DE69125652T2

DE69125652T2 - Berührungsloser IC-Aufzeichnungsträger

Info

Publication number: DE69125652T2
Application number: DE69125652T
Authority: DE
Inventors: Yosuke Katayama
Original assignee: NTT Data Communications Systems Corp; Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd; NTT Data Group Corp
Priority date: 1990-06-05
Filing date: 1991-06-03
Publication date: 1997-09-11
Anticipated expiration: 2011-06-04
Also published as: EP0460885B1; US5353434A; EP0460885A2; DE69125652D1; EP0460885A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein IC-Aufzeichnungsmedium in Form einer Karte oder einer Münze, genauer auf ein kontaktloses IC-Aufzeichnungsmedium mit einer Empfangsspule und einer Sendespule, bei dem diese Spulen, wenn es in die Lese/Schreib-Einrichtung eingesetzt ist, magnetisch mit den entsprechenden Spulen der Lese/Schreib-Einrichtung gekoppelt sind, so daß kontaktlose Datenempfangs/Datensende-Pfade zwischen dem Aufzeichnungsmedium und der Lese/Schreib-Einrichtung gebildet werden.
In den letzten Jahren wurde einer IC-Karte Beachtung geschenkt, die eine IC-Schaltung, z. B. einen Speicher, enthält, um große Datenmengen zu speichern. Um Daten in einer derartigen IC-Karte zu speichern oder Daten von der IC-Karte zu lesen, wird die Karte in eine Lese/Schreib- Einrichtung eingeführt. Dann wird der elektrische Kontakt auf der IC-Karte mit demjenigen der Lese/Schreib-Einrichtung in Verbindung gebracht, so daß die IC-Karte mit der Lese/Schreib-Einrichtung elektrisch verbunden ist.
Dabei ist der Kontakt so auf der IC-Karte angebracht, daß er nach außen freiliegt. Ferner wird eine derartige IC- Karte gewöhnlich vom Benutzer mitgeführt, so daß sich auf dem elektrischen Kontakt Staub festsetzten und sich dort leicht statische Ladung bilden kann.
Falls sich Staub auf dem elektrischen Kontakt befindet, wird der Verbindungszustand zwischen den entsprechenden elektrischen Kontakten der IC-Karte und der Lese/Schreib- Einrichtung schlecht. Falls sich statische Ladung auf dem elektrischen Kontakt der IC-Karte bildet, wird eine hohe Spannung an das IC-Modul in der IC-Karte angelegt, so daß das IC-Modul zerstört werden kann.
Um diese Probleme zu beseitigen, wurde eine Einrichtung zur Verbindung einer IC-Karte mit einer Lese/Schreib- Einrichtung mittels magnetischer Kopplung vorgeschlagen. Diese wird als kontaktlose IC-Karte bezeichnet. Wie in der JP-A-61-216888 offenbart ist, ist bei dieser Karte ein Kartenkörper mit Spulen zum Senden und Empfangen von Daten versehen, während eine Lese/Schreib-Einrichtung ebenfalls mit entsprechenden Spulen zum Senden und Empfangen von Daten versehen ist. Wenn die kontaktlose IC- Karte in die Lese/Schreib-Einrichtung eingeführt ist, sind die entsprechenden Spulen magnetisch miteinander gekoppelt und bilden zwei Datenübertragungspfade mit unterschiedlichen Richtungen.
Auf diese Weise werden die Datenübertragungspfade kontaktlos mittels magnetischer Kopplung gebildet, so daß das obengenannte Problem, das einer IC-Karte mit einem elektrischen Kontakt anhaftet, nicht entsteht.
Um den Mikrocomputer in der kontaktlosen IC-Karte anzusteuern, ist ein Takt erforderlich. Bei einem IC-Karten- System mit einem elektrischen Kontakt wird der Takt der IC-Karte von der Lese/Schreib-Einrichtung zugeführt. Deshalb könnte bei einer kontaktlosen IC-Karte die Bereitstellung des Takts durch die Lese/Schreib-Einrichtung vorgeschlagen werden. Dies erfordert jedoch die unerwünschte Bereitstellung einer Spule zur Taktübertragung.
Um einer derartigen Schwierigkeit zu begegnen, könnte vorgeschlagen werden, in der kontaktlosen IC-Karte eine Taktgebereinrichtung vorzusehen. Jedoch besitzt diese Einrichtung ebenfalls den folgenden Nachteil. Um die Datenübertragungsrate zwischen der Lese/Schreib-Einrichtung und der kontaktlosen IC-Karte konstant zu halten, besitzt die Lese/Schreib-Einrichtung üblicherweise einen Quarz-Oszillator, der sehr stabil als Taktgebereinrichtung arbeitet. Damit die kontaktlose IC-Karte die von der Lese/Schreib-Einrichtung übertragenen Daten mit einer ebenso stabilen Übertragungsrate verarbeiten und auch die verarbeiteten Daten zur Lese/Schreib-Einrichtung übertragen kann, muß deshalb die Taktgebereinrichtung, die in die kontaktlose IC-Karte integriert werden soll, ein Quarz-Oszillator sein, der stabil ist und den Takt mit der Frequenz erzeugen kann, die mit derjenigen des Takts der Lese/Schreib-Einrichtung genau übereinstimmt. Es ist jedoch sehr schwierig, den Quarz-Oszillator, der relativ große Abmessungen und eine relativ große Dicke besitzt, in einem begrenzten Innenraum der kontaktlosen IC-Karte unterzubringen.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist, das obenbeschriebene Problem zu lösen und ein IC-Aufzeichnungsmedium zu schaffen, das eine Einrichtung zur Erzeugung eines Takts mit einer Frequenz, die sich von derjenigen des Takts in der Lese/Schreib-Einrichtung unterscheidet, verwenden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein kontaktloses IC- Aufzeichnungsmedium mit einer Empfangsspule und einer Sendespule sowie einer Signalverarbeitungsschaltung vorgesehen, die beim Senden von Daten als Übertragungsinformationen Daten ausgibt, die für jeweils m Elemente, wobei m eine ganze Zahl ≥ 2 ist, wenigstens mit einem Startbit und mit einem Stoppbit versehen sind, wobei beim Senden und Empfangen von Daten von einer Lese/Schreib- Einrichtung über die Empfangsspule ein Synchronisationssignal (Sync-Signal) empfangen wird, wobei das IC-Aufzeichnungsmedium enthält:
eine erste Einrichtung zum Erfassen des Sync-Signals, das von der Lese/Schreib-Einrichtung gesendet wird, um mit der Frequenz, die der Datenübertragungsrate zwischen dem Medium und der Lese/Schreib-Einrichtung entspricht, einen ersten Takt zu erzeugen;
eine zweite Einrichtung zum Erzeugen eines zweiten Takts, der zum ersten Takt in einer vorgegebenen Frequenzbeziehung steht und eine höhere Frequenz als der erste Takt besitzt, um die Signalverarbeitungsschaltung anzusteuern;
eine dritte Einrichtung zum Schreiben von Elementen von Übertragungsinformationen, die von der Signalverarbeitungsschaltung ausgegeben werden, unter Verwendung des zweiten Takts, zum Lesen der Elemente von Übertragungsinformationen unter Verwendung des ersten Takts sowie zum Übertragen der Elemente von Übertragungsinformationen synchron mit dem ersten Takt;
