6，以用于去激活射频功能。图6G示出了去激活PWM配置电路92从存储器5中读取PWM配置的信号PWMD的状态。

在图6A至图6G的时序图的左侧部分中，假设接口电路4被供电且在射频场的影响下启动，并且假设场仍然存在(状态对应于在时间t22与t23之间的图5A至图5F的右侧部分的状态)。因此，电压V62存在，信号BFD是活动的，并且信号BD、RFD和PWMD为非活动的。假设在时间t30，应用施加电压Vcc。一经调节器46供应具有足够电平的电压V46(时间t31)，开关K(图4)就被关断并且接口电路4的总体供电由电压V46提供。假设场仍然存在，从而电压V62仍然存在(图6B中以虚线图示)但是未被使用。在时间t31，射频功能被去激活(信号RFD处于高状态)，从而NFC电路6不再可以从存储器5中读取或写入到存储器5中。从时间t31起，PWM配置电路92从存储器5中读取PWM配置并且配置PWM信号发生电路7。当该读取结束并且PWM信号发生电路7被配置时(时间t32)，信号BD切换至活动状态并且信号RFD被去激活，以使得读取器能够执行编程(如果需要)。

假设场仍然存在(信号BFD仍然活动)，并且假设在时间t33，NFC电路6接收到源自读取器的用于写入存储器的请求。在时间t33，存储器指配电路8去激活PWM配置电路92以避免在存储器5的级别处的冲突，并且NFC电路6因此可以与存储器通信。一旦写入结束(时间t34)，新PWM参数必须被应用到应用。为了实现这一点，配置参数优选地直接由NFC电路6在PWM配置电路92中更新。然而，更新MAJ92(图6E中的箭头)仅优选地在PWM信号的时段结束时进行干预，这未在图6A至图6G中示出。

根据一种变型(未示出)，存储器指配电路8在时间t34去激活射频功能，并且引起由PWM配置电路92从存储器中对配置参数的新读取。

如关于图5A至图5F所讨论的，当电压Vcc或场消失时，信号BD和BFD分别被切换至它们的非活动状态，这不是图6A至图6G的左侧部分(其中认为场和电压Vcc仍然存在)中的情况。

在图6A至图6G的时序图的右侧部分中，假设接口电路4由应用(电压Vcc)供电，但是未处于射频场中(状态对应于在时间t12与t13之间的图5A至图5F的左侧部分的状态)。这也等同于认为在图6A至图6G的左侧部分结束时，射频场消失但是电压Vcc仍然存在。因此，电压V46存在，信号BD是活动的，并且信号BFD、RFD和PWMD为非活动的。假设在时间t40，读取器施加射频场来修改PWM信号的配置。由于NFC电路6已经通过电压V46的存在被初始化，所以场的存在在时间t40直接触发信号BFD的切换。一经请求被NFC电路6解调(时间t41)，存储器指配电路8就去激活PWM配置电路92(信号PWMD活动)并且向NFC电路6给予对存储器的访问权。由NFC电路6进行写入的操作(时间t41至t42)、以及然后由NFC电路6将新参数传送(MAJ92)给PWM配置电路92以采用PWM将它们传送给应用的操作，类似于图6A至图6G的左侧部分中描述的操作。在图6A至图6G的时序图的右侧部分中，然后假设场在时间t44消失，而引起在时间t45切换至信号BFD的低状态。

存储器指配电路8采用布线逻辑以状态机的形式形成是特别简单的。事实上，切换由电压V62和V46的存在引起，并且由存储器5的周期的结束引起。因此，容易实施上文关于图5A至图5F和图6A至图6G讨论的不同的功能情形。

所描述的实施例的优点是它们使得能够相对于微处理器或微控制器所必需的表面面积而减小由集成电路占用的表面面积。

另一优点是采用布线逻辑以状态机的形式的实施例避免了归因于程序执行错误的故障风险(如微处理器或微控制器将会有的情况)。

在相同芯片中集成RFID功能和PWM功能的事实，在一些情况下，遭受在PWM信号的影响下产生射频信号的扰动的风险。事实上，NFC电路6和PWM信号发生电路7的接近可能导致PWM信号在NFC电路6的级别处产生噪声，该噪声扰乱射频发射-接收。

这种噪声问题不仅存在于诸如关于图3描述的接口电路4中，而且更一般地存在于如下的任何***中，在该***中，数字脉冲序列(PWM)能够由于生成这种相应信号的电路的接近而扰乱射频发射-接收。这可能是例如生成PWM信号并且被组装为接近于NFC控制器或路由器的微控制器的情况，或者也是分别专用于生成PWM信号和生成射频近场通信信号的两个集成电路的情况。

