Brevet FR2584512A1 — publié le 19870109

1. La présente invention concerne un dispositif d'écri- ture/lecture sans contact au moyen de signaux numériques,les signaux étant transmis d'un ordinateur à une mémoire compor- tant un substrat de stockage sous forme de cartes ou autres substrats. Tout récemment, on a utilisé des cartes contenant des circuits intégrés en semi-