eine vierte Einrichtung zum Erzeugen eines Unterbrechungssignals ab dem Startbit wenigstens in dem ersten Element der Übertragungsinformationen der m Elemente der Übertragungsinformationen, die von der Signalverarbeitungsschaltung ausgegeben werden, um die Signalverarbeitungsschaltung in einen Wartezustand zu versetzen, der die nachfolgenden m Elemente von Übertragungsinformationen hält; und
eine fünfte Einrichtung zum Erzeugen eines Unterbrechungsbeendigungssignals bei jedem Stoppbit im (m - 1)ten Element der Übertragungsinformationen, wobei die m Elemente von Übertragungsinformationen von der dritten Einrichtung ausgegeben werden, wodurch der Wartezustand der Signalverarbeitungsschaltung, der von der vierten Einrichtung gesetzt wird, beendet wird, um die Ausgabe der nachfolgenden m Elemente von Übertragungsinformationen von der Signalverarbeitungsschaltung zuzulassen,
wobei die von der dritten Einrichtung ausgegebenen Übertragungsinformationen über die Sendespule an die Lese/Schreib-Einrichtung übertragen werden.
Im Betrieb besitzt der zweite Takt eine höhere Frequenz als der erste Takt. Die m Elemente von Übertragungsinformationen, die von der Signalverarbeitungsschaltung ausgegeben werden, sind synchron zum zweiten Takt. Wenn die dritte Einrichtung diese unter Verwendung des zweiten Takts schreibt und unter Verwendung des ersten Takts liest, wird die gelesene Anzahl m von Übertragungsinformationen synchron zum ersten Takt, so daß die Lese/Schreib-Einrichtung die Übertragungsinformation aufnehmen kann. Dadurch wird die Baud-Rate der Übertragungsinformationen umgesetzt, so daß die Informationen von der dritten Einrichtung in der Lese/Schreib-Einrichtung aufgenommen werden können.
Auf diese Weise kann die Taktfrequenz, die im kontaktlosen IC-Aufzeichnungsmedium verwendet wird, von der Taktfrequenz der Lese/Schreib-Einrichtung verschieden sein und verändert werden. Deshalb kann die Taktgebereinrichtung der kontaktlosen IC-Karte aus einem Oszillator wie z. B. einem CR-Oszillator oder einem Ring-Oszillator bestehen, die im Gegensatz zum Quarz-Oszillator klein und dünn ausgeführt werden können.
In der Signalverarbeitungsschaltung wird die nachfolgende Anzahl m von Informationselementen von der vierten Einrichtung in einen Wartezustand versetzt, ferner wird ihr Wartezustand von der fünften Einrichtung beendet, um diese Anzahl von Informationselementen zur dritten Einrichtung zu senden.
Daraufhin wird, nachdem die in der dritten Einrichtung gespeicherten Übertragungsinformationen gelesen sind, um einen ausreichenden Zeitverzug zu gewährleisten, die nachfolgende Anzahl m von Informationselementen von der Signalverarbeitungsschaltung ausgegeben. Deshalb tritt eine derartige Situation in bezug auf die dritte Einrichtung, daß das Schreiben das Lesen ein- und überholt, nicht ein, sondern es werden alle von der Signalverarbeitungsschaltung ausgegebenen Informationen lückenlos übertragen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung schafft ein kontaktloses IC-Aufzeichnungsmedium mit einer Empfangsspule, einer Sendespule und einer Signalverarbeitungsschaltung, die dazu dienen, das Senden und Empfangen von Signalen in einer Start/Stopp-Synchronisation auszuführen, wobei beim Senden und Empfangen von Daten über die Empfangsspule ein Sync-Signal empfangen wird, mit:
einer ersten Einrichtung zum Erfassen des Sync-Signals, das von einer Lese/Schreib-Einrichtung gesendet wird, um mit einer Frequenz, die der Datenübertragungsrate zwischen dem Medium und der Lese/Schreib-Einrichtung entspricht, einen ersten Takt zu erzeugen;
einer zweiten Einrichtung zum Erzeugen eines zweiten und eines dritten Takts, die zum ersten Takt in einer vorgegebenen Frequenzbeziehung stehen, um die Signalverarbeitungsschaltung anzusteuern, wobei die Frequenz des zweiten Takts höher als diejenige des ersten Takts und die Frequenz des dritten Takts niedriger als diejenige des ersten Takts ist;
einer dritten Einrichtung zum Schreiben der von der Signalverarbeitungsschaltung seriell ausgegebenen Übertragungsdaten unter Verwendung des dritten Takts, zum Lesen der Übertragungsdaten aus dieser unter Verwendung des ersten Takts sowie zum Übertragen der Übertragungsdaten unter Verwendung des ersten Takts; und
einer vierten Einrichtung zum Schreiben der von der Lese/Schreib-Einrichtung gesendeten Übertragungsdaten unter Verwendung des ersten Takts, zum Lesen der Übertragungsdaten aus dieser unter Verwendung des zweiten Takts sowie zum Übertragen der Übertragungsdaten unter Verwendung des zweiten Takts an die Signalverarbeitungsschaltung,
wobei die von der dritten Einrichtung ausgegebenen Übertragungsdaten über die Sendespule an die Lese/Schreib- Einrichtung übertragen werden.
Ein nochmals weiterer Aspekt der Erfindung schafft ein kontaktloses IC-Aufzeichnungsmedium, mit:
einer ersten Einrichtung zum Erfassen eines Sync-Signals, das von einer Lese/Schreib-Einrichtung gesendet wird, um mit einer Frequenz, die der Datenübertragungsrate zwischen dem Medium und der Lese/Schreib-Einrichtung entspricht, einen ersten Takt zu erzeugen;
einer zweiten Einrichtung zum Erzeugen eines zweiten Takts, der zum ersten Takt in einer vorgegebenen Frequenzbeziehung steht und eine höhere Frequenz als der erste Takt besitzt, um eine Signalverarbeitungsschaltung anzusteuern;
einer dritten Einrichtung (8, 9, 11, 12; 510, 511) zum Schreiben von Übertragungsinformationen synchron zu einem von der Lese/Schreib-Einrichtung empfangenen Synchronisationssignal, zum Lesen der Übertragungsinformationen aus dieser unter Verwendung des zweiten Takts (c, d, e) sowie zum Übertragen der Übertragungsinformationen an die Signalverarbeitungsschaltung (1),
wobei eine Verarbeitung der Übertragungsinformationen synchron mit dem zweiten Takt erfolgt.
Nebenbei sei festgestellt, daß sich das kontaktlose IC- Aufzeichnungsmedium in der vorliegenden Erfindung auf ein Aufzeichnungsmedium bezieht, das in tragbarer Form entworfen ist, wie z. B. eine Karte, eine Münze oder ein Schlüssel, das Daten mittels magnetischer Kopplung senden und empfangen kann, das die empfangenen Daten in einem eingebauten Speicher, z. B. einem EEPROM, das im Aufzeichnungsmedium angeordnet ist, mittels einer ebenfalls im Aufzeichnungsmedium angeordneten Zentraleinheit speichern kann sowie die im eingebauten Speicher gespeicherten Daten über die Zentraleinheit an eine Lese/Schreib- Einrichtung übertragen kann.
Die Erfindung wird anhand eines nicht beschränkenden Beispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben, in denen:
Fig. 1A ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform des kontaktlosen IC-Aufzeichnungsmediums gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 1B ein Format der Übertragungsinformationen zeigt;
Fig. 2 ein Zeitablaufdiagramm des allgemeinen Informationsausgabevorgangs in der Signalverarbeitungsschaltung in Fig. 1A ist;
Fig. 3 ein Zeitablaufdiagramm der Funktionsweise der Ausführungsform von Fig. 1A ist;
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform des kontaktlosen IC-Aufzeichnungsmediums gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und
Fig. 5 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
Im folgenden werden nun mit Bezug auf die Zeichnungen mehrere Ausführungen der vorliegenden Erfindung erläutert.
Fig. 1A ist ein Blockschaltbild einer ersten Ausführung der IC-Karte gemäß der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 1A ist die Spule 6, wenn die kontaktlose IC-Karte 40 in die Lese/Schreib-Einrichtung 39 eingeführt ist, magnetisch mit der entsprechenden Spule 35 der Lese/Schreib-Einrichtung gekoppelt, um einen Übertragungspfad auszubilden, ferner ist auch die Spule 24 magnetisch mit der entsprechenden Spule 36 der Lese/ Schreib-Einrichtung gekoppelt, um einen weiteren Übertragungspfad auszubilden. Die Lese/Schreib-Einrichtung 39 steuert die von der Zentraleinheit 37 im Speicher 38 gespeicherten Daten und überträgt diese nach dem Modulieren in der Modulationsschaltung 32 synchron mit einem vom Taktgeber 33 erzeugten Taktsignal von der Sendespule 35 zur IC- Karte 40. Unterdessen wird ein von der Sendespule 24 der IC-Karte 40 übertragenes Datensignal von der Empfangsspule 36 empfangen und nach dem Demodulieren in der Demodulationsschaltung 34 der Zentraleinheit zugeleitet. Darüber hinaus wird das Datensignal in der Zentraleinheit 37 verarbeitet und danach im Speicher 38 gespeichert. Derartige Verhältnisse erlauben die Durchführung der Datenkommunikation zwischen der kontaktlosen IC-Karte und der Lese/Schreib-Einrichtung. Die Datenkommunikation wird gewöhnlich mit einem Start/Stopp-Synchronisationsverfahren durchgeführt. Wie in Fig. 1B gezeigt ist, besteht das Datenformat bei der Datenkommunikation beim synchronen Start/Stopp-Verfahren aus 11 Bits, die sich aus 1 Startbit, 8 Datenbits, 1 Paritätsbit sowie 1 Stoppbit zusammensetzen. Diese aus 11 Bits bestehenden Informationen werden als Übertragungsinformationen bezeichnet.
Im Fall einer Datenkommunikation zwischen der Lese/Schreib-Einrichtung und der kontaktlosen IC-Karte mit dem synchronen Start/Stopp-Verfahren werden die Daten gewöhnlich mit der Übertragungsrate (Baud-Rate) von 9600 (bps) übertragen. Im Fall der kontaktlosen IC-Karte, in dem Übertragungspfade mittels der mit Spulen versehenen magnetischen Kopplungseinrichtungen ausgebildet werden, werden die Übertragungsinformationen z. B. mit einer amplitudenmodulierten Trägerwelle übertragen.
Nun wird angenommen, daß Daten von der Lese/Schreib- Einrichtung an die kontaktlose IC-Karte übertragen werden sollen. In diesem Fall werden die über die Spule 6 gesendeten, modulierten Übertragungsinformationen von der Empfangsschaltung 4 empfangen und einer Verarbeitung, wie z. B. einer Demodulation, unterworfen. Die Übertragungsinformationen (a) von der Empfangsschaltung 4 werden vom Schalter 7 abwechselnd den Schieberegistern 8 und 9 zugeteilt. Genauer wählt der Schalter 7 das Schieberegister 8 aus, in das ein Element der Übertragungsinformationen (a) übertragen wird, danach wählt der Schalter 7 für das nachfolgende Element der Übertragungsinformationen (a) das Schieberegister 9 aus.
Die Sync-Signal-Trennschaltung 5 trennt das Sync-Signal von den empfangenen Übertragungsinformationen, um einen Schiebetakt (b) in Phase mit jedem der Bits der Übertragungsinformationen zu erzeugen. Dieses phasengleiche Signal kann z. B. aus der Flanke des Startbits der demodulierten Übertragungsinformationen ermittelt werden. Der Schiebetakt (b) wird auf der Grundlage dieser Flankenerkennungs-Zeiteinteilung mit einer Periode, die durch die obengenannte Übertragungsrate von 9600 (bps) vorgegeben ist, erzeugt.
Die Auswahlschaltung 11 wählt, wenn die Übertragungsinformationen (a) vom Schalter 7 dem Schieberegister 8 zugeführt werden, den Schiebetakt (b) aus. Dann wird jedes Bit der Übertragungsinformationen vom Schiebetakt (b) schrittweise in das Schieberegister 8 übertragen. So werden die Übertragungsinformationen (a) dort gespeichert. Ähnlich wählt die Auswahlschaltung 12 dann, wenn die Übertragungsinformationen (a) vom Schalter 7 dem Schieberegister 9 zugeführt werden, den Schiebetakt (b) aus. Daraufhin werden die Übertragungsinformationen dort gespeichert.
Andererseits wird der von der Taktgeberschaltung 2 erzeugte Takt der Signalverarbeitungsschaltung 1 zugeführt, die eine CPU (Zentraleinheit) besitzt, sowie der Frequenzteilerschaltung 3, die den zugeführten Takt teilt, um einen Schiebetakt (c) zu bilden. Es ist anzumerken, daß die Signalverarbeitungsschaltung 1 von einem Takt angesteuert wird, um die Verarbeitung, z. B. eine Datenverarbeitung, durchzuführen.
Die Taktgeberschaltung 2 besteht aus einem Oszillator, wie z. B. einem CR-Oszillator (Oszillator mit kapazitiven Registern) und einem Ring-Oszillator, die sich vom Quarz- Oszillator unterscheiden. Obwohl die Taktgeberschaltung 2 dem Quarz-Oszillator in Hinsicht auf die Stabilität unterlegen ist, kann ihre Ausgangsfrequenz so eingestellt werden, daß die Frequenz (c) des vom Frequenzteiler 3 ausgegebenen Schiebetakts immer höher als diejenige des von der Sync-Teilerschaltung 5 ausgegebenen Schiebetakts (b) ist. Da die Frequenz des Schiebetakts (b) 9600 Hz beträgt, was mit der Datenübertragungsrate übereinstimmt, kann die Frequenz des Schiebetakts (c) z. B. auf 10000 Hz eingestellt werden, was etwas größer als 9600 Hz ist. Der Schiebetakt (c) wird den Auswahlschaltungen 11 und 12 zugeführt.