位于从10MHz至20MHz的(在几百kHz的调制载波或逆向调制载波的情况下典型地大约为13.56MHz，调制载波或逆向调制载波典型地大约为847kHz、大约为484kHz、或大约为423kHz)发射载波的范围中的RFID信号对一般用于PWM信号的几百kHz的频率特别敏感。

因此，根据本公开的另一方面，提供了在RFID传输期间干预PWM信号的生成以降低它们的影响(噪声)。

在诸如图3中所描述的接口电路4中，接口电路4包括干预电路94，干预电路94在射频发射-接收期间引入对噪声的至少一个对策。干预电路94从NFC电路6接收传输存在所依据的信息，并且对PWM配置电路92、PWM信号发生电路7、或放大器72之中的一个或多个电路进行干预。(多个)对策一经请求从读取器被接收就被应用，并且直到传输结束。这可以对应于接口电路4对装置2的响应的结束，或如果后者未要求响应，则对应于从装置2接收的请求的结束。RFID电路能够在接收到请求时确定后者是否要求响应，并且因此可以触发干预电路94并在射频传输一旦结束时就停止它。

更一般地，根据该其他方面，在生成PWM脉冲的电路中或相邻电路中，提供了一种引入对噪声的一个或多个对策的电路。

后文描述了应用到接口电路4的示例，但是所描述的所有内容可以容易地调换到造成类似问题的其他电路。特别地，生成单个PWM信号的情况被考虑，但是所描述的所有内容适用于无论任何数目的所生成的PWM信号。

例如，在接口电路4中提供了选择被集成到电路中的一个或多个对策的可能性。这样的选择取决于应用并且例如在接口电路4的个性化阶段被确定。

图7A和图7B示意性地图示了降噪方法的时序图。

图7A图示了射频通信COM的存在。图7B图示了PWM信号的示例。

根据该实施例，提供了在射频传输时段期间中断PWM信号。因此，在时间t51和t52之间，没有PWM信号被传输给使用这些信号的应用。这种中断抑制了PWM放大器的切换噪声，并且因此抑制了射频信号的任何扰动。由于RFID通信一般持续少于几毫秒，所以任何PWM信号的中断一般不会不利地影响应用的操作。

为了中断PWM信号，端子45可以在传输期间被设置为高阻抗(放大器72的输出)。这种实施方式要求将干预电路94连接(在图3中采用虚线)至放大器72，以将它们的输出设置为高阻抗。

作为一种变型，干预电路94干预PWM信号生成电路7，以将其从PWM配置电路92接收的输入设置在中断PWM信号生成的稳态。这种变型是可能的，因为PWM配置电路92，如果它仅在启动时读取存储器5，则易失性地将参数存储在触发器中并且持久地将它们发送给PWM信号发生电路7。

图8A、图8B和图8C示意性地图示了降噪方法的另一实施方式的时序图。

图8A图示了射频通信COM的存在。图8B图示了PWM信号的示例。图8C图示了放大器72的输出电平L。

根据该实施例，每放大器72使用的输出级的数目被减少，以增大端子45的阻抗并且减小切换噪声的水平。以一种方式，PWM信号的功率的变化根据是否存在射频传输来执行。这里，优点从如下事实得到：放大器72(例如，输出放大器)一般被提供有能够输出具有所要求强度的信号的并行的多个输出级。

这样的实施例兼容于不期望PWM信号被完全中断的应用。

图9A和图9B示意性地图示了降噪方法的又另一实施方式的时序图。

图9A图示了射频通信COM的存在。图9B图示了PWM信号的示例。

根据该实施例，提供了在射频通信期间减小PWM信号的频率，同时保持它们的占空比(或它们的相位关系)。这种频率减小使得能够减少通信噪声的发生，并且因此减少射频信号的扰动。作为具体的实施例，对于在几十kHz的正常频率的PWM信号，可以在时间t51和t52之间将频率减小至几kHz。

根据又另一实施例，提供了将功率减小(诸如图8A至图8C中图示)和频率减小(诸如图9A和图9B中图示)进行组合。

一经射频传输结束，操作就再次变为正常。然而，在频率减小的情况小，其将被查明以在频率被增大回来时保持占空比。因此，频率再次变为正常的时间(t53)可以在继通信结束时间t52之后。

