单线协议从设备控制器设计-集成电路工程专业论文.docxVIP

Classified Index: TN431.2 U.D.C: 621.38 Dissertation for the Master’s Degree in Engineering DESIGN SINGLE WIRE PROTOCOL SLAVE DEVICE CONTROLLER Candidate： Ma Xuyan Supervisor： Prof. Xiao Liyi Academic Degree Applied for： Master of Engineering Engineering filed： Integrate Circuit Engineering Affiliation： Dept.ofMicroelectronics Science and Technology Date of Defence： July, 2012 Degree-Conferring-Institution： Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文 - - I - 摘 要 随着集成电路工艺向深亚微米发展，智能手机越来越普及。并且随着智能 手机应用功能越来越广泛，小额支付、公交卡、商品防伪等生活中的应用越来 越多，所以需要把这些应用整合在手机中。飞利浦等公司推出了 NFC（N ear Field Communication）近端无线通信协议，从而使在手机上实现了近距离移动支付功 能成为了可能。 手机支付需要安全芯片的支持。在现今的主要有两种方式实现，第一种是 在手机上安装安全芯片，另外一种是手机 SIM 卡上安装用于支付的安全芯片。 在 SIM 卡上安装安全芯片的解决方式方便移动运营商，所以是一种大的趋势。 由于近距离的非接触通信需要进行射频通信，就需要 SIM 卡与手机上的射频接 收和发射设备进行通信。并且 SIM 卡上的管脚只有 8 个管脚，使用尽量少的管 脚进行手机与 SIM 的数据传输是一种需要。此时使用 SWP 也就是单线传输协 议（Single Wire Protocol），该协议只需要一个数据端口既可进行两个设备之间 的全双工通信。本文就是设计一种 SWP 接口从设备控制器芯片模块。 本文使用 SMIC 公司的 180nm 工艺设计了 SWP 从设备控制器，包括 SWP 接口协议的分析，SWP 从设备的软硬件划分，SWP 从设备和主设备的行为级建 模，编写设计和验证文档，使用可综合的硬件描述语言设计了 SWP 从设备控制 器，以及对 SWP 从设备进行了全面的功能验证。 关键词：手机支付；近端无线通信协议；单线传输协议；单线协议从设备控制 器 - - II - Abstract With the integrated circuit technology developping to deep sub- micron, smart phones become increasingly popular. At the same time, the application of smart phones is becoming more and more widely, such as micro-payment, public transport cards, merchandise security and so on. Integrate these applications in the mobile phone has become an exigent demand. Philips and other companies have proposed NFC (Near Field Communication) proximal wireless communication protocols, which make it possible to realize close mobile payment on the phone. Mobile payment needs the support of the security chip. Today there are two ways to achieve it. O ne is through a security chip installing on the phone, the other one is installing the security chip on the SIM card of mobile phones. The solut ion of installing a security chip on the SIM card facilit