Unmittelbar nachdem ein Element der Übertragungsinformationen in das mit dem Schiebetakt (b) getaktete Schieberegister 8 gespeichert worden ist, wird der Schalter 7 umgeschaltet, um das Schieberegister 9 auszuwählen. Gleichzeitig wählt der Schalter 10 das Schieberegister 8 aus, so daß die Auswahlschaltung 11 den Schiebetakt (c) auswählt. Dann wird jedes Bit der im Schieberegister 8 gespeicherten Übertragungsinformationen synchron mit dem Schiebetakt (c) verschoben, wobei ein Bit nach dem anderen ausgegeben wird. So werden die Übertragungsinformationen ausgelesen. Die aus dem Schieberegister 8 ausgelesenen Übertragungsinformationen werden über den Schalter 10 der Signalverarbeitungsschaltung 1 zugeführt. Da die Übertragungsinformationen synchron zu dem Schiebetakt (c) sind, der durch das Teilen des Takts, der der Signalverarbeitungsschaltung 1 zugeführt werden soll, erhalten wird, kann die Signalverarbeitungsschaltung 1 die Übertragungsinformationen verarbeiten, sie kann diese z. B. in einem in der Karte befindlichen EEPROM 26 speichern.
Falls die nachfolgenden Elemente von Übertragungsinformationen (a) von der Empfangsschaltung ausgegeben werden, während die Übertragungsinformationen aus dem Schieberegister 8 ausgelesen werden, werden diese Übertragungsinformationen im anderen Schieberegister 9 gespeichert. Unmittelbar nachdem das Schreiben der Übertragungsinformationen in das Schieberegister abgeschlossen ist, wird der Schalter 10 umgelegt, um das Schieberegister 9 auszuwählen. Die Auswahlschaltung 12 wählt den Schiebetakt (c) aus, so daß die Übertragungsinformationen aus dem Schieberegister 9 ausgelesen werden. Die somit ausgelesenen Übertragungsinformationen werden über den Schalter 10 der Signalverarbeitungsschaltung 1 zugeführt.
Auf diese Weise wird beim Datenempfang ein Element von Übertragungsinformationen abwechselnd in die mit dem Takt (b) getakteten Schieberegister 8 und 9 geschrieben oder gespeichert, ferner werden die Übertragungsinformationen unverzüglich und getaktet mit dem Takt (c) aus den Schieberegistern 8 und 9, deren Auffüllen abgeschlossen ist, ausgelesen; die gelesenen Übertragungsinformationen werden der Signalverarbeitungsschaltung 1 zugeführt. Das heißt, daß die Baud-Rate, mit der die Übertragungsinformationen aus den Schieberegistern 8 und 9 ausgegeben werden, immer durch die Frequenz des Takts, der von der Taktgeberschaltung 2 erzeugt wird, gegeben ist. Folglich kann die Signalverarbeitungsschaltung 1, selbst dann, wenn die Taktfrequenz in der Lese/Schreib-Einrichtung, die die Baud-Rate der von der Empfangsschaltung 4 empfangenen Übertragungsinformationen vorgibt, nicht in einer festen Beziehung mit der Taktfrequenz der Taktgeberschaltung 2 steht, so daß die Frequenzen der Schiebetakte (b) und (c) nicht übereinstimmen, oder wenn die Taktfrequenz der Taktgeberschaltung 2 verändert wird, immer die empfangenen Übertragungsinformationen zur Verarbeitung aufnehmen. Aus dem beschriebenen Grund kann die Taktgeberschaltung 2 ein CR-Oszillator oder ein Ring-Oszillator sein, die einem Quarz-Oszillator im Hinblick auf ihre Stabilität unterlegen sind, aber klein und dünn ausgeführt werden können.
Die bisherige Beschreibung bezieht sich auf die Arbeitsweise beim Datenempfang. Im folgenden wird die Arbeitsweise beim Senden von Daten erläutert.
In diesem Fall wird ebenfalls von der Lese/Schreib-Einrichtung ein Sync-Signal mit einer amplitudenmodulierten Trägerwelle über die Spule 6 gesendet. Dann wird der Schiebetakt mit 9600 Hz von der Sync-Signal-Trennschaltung 5 erzeugt. Dieser Schiebetakt wird den Auswahlschaltungen 18 und 20 zugeführt. Der Schiebetakt mit 10000 Hz, der von der Frequenzteilerschaltung 3 erzeugt wird, wird ebenfalls den Auswahlschaltungen 18 und 20 zugeführt.
Die Signalverarbeitungsschaltung 1 liest die zu verarbeitenden und an die Lese/Schreib-Einrichtung zu sendenden Daten aus dem eingebauten EEPROM 26, um die obenerwähnten, aus 11 Bits bestehenden Übertragungsinformationen zu bilden. Für jedes Informationselement werden die Übertragungsinformationen in den beiden Schieberegistern 1A und 1B gespeichert und anschließend aus diesen ausgegeben. Genauer werden die zwei erzeugten Informationselemente (A) und (B), wie in Fig. 2 gezeigt ist, in den Schieberegistern 1A bzw. 1B gespeichert, bis ein Unterbrechungssignal von der Unterbrechungssignal-Erzeugungsschaltung 13 übermittelt wird. Anschließend werden die in dem Schieberegister 1A gespeicherten Übertragungsinformationen (A) seriell ausgegeben, ferner werden die im Schieberegister 1B gespeicherten Übertragungsinformationen (B) an das Schieberegister 1A seriell übertragen. Unmittelbar nachdem die Ausgabe der Übertragungsinformationen (A) abgeschlossen ist, wird mit der Ausgabe der Übertragungsinformationen (B) begonnen. Wenn die Ausgabe der Übertragungsinformationen (B) abgeschlossen ist, werden die nachfolgenden zwei Elemente von Übertragungselementen (C) und (D) in den Schieberegistern 1A bzw. 1B gespeichert. Diese Elemente von Übertragungsinformationen (C) und (D) werden auf die gleiche Weise wie oben beschrieben vom Schieberegister 1A ausgegeben.
Auf diese Weise werden die Daten für je zwei Informationselemente von der Signalverarbeitungsschaltung 1 ausgegeben. Die Übertragungsinformationen werden, sobald sie in den Schieberegistern 1A und 1B gespeichert sind, automatisch von der Signalverarbeitungsschaltung 1 ausgegeben, so daß die Ausgabe der Übertragungsinformationen nicht angehalten werden kann. Die Unterbrechungserzeugungsschaltung 13 dient dazu, das Speichern der Übertragungsinformationen in die Schieberegister 1A und 1B in der Signalverarbeitungsschaltung mittels eines Unterbrechungssignals (d) anzuhalten, um die Übertragungsinformationen in den Wartezustand zu versetzen. Die Unterbrechungsbeendigungsschaltung 22 dient dazu, den Wartezustand der Übertragungsinformationen mittels eines Unterbrechungsbeendigungssignals (e) zu beenden, um das Speichern der Übertragungsinformationen in den Schieberegistern 1A und 1B zuzulassen.
Mit Bezug auf die Fig. 1A und 3 wird im folgenden der Vorgang bei der Datenübertragung genauer erläutert. Zuerst veranlaßt die Signalverarbeitungsschaltung 1 die Speicherung von zwei Elementen von Übertragungsinformationen (A) und (B) in den Schieberegistern 1A bzw. 1B und gibt die Informationen der Übertragungsinformationen (A) seriell aus. Bei der Ausgabe der Übertragungsinformationen (A) wählt der Schalter 14 das Schieberegister 15 und die Auswahlschaltung 18 den Schiebetakt (c) von der Frequenzteilerschaltung 3 aus. Die Übertragungsinformationen (A) werden durch die Unterbrechungserzeugungsschaltung 13 und den Schalter 14 geleitet und dem Schieberegister 15 zugeführt; daraufhin werden die Übertragungsinformationen (A) im Schieberegister 15 gespeichert. Dann ermittelt die Unterbrechungserzeugungsschaltung 13 das Startbit der Übertragungsinformationen (A), um das Unterbrechungssignal (d) zu erzeugen, so daß die Signalverarbeitungsschaltung 1 in einen Wartezustand versetzt wird, bei dem das Speichern der nachfolgenden Informationselemente (C) und (D) in die Schieberegister 1A und 1B behindert wird.