对噪声的对策的全部或部分可以被提供在接口电路4中。

根据本公开的另一方面，提供了一种***，该***用于利用近场射频控制(RFID)而通过电脉冲宽度调制信号(PWM)来改变电负载的功率。因此，提供了一种包括通向PWM接口的RFID或NFC的***，这种***还包括近场通信控制装置和PWM电控设备。优选地，接口是单向的，也就是说，它被意图用于如下的应用，在这些应用中，设备不需要至少经由接口与控制装置进行通信。

后文描述了实践性实施方式由诸如之前描述的接口3执行的示例。然而，所描述的实施例可以容易地调换到关于所描述的功能的其他实践性实施例。

图10示意性地图示了一种***的框图，该***用于改变由照明电路形成的电负载的功率，该***实施所描述的实施例的全部或部分。例如，图10的***可以是功率调光***。

根据该实施例，接口3被应用到对包括(例如，基于发光二极管或LED的)一个或多个灯142的光信号的控制，以提供调光器功能。在图10的示例中，灯142能够直接接收脉宽调制PWM信号形式的开启/关闭和光强度命令。灯142(例如，二极管控制电路或驱动器)然后被耦合(优选地被连接)至接口电路4的端子45(例如，输出)。使得能够向从存储器5中的读取和PWM信号的生成供电的电压Vcc例如由灯142来供应。多个PWM输出(诸如接口电路4的多个端子45)可以用于控制多个灯142。

与利用电阻性调光器的解决方案相比，本文中提供的解决方案提供了更好的精确度。与利用微控制器的解决方案相比，所提供的解决方案的优点是较低的成本而不损失精确度以及较低的功耗。此外，所提供的PWM信号解决方案兼容于以全有或全无(即，1或0)的开启功能。

图10A部分地示出了图10的***的变型，根据该变型，灯142’需要模拟光强度控制信号VANALOG。然后，提供了***低通滤波器143(RC滤波器)，例如电阻性和电容性单元，以将PWM数字信号转换为模拟电平。

图11示意性地图示了另一***的框图，该另一***用于改变由DC电动机形成的电负载的功率，该***实施所描述的实施例的全部或部分。

根据该实施例，接口3被应用到对电机144(例如，诸如所示出的DC驱动电机V_引擎或直接PWM驱动电机)的控制。也被提供电压Vcc然后在接口电路4的端子43处被供应的放大器145(缓冲器)可以(根据电机所要求的电流)被***。

该解决方案的优点是电机速度的控制的极大精确度，兼容于近场通信控制。与电阻性解决方案相比，精确度增大，并且与包括微控制器的解决方案相比，节省了成本和功率。

根据通过对PWM模式的电信号的RFID控制进行的功率变化的其他实施例(未示出)，PWM信号控制音量变化、编程的输入/输出控制器、以及更一般地是被适配于功率变化中的电控制的任何设备。

根据本公开的另一方面，提供了一种利用近场射频信号(RFID)来控制驱动器(伺服电机)或电控步进电机的***。因此，提供了包括通向PWM接口的RFID或NFC的***，这样的***还包括近场通信控制装置和PWM电控设备。以用于功率变化实施例的相同方式，这样的接口优选地是单向的，也就是说，它被意图用于如下的应用，在这些应用中，设备不需要至少经由接口与控制装置进行通信。

如对于之前的方面，后文描述了实践性实施方式由诸如之前描述的接口3来执行的示例。然而，所描述的实施例可以容易地被调换至关于所描述的功能的其他实践性实施例。

图12示意性地图示了一种***的框图，该***用于利用PWM信号来控制步进电机，该***实施所描述的实施例的全部或部分。

根据该实施例，接口3被应用到对步进电机146的控制。在该情况下，多个PWM输出(诸如接口电路4的多个端子45)被使用，并且所生成的PWM信号还被提供用于相位控制。所使用的PWM信号的数目取决于应用和步进电机146所要求的控制信号。优选地，放大电路147(DRIV)被***在接口电路4与电机146之间。

除了关于其他应用所描述的优点中的全部或部分以外，该解决方案的优点是具有高精确度的低成本控制。

图13示意性地图示了通过PWM信号来控制伺服电机类型的电致动器的又另一***的框图，该***实施所描述的实施例的全部或部分。

根据该实施例，接口3被应用到通过伺服电机148对机械物体149的控制。伺服电机的机械位置取决于PWM信号的占空比。这里，优点从如下事实得到：能够利用NFC接口来执行直接的、精确的和低成本的控制。被控制的机械物体149可以是阀、锁、以及更一般地是通常利用伺服电机可控制的任何物体。