Wenn das Speichern der Übertragungsinformationen (A) in das Schieberegister 15 abgeschlossen ist, wird der Schalter 14 auf die Seite des Schieberegisters 16 umgelegt und die Auswahlschaltung 19 wählt den Schiebetakt (c) aus, so daß die Übertragungsinformationen (B), die nachfolgend von der Signalverarbeitungsschaltung ausgegeben werden, im Schieberegister 16 gespeichert werden. Dann ist die Signalverarbeitungsschaltung 1, wenngleich die Unterbrechungserzeugungsschaltung 13 das Startbit der Übertragungsinformation (B) erfaßt, schon in den Wartezustand versetzt, so daß die Erzeugung eines Unterbrechungssignals (d) nicht unbedingt erforderlich ist.
Gleichzeitig mit dem obigen Vorgang wählt die Auswahlschaltung 18 den von der Sync-Trennschaltung 5 ausgehenden Schiebetakt (b) aus, so daß die Übertragungsinformationen (A) seriell vom Schieberegister 15 ausgegeben werden. Dann wählt der Schalter 21 das Schieberegister 15 aus. Die Baud-Rate der vom Schieberegister 15 ausgegebenen Übertragungsinformationen (A) beträgt 9600 (bps), was durch den Schiebetakt (b) und folglich durch die Frequenz der Lese/Schreib-Einrichtung vorgegeben ist. Die Übertragungsinformationen (A) werden durch den Schalter 21 und die Unterbrechungsbeendigungsschaltung 22 geleitet und der Verarbeitung zum Senden in der Sendeschaltung 23 unterworfen. Danach werden die Übertragungsinformationen (A) über den Übertragungspfad an die Lese/Schreib-Einrichtung übertragen.
Die Unterbrechungsbeendigungsschaltung 22 ermittelt das Stoppbit STP der Übertragungsinformationen, um ein Unterbrechungsbeendigungssignal zu erzeugen, wodurch der Wartezustand der Signalverarbeitungsschaltung 1 beendet wird.
Wenn das Speichern der Übertragungsinformationen (B) in das Schieberegister 16 abgeschlossen ist, wählt die Auswahlschaltung 19 keinen der beiden Schiebetakte (b) und (c) aus, sondern versetzt das Schieberegister 16 in einen Wartezustand, bis das Auslesen der Übertragungsinformationen (A) aus dem Schieberegister 15 abgeschlossen ist. Unter der Annahme, daß die Frequenz des Schiebetakts (b) 9600 Hz und die des Schiebetakts (c) 10000 Hz beträgt und daß die Übertragungsinformationen aus 11 Bits bestehen, beträgt die Zeit Tw zum Speichern oder zum Schreiben der Übertragungsinformationen in das Schieberegister 15 oder 16
11 ÷ 10000 Hz = 1,10 msec.
Die zum Auslesen benötigte Zeit Tr beträgt
11 ÷ 9600 Hz = 1,15 msec.
Es ist ersichtlich, daß das Auslesen 0,05 msec länger dauert als das Schreiben.
Wenn das Auslesen der Übertragungsinformationen (A) aus dem Schieberegister 15 abgeschlossen ist, wählt der Schalter 21 das Schieberegister 16 und die Auswahlschaltung 19 den Schiebetakt (b) aus. Daraufhin werden die Übertragungsinformationen (B) seriell aus dem Schieberegister 16 ausgelesen und über den Schalter 21 und die Unterbrechungsbeendigungsschaltung 22 der Sendeschaltung 23 zugeführt. Danach werden die Übertragungsinformationen (A) über den Übertragungspfad zur Lese/Schreib-Einrichtung übertragen.
Dann erzeugt die Unterbrechungsbeendigungsschaltung 22 kein Unterbrechungsbeendigungssignal (e), selbst wenn sie das Stoppbit der Übertragungsinformationen (B) entdeckt.
Weiterhin werden die nachfolgenden zwei in den Schieberegistern 1A und 1B gespeicherten Elemente der Übertragungsinformationen (C) und (D) dann, wenn die Unterbrechungsbeendigungsschaltung 22 als Antwort auf das Stoppbit STP der Übertragungsinformationen (A) das Unterbrechungsbeendigungssignal (e) erzeugt, so daß der Wartezustand der Signalverarbeitungsschaltung 1 beendet wird, in dieser Reihenfolge ausgegeben. Mit anderen Worten, die Ausgabe der Übertragungsinformationen (C) aus der Signalverarbeitungsschaltung 1 beginnt zur im wesentlichen gleichen Zeit wie das Auslesen der Übertragungsinformationen aus dem Schieberegister 16.
Gleichzeitig mit der Ausgabe der Übertragungsinformationen (C) von der Signalverarbeitungsschaltung 1 wählt der Schalter 14 das Schieberegister 17 und die Auswahlschaltung 20 den Schiebetakt (c) aus. Daraufhin werden die Übertragungsinformationen (C) im Schieberegister 17 gespeichert. In diesem Fall ermittelt die Unterbrechungserzeugungsschaltung 13 das Startbit ST, um das Unterbrechungssignal (d) zu erzeugen, wodurch die Signalverarbeitungsschaltung in einen Wartezustand versetzt wird.
Der darauffolgende Ablauf ist gleich dem obenbeschriebenen. Genauer wählt, wenn das Schreiben der Übertragungsinformationen (C) in das Schieberegister 17 abgeschlossen ist, der Schalter 21 das Schieberegister 17 und die Auswahlschaltung 20 den Schiebetakt (b) aus, so daß die Übertragungsinformationen (C) aus dem Schieberegister 17 ausgelesen und zur Lese/Schreib-Einrichtung übertragen werden. Gleichzeitig dazu wählen der Schalter 14 das Schieberegister 15 und die Auswahlschaltung 18 den Schiebetakt (c) aus, so daß die nachfolgenden Übertragungsinformationen (D), die von der Signalverarbeitungsschaltung 1 ausgegeben werden, im Schieberegister 15 gespeichert werden.
Dann ermittelt die Unterbrechungsbeendigungsschaltung 22 das Stoppbit STP der vom Schieberegister 17 ausgegebenen Übertragungsinformationen (C), um ein Unterbrechungsbeendigungssignal (e) zu erzeugen, wodurch der Wartezustand der Signalverarbeitungsschaltung 1 beendet wird. Daraufhin wird das Schreiben der nachfolgenden Elemente von Übertragungsinformationen (E) und (F) in die Schieberegister 1A und 1B zugelassen. Zu diesem Zeitpunkt ist das Schreiben der Übertragungsinformationen (D) in das Schieberegister 15 bereits abgeschlossen.
Nacheinander wird der obenbeschriebene Vorgang auf die gleiche Weise wiederholt. Jedoch sollte folgendes beachtet werden. Die Unterbrechungserzeugungsschaltung 13 darf das Unterbrechungssignal (d) bei jedem Startbit der zugeführten Übertragungsinformationen erzeugen. Andererseits sollte das Unterbrechungsbeendigungssignal (e) bei jedem Stoppbit des früher ankommenden der beiden gleichzeitig in den Schieberegistern 1A und 1B gespeicherten Elemente der Übertragungsinformationen erzeugt werden. Dies kann durch Zählen der erkannten Stoppbits aller Übertragungsinformationen und Erzeugen eines Unterbrechungsbeendigungssignals (e) nur dann, wenn der gezählte Wert 2n - 1 (n = 1, 2, 3,...) ist, verwirklicht werden.
Auf der Grundlage des bisher erläuterten Vorgangs werden immer zwei Elemente von Übertragungsinformationen in die Schieberegister 1A und 1B geschrieben, wenn zwei Elemente von Übertragungsinformationen aus zwei Schieberegistern der Schieberegister 15 bis 17 ausgelesen worden sind. Deshalb sind zwei der Schieberegister 15 bis 17, wenn die zwei Elemente von Übertragungsinformationen seriell von der Signalverarbeitungsschaltung ausgegeben worden sind, zwangsläufig leer. Demgemäß wird das Schreiben der Übertragungsinformationen niemals deren Auslesen überholen.
Folglich können die Schieberegister 15 bis 17 selbst dann, wenn sich die Taktrate in der Lese/Schreib-Einrichtung von derjenigen in der kontaktlosen IC-Karte unterscheidet und sich die Taktfrequenz in der kontaktlosen IC-Karte ändert, die Baud-Raten der Datenübertragung zwischen der Lese/Schreib-Einrichtung und der kontaktlosen IC-Karte und ebenfalls innerhalb der kontaktlosen IC- Karte umsetzen, so daß sie den erforderlichen Raten entsprechen.
Zusätzlich können, im Gegensatz zur obigen Ausführung, in der die Signalverarbeitungsschaltung 1 zwei Schieberegister besitzt und die Übertragungsinformationen für jedes der beiden Informationselemente ausgegeben werden, Schieberegister bis zur Anzahl m (m : ganze Zahl ≥ 2) vorgesehen sein und die Übertragungsinformationen für jedes der m Informationselemente ausgegeben werden. In diesem Fall ist anzumerken, daß anstelle der drei Schieberegister 15 bis 17 Schieberegister bis zur Anzahl (m + 1) vorgesehen sind und die Unterbrechungsbeendigungsschaltung 22 das Unterbrechungsbeendigungssignal (e) als Antwort auf das Stoppbit des (m - 1)-ten Informationselements der m Elemente von Übertragungsinformationen erzeugt.
Weiterhin kann im Gegensatz zur obenbeschriebenen Ausführung, in der die Empfangsspule 6 und die Sendespule 24 getrennt voneinander ausgeführt sind, eine einzige Spule mit beiden Funktionen verwendet werden, wobei das durch eine Kommunikationssteuerschaltung laufende Signal getrennt für die Empfangsschaltung 4 und die Sendeschaltung 23 gesteuert wird.
In Fig. 4 ist eine abgewandelte Ausführung gezeigt. In der Bauweise von Fig. 4 wird das Empfangen und Senden von Übertragungsinformationen über die Eingangs/Ausgangs- Spule 6 mittels der Eingangsgatter 42, 42' und der Ausgangsgatter 41, 41', die von der CPU gesteuert werden, durchgeführt.
Gemäß dieser Ausführung kann der Oszillator, der einem Quarz-Oszillator in Hinsicht auf die Stabilität unterlegen ist und der dazu dient, einen Takt mit einer Frequenz, die sich von derjenigen des in der Lese/Schreib- Einrichtung verwendeten Takts unterschiedet, zu erzeugen, als Taktgebereinrichtung verwendet werden, um die Datenverarbeitung in der Signalverarbeitungsschaltung, die in der IC-Karte enthalten ist, und die Datenübertragung zwischen dieser und der Lese/Schreib-Einrichtung durchzuführen.
Nun wird mit Bezug auf Fig. 5 eine weitere Ausführung der vorliegenden Erfindung erläutert. Fig. 5 ist ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführung der kontaktlosen IC- Karte gemäß der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 5 bezeichnen 1a und 1b Speichereinrichtungen, die Register und beispielsweise EEPROMs umfassen.
In Fig. 5 ist die Empfangsspule 58 dann, wenn die kontaktlose IC-Karte in die Lese/Schreib-Einrichtung (nicht gezeigt) eingeführt ist, magnetisch mit der entsprechenden Spule der Lese/Schreib-Einrichtung gekoppelt, um einen Übertragungspfad auszubilden, ferner ist die Sendespule 59 ebenfalls magnetisch mit der entsprechenden Spule der Lese/Schreib-Einrichtung gekoppelt, um einen weiteren Übertragungspfad auszubilden. Derartige Gegebenheiten erlauben die Durchführung der Datenkommunikation zwischen der IC-Karte und der Lese/Schreib-Einrichtung. Die Datenkommunikation wird gewöhnlich mit einem Start/Stopp-Synchronisationsverfahren durchgeführt. Das Datenformat bei der Datenkommunikation mit dem synchronen Start/Stopp-Verfahren besteht aus 11 Bits, die sich aus 1 Startbit, 8 Datenbits, 1 Paritätsbit sowie 1 Stoppbit zusammensetzen.
Im Fall der Datenkommunikation zwischen der Lese/Schreib- Einrichtung und der kontaktlosen IC-Karte mit dem synchronen Start/Stopp-Verfahren werden die Daten gewöhnlich mit der Übertragungsrate (Baud-Rate) von 9600 (bps) übertragen. Im Fall der kontaktlosen IC-Karte, in dem Übertragungspfade mittels der mit Spulen versehenen magnetischen Koppeleinrichtungen gebildet werden, werden die Übertragungsdaten z. B. mit einer amplitudenmodulierten Trägerwelle übertragen.
Nun wird angenommen, daß Daten von der Lese/Schreib- Einrichtung zur kontaktiosen IC-Karte übertragen werden sollen. In diesem Fall werden die über die Spule 58 gesendeten, modulierten Übertragungsdaten von der Empfangsschaltung 55 empfangen und der Verarbeitung, wie z. B. einer Demodulation, unterworfen.
Die Sync-Signal-Trennschaltung 57 und die Frequenzteilerschaltung 54 trennen das Sync-Signal von den empfangenen Übertragungsdaten, um einen Schiebetakt (b) in Phase mit jedem der Bits der Übertragungsdaten zu erzeugen. Dieses phasengleiche Signal kann z. B. anhand der Flanke des Startbits der demodulierten Übertragungsdaten ermittelt werden. Der Schiebetakt (b) wird auf der Grundlage dieser Flankenerkennungs-Zeiteinteilung mit einer Periode, die durch die obengenannte Übertragungsrate von 9600 (bps) vorgegebenen ist, erzeugt.
Die Übertragungsdaten werden synchron mit dem Takt (b) in das Schieberegister 510 gespeichert. Sobald das Stoppbit der Übertragungsdaten (a) im Schieberegister 510 gespeichert worden ist, werden die aus 11 Bits bestehenden Übertragungsdaten (a) gemeinsam zum Schieberegister 511 übertragen und darin gespeichert.
Andererseits wird der von der Taktgeberschaltung 2 oder 53 erzeugte Takt über die Taktwechselschaltung 4 der Signalverarbeitungsschaltung 1, die eine Zentraleinheit (CPU) ist, zugeführt, ferner wird die Ausgabe der Taktgeberschaltung 2 der Frequenzteilerschaltung 515 zugeführt, die den zugeführten Takt teilt, um einen Schiebetakt (f) zu bilden. Es ist anzumerken, daß die Signalverarbeitungsschaltung von einem Takt angesteuert wird, um die Verarbeitung, z. B. eine Datenverarbeitung, durchzuführen. Die somit empfangenen Übertragungsdaten werden übrigens in einem Speicher wie z. B. einem EEPROM von der Zentraleinheit gespeichert.
Nun wird angenommen, daß die Taktgeberschaltung 2 z. B. aus einem CR-Oszillator gebildet ist und einen Takt (d) mit der Frequenz erzeugt, die immer höher als diejenige des von der Sync-Signal-Trennschaltung 57 ausgegebenen Takts (c) ist. Außerdem wird angenommen, daß die Taktgeberschaltung 53 z. B. aus einem CR-Oszillator gebildet ist und einen Takt (e) mit einer Frequenz erzeugt, die immer niedriger als diejenige des von der Sync-Signal- Trennschaltung 57 ausgegebenen Takts (c) ist. Deshalb kann die Frequenzbeziehung der Takte (d), (e) und (c), die von den Taktgeberschaltungen 2 und 53 und der Sync- Signal-Trennschaltung 57 erzeugt werden, wiedergegeben werden durch
d > c > e.
Unmittelbar nachdem das Speichern eines Elements von Übertragungsdaten im Schieberegister 510 abgeschlossen ist, werden die aus 11 Bits bestehenden Übertragungsdaten gemeinsam zum Schieberegister 511 übertragen und darin gespeichert. Jedes Bit der im Schieberegister 511 gespeicherten Übertragungsdaten wird synchron mit dem Schiebetakt (f) verschoben, wobei ein Bit nach dem anderen ausgegeben wird. So werden die Übertragungsdaten ausgelesen. Da die Übertragungsdaten synchron zum Schiebetakt (f) sind, der durch das Teilen der Frequenzen des Takts, der der Signalverarbeitungsschaltung 1 zugeführt werden soll, erhalten wird, kann die Signalverarbeitungsschaltung 1 die Übertragungsdaten verarbeiten. Weiterhin werden die Übertragungsdaten, da der Schiebetakt (f) zum Schiebetakt (b) die Beziehung f > b besitzt, immer im Schieberegister Platz finden.
Das heißt, daß die Baud-Rate der aus dem Schieberegister 511 ausgegebenen Übertragungsdaten immer durch die Frequenz des von der Taktgeberschaltung 2 erzeugten Takts gegeben ist. Selbst wenn die Taktfrequenz in der Lese/Schreib-Einrichtung, die die Baud-Rate der von der Empfangsschaltung 55 empfangenen Übertragungsdaten vorgibt, nicht in einer festen Beziehung zur Taktfrequenz der Taktgeberschaltung 2 steht, so daß die Frequenzen der Schiebetakte (b) und (f) nicht übereinstimmen oder wenn die Taktfrequenz der Taktgeberschaltung 2 geändert wird, kann die Signalverarbeitungsschaltung 1 deshalb immer die empfangenen Übertragungsdaten zur Verarbeitung aufnehmen. Aus dem beschriebenen Grund kann die Taktgeberschaltung 2 ein CR-Oszillator sein, der einem Quarz-Oszillator in Hinsicht auf die Stabilität unterlegen ist, aber klein und dünn ausgeführt werden kann.
Die bisherige Beschreibung bezieht sich auf die Arbeitsweise beim Datenempfang in dieser Ausführung. Nun wird die Arbeitsweise bein Senden von Daten erläutert.
In diesem Fall wird ebenfalls eine Trägerwelle über die Empfangsspule 58 von der Lese/Schreib-Einrichtung gesendet. Dann wird der Schiebetakt mit 9600 Hz von der Sync- Signal-Trennschaltung 57 und der Frequenzteilerschaltung 514 erzeugt.
Andererseits werden die ausgegebenen Übertragungsdaten (g) synchron mit einem Schiebetakt (h) übertragen, der durch Teilen des Takts (e) von der Taktgeberschaltung 53 erhalten wird. Die Übertragungsdaten werden zuvor in einem Speicher, z. B. einem EEPROM, gespeichert, ferner wird deren Übertragung von einer Zentraleinheit gesteuert. Die Übertragungsdaten werden bitweise in dem Schieberegister 513 gespeichert. Unmittelbar nachdem die 11 Datenbits vollständig gespeichert worden sind, werden sie gemeinsam im Schieberegister 512 gespeichert. Die im Schieberegister 512 gespeicherten Übertragungsdaten (g) werden synchron mit dem Schiebetakt (b) bitweise zur Sendeschaltung 56 übertragen und anschließend über die Sendespule an die Lese/Schreib-Einrichtung übertragen.
Demzufolge können die Schieberegister 510 bis 513 selbst dann, wenn sich die Taktfrequenz in der Lese/Schreib- Einrichtung von derjenigen in der kontaktlosen IC-Karte unterschiedet und sich die Taktfrequenz in der kontaktlosen IC-Karte ändert, die Baud-Raten der Datenübertragung zwischen der Lese/Schreib-Einrichtung und der kontaktlosen IC-Karte und ebenfalls innerhalb der kontaktlosen IC- Karte umsetzen.
Weiterhin kann im Gegensatz zur obenbeschriebenen Ausführung, in der die Empfangsspule 58 und die Sendespule 59 getrennt voneinander ausgeführt sind, eine einzige Spule mit beiden Funktionen verwendet werden, wobei das durch eine Kommunikationssteuerschaltung laufende Signal getrennt für die Empfangsschaltung und die Sendeschaltung 56 gesteuert wird.
Schließlich wird das Verfahren zur Ermittlung der Temperatur in der kontaktlosen IC-Karte gemäß der Erfindung erläutert werden. Wenn die kontaktlose IC-Karte in die Lese/Schreib-Einrichtung (nicht gezeigt) eingeführt worden ist, wird die kontaktlose IC-Karte aktiviert, ferner beginnt die Bereitstellung der Trägerwelle von der Lese/Schreib-Einrichtung. Daraufhin werden der Takt (c) von der Taktgeberschaltung 57 und der Takt (d) von der Taktgeberschaltung 2 erzeugt. Der Unterschied zwischen den Frequenzen dieser Takte (c) und (d) wird von einer Frequenzvergleichsschaltung 516 erfaßt, woraufhin die Daten zur Signalverarbeitungsschaltung 1 gesendet werden. Die Signalverarbeitungsschaltung 1 nimmt die Daten in regelmäßigen Zeitintervallen auf. Ein Unterschied zwischen den zuerst aufgenommenen und den später aufgenommenen Daten wird mit den im Speicher 1b der Signalverarbeitungsschaltung 1 gespeicherten Daten verglichen, wodurch die Temperatur in der gesamten Schaltung erfaßt wird.
In einer derartigen IC-Karte wird die Wärmeerzeugung in der elektrischen Schaltung nach anhaltendem Betrieb überwacht. Um eine Verformung der IC-Karte oder einen fehlerhaften Betrieb aufgrund der erzeugten Wärme zu vermeiden, ist es nötig, einen Alarm auszulösen oder den Stromkreis automatisch zu unterbrechen, um den Gebrauch der IC-Karte zu verhindern, wenn ihre Temperatur einen bestimmten Grenzwert überschreitet. Die Temperaturermittlung erfolgt durch den Vergleich einer Frequenzabweichung des CR-Oszillators aufgrund eines Temperaturanstiegs mit einem von der Lese/Schreib-Einrichtung 39 gelieferten Synchronisationssignal, wobei folglich der Betrieb der CPU 1 durch die Erfassung angehalten werden kann.
Darüber hinaus wird im IC-Aufzeichnungsmedium der Erfindung die Verarbeitungsgeschwindigkeit erhöht, um eine schnellere Verarbeitung im Vergleich zum herkömmlichen IC-Aufzeichnungsmedium, bei dem die CPU synchron mit dem von der Lese/Schreib-Einrichtung gelieferten Synchronisationssignal betrieben wird, zu ermöglichen, da die CPU dieser Erfindung von einem Taktsignal mit einer höheren Frequenz als ein von der Lese/Schreib-Einrichtung zugeführtes Synchronisationssignal betrieben wird.

Claims

1. Kontaktloses IC-Aufzeichnungsmedium (40), mit einer Empfangsspule (6) und einer Sendespule (24) sowie einer Signalverarbeitungsschaltung (1), die beim Senden von Daten als Übertragungsinformationen Daten ausgibt, die für jeweils m Elemente, wobei m eine ganze Zahl ≥ 2 ist, wenigstens mit einem Startbit und mit einem Stoppbit versehen sind, wobei beim Senden und Empfangen von Daten von einer Lese/Schreib-Einrichtung (39) über die Empfangsspule ein Synchronisationssignal (Sync-Signal) empfangen wird, wobei das IC-Aufzeichnungsmedium (40) enthält:

eine erste Einrichtung (5) zum Erfassen des Sync- Signals, das von der Lese/Schreib-Einrichtung gesendet wird, um mit der Frequenz, die der Datenübertragungsrate zwischen dem Medium (40) und der Lese/Schreib-Einrichtung (39) entspricht, einen ersten Takt (b) zu erzeugen;

eine zweite Einrichtung (2, 3) zum Erzeugen eines zweiten Takts (c), der zum ersten Takt (b) in einer vorgegebenen Frequenzbeziehung steht und eine höhere Frequenz als der erste Takt (b) besitzt, um die Signalverarbeitungsschaltung (1) anzusteuern;

eine dritte Einrichtung (15-20) zum Schreiben von Elementen von Übertragungsinformationen, die von der Signalverarbeitungsschaltung ausgegeben werden, unter Verwendung des zweiten Takts (c) in das IC-Aufzeichnungsmedium (40) und zum Lesen der Elemente von Übertragungsinformationen unter Verwendung des ersten Takts (b) sowie zum Übertragen der Elemente von Übertragungsinformationen synchron mit dem ersten Takt (b);

eine vierte Einrichtung (13) zum Erzeugen eines Unterbrechungssignals ab dem Startbit wenigstens in dem ersten Element der Übertragungsinformationen der m Elemente der Übertragungsinformationen, die von der Signalverarbeitungsschaltung (1) ausgegeben werden, um die Signalverarbeitungsschaltung (1) in einen Wartezustand zu versetzen, der die nachfolgenden m Elemente von Übertragungsinformationen hält; und

eine fünfte Einrichtung (22) zum Erzeugen eines Unterbrechungsbeendigungssignals bei jedem Stoppbit im (m - 1)-ten Element der Übertragungsinformationen, wobei die m Elemente von Übertragungsinformationen von der dritten Einrichtung (15-20) ausgegeben werden, wodurch der Wartezustand der Signalverarbeitungsschaltung (1), der von der vierten Einrichtung (13) gesetzt wird, beendet wird, um die Ausgabe der nachfolgenden m Elemente von Übertragungsinformationen von der Signalverarbeitungsschaltung (1) zuzulassen,

wobei die von der dritten Einrichtung (15-20) ausgegebenen Übertragungsinformationen über die Sendespule (24) an die Lese/Schreib-Einrichtung (39) übertragen werden.

2. Kontaktloses IC-Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, bei dem die zweite Einrichtung (2, 3) zum Erzeugen des zweiten Takts (c) ein CR-Oszillator ist.

3. Kontaktloses IC-Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, bei dem die dritte Einrichtung (15-20) Schieberegister (15-17) enthält.

4. Kontaktloses IC-Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, bei dem die Signalverarbeitungsschaltung (1) mehrere Register (1A, 1B) enthält.

5. Kontaktioses IC-Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei das Medium (40) in Form einer Karte entworfen ist.

6. Kontaktloses IC-Aufzeichnungsmedium, mit einer Empfangsspule (58), einer Sendespule (59) und einer Signalverarbeitungsschaltung (1), die dazu dienen, das Senden und Empfangen von Signalen in einer Start/Stopp- Synchronisation auszuführen, wobei beim Senden und Empfangen von Daten über die Empfangsspule (58) ein Sync- Signal empfangen wird, mit:

einer ersten Einrichtung (57) zum Erfassen des Sync-Signals, das von einer Lese/Schreib-Einrichtung (39) gesendet wird, um mit einer Frequenz, die der Datenübertragungsrate zwischen dem Medium (40) und der Lese/Schreib-Einrichtung (39) entspricht, einen ersten Takt (c) zu erzeugen;

einer zweiten Einrichtung (2, 53) zum Erzeugen eines zweiten und eines dritten Takts (d, e), die zum ersten Takt (c) in einer vorgegebenen Frequenzbeziehung stehen, um die Signalverarbeitungsschaltung (1) anzusteuern, wobei die Frequenz des zweiten Takts (d) höher als diejenige des ersten Takts (c) ist und die Frequenz des dritten Takts (e) niedriger als diejenige des ersten Takts (c) ist;

einer dritten Einrichtung (512, 513, 514, 517) zum Schreiben von der Signalübertragungsschaltung (1) seriell ausgegebenen Übertragungsdaten unter Verwendung des dritten Takts (e) in das IC-Aufzeichnungsmedium, zum Auslesen der Übertragungsdaten aus dem Medium unter Verwendung des ersten Takts (c) sowie zum Übertragen der Übertragungsdaten unter Verwendung des ersten Takts (c); und

einer vierten Einrichtung (510, 511, 514, 515) zum Schreiben der von der Lese/Schreib-Einrichtung (39) gesendeten Übertragungsdaten unter Verwendung des ersten Takts (c) in das IC-Aufzeichnungsmedium und zum Auslesen der Übertragungsdaten aus dem Medium unter Verwendung des zweiten Takts (d) sowie zum Übertragen der Übertragungsdaten unter Verwendung des zweiten Takts (d) an die Signalverarbeitungsschaltung (1),

wobei die von der dritten Einrichtung (512, 513, 514, 517) ausgegebenen Übertragungsdaten an die Lese/Schreib-Einrichtung (39) über die Sendespule (59) übertragen werden.

7. Kontaktloses IC-Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 6, bei dem eine Frequenzdifferenz oder eine Phasendifferenz zwischen dem ersten Takt (c) und dem zweiten oder dem dritten Takt (d, e) vor dem Beginn des Sendens/Empfangens von Signalen in der Signalverarbeitungsschaltung (1) gespeichert wird und bei dem eine Änderung der Frequenzdifferenz oder der Phasendifferenz erfaßt wird, um die Temperaturänderung im Medium (40) zu erfassen.

8. Kontaktloses IC-Aufzeichnungsmedium, mit:

einer ersten Einrichtung (5; 57) zum Erfassen eines SYNC-Signals, das von einer Lese/Schreib-Einrichtung (39) gesendet wird, um mit einer Frequenz, die der Datenübertragungsrate zwischen dem Medium (40) und der Lese/Schreib-Einrichtung (39) entspricht, einen ersten Takt (b; c) zu erzeugen;

einer zweiten Einrichtung (2, 3; 53) zum Erzeugen eines zweiten Takts (c; d, e), der zum ersten Takt (b; c) in einer vorgegebenen Frequenzbeziehung steht und eine höhere Frequenz als der erste Takt(b; c) besitzt, um eine Signalverarbeitungsschaltung (1) anzusteuern;

einer dritten Einrichtung (8, 9, 11, 12; 510, 511) zum Schreiben von Übertragungsinformationen synchron mit einem von der Lese/Schreib-Einrichtung empfangenen Synchronisationssignal in das IC-Aufzeichnungsmedium und zum Auslesen der Übertragungsinformationen aus dem Medium unter Verwendung des zweiten Takts (c, d, e) sowie zum Übertragen der Übertragungsinformationen an die Signalverarbeitungsschaltung (1),

wobei eine Verarbeitung der Übertragungsinformationen synchron mit dem zweiten Takt (c; d, e) erfolgt.

9. Kontaktloses IC-Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 8, bei dem die dritte Einrichtung (8, 9, 11, 12; 510, 511) Schieberegister (8, 9, 510, 511) enthält.