已经描述了各种实施例。本领域技术人员将容易想到各种改变、修改和改进。特别地，脉宽调制信号的频率的选择从一种应用到另一种应用可以是不同的。此外，尽管优选的实施例在电路被供电的全部时间内(除了所描述的对噪声的对策中的一些以外)提供PWM信号的生成(PWM信号发生电路供应PWM信号)，但是可以提供的是PWM信号的生成仅在启动时发生。此外，尽管PWM信号发生电路7和PWM配置电路92被描述为两个不同的电路，但是它们可以是一个且相同的电路。最后，已经描述的实施例的实践性实施方式基于上文给出的功能指示而在本领域技术人员的能力内。

Claims

1.一种***，包括：

近场通信(NFC)装置，被配置为以近场机制来发射射频(RF)控制信号；

接口，包括：

NFC电路，被配置为接收所述RF控制信号，以及

脉宽调制(PWM)信号发生电路，被配置为根据所述RF控制信号来生成PWM信号；以及

可电控设备，被配置为由所述PWM信号来控制。

2.根据权利要求1所述的***，其中所述PWM信号改变所述可电控设备的电负载的功率。

3.根据权利要求1所述的***，其中所述可电控设备由所述PWM信号数字控制。

4.根据权利要求1所述的***，进一步包括：

低通滤波器，被配置为将所述PWM信号转换为模拟信号，其中所述可电控设备由所述模拟信号模拟控制。

5.根据权利要求1所述的***，进一步包括：

多个放大器，被配置为从所述接口接收所述PWM信号，并且将放大的PWM信号输出至所述可电控设备。

6.根据权利要求1所述的***，进一步包括：

放大电路，被配置为将多个控制信号输出至所述可电控设备，

其中所述接口进一步包括多个PWM输出端子，其中所述PWM信号发生电路被进一步配置为：

生成多个PWM信号，所述多个PWM信号包括所述PWM信号，以及

在所述PWM输出端子处将所述多个PWM信号输出至所述放大电路，以及

其中所述可电控设备包括步进电机。

7.根据权利要求1所述的***，其中所述可电控设备包括伺服电机，其中所述伺服电机的机械位置取决于所述PWM信号的占空比。

8.根据权利要求1所述的***，其中所述可电控设备包括：

控制电路，被配置为接收所述PWM信号；以及

照明电路，被配置为由所述控制电路来控制。

9.根据权利要求1所述的***，其中所述可电控设备包括直流(DC)电机。

10.根据权利要求1所述的***，其中所述NFC电路被配置为从所述RF控制信号中汲取用于操作的功率。

11.根据权利要求1所述的***，其中所述PWM信号发生电路被配置为唯一地从所述可电控设备汲取功率。

12.一种控制电设备的方法，所述方法包括：

由近场通信(NFC)电路接收以近场机制发射的射频(RF)控制信号；

由脉宽调制(PWM)信号发生电路根据所述RF控制信号来生成PWM信号；以及

使用所述PWM信号来控制可电控设备。

13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：

使用所述PWM信号来改变电负载的功率。

14.根据权利要求12所述的方法，其中控制所述可电控设备包括：使用所述PWM信号来数字控制所述可电控设备。

15.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：

由低通滤波器对所述PWM信号进行滤波以生成模拟信号，

其中控制所述可电控设备包括：使用所述模拟信号来模拟控制所述可电控设备。

16.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：

从所述RF控制信号中提取RF功率；以及

将所述RF功率供应给所述NFC电路。

17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：

接收直流(DC)功率；

使用所述DC功率来关断常开型开关；以及

将所述DC功率供应给所述NFC电路和所述PWM信号发生电路两者。

18.一种集成电路(IC)芯片，包括：

近场通信(NFC)电路，被配置为接收以近场机制发射的射频(RF)控制信号；

脉宽调制(PWM)信号发生电路，使用布线逻辑被实施并且耦合至所述NFC电路，所述PWM信号发生电路被配置为根据所述RF控制信号来生成PWM信号；以及

输出端子，耦合至所述PWM信号发生电路并且被配置为输出所述PWM信号。

19.根据权利要求18所述的IC芯片，其中所述NFC电路被配置为从所述RF控制信号汲取用于操作的功率。

20.根据权利要求18所述的IC芯片，进一步包括：

功率输入端子，耦合至所述NFC电路和所述PWM信号发生电路，所述功率输入端子被配置，其中所述PWM信号发生电路被配置为唯一地从所述功率输入端子汲取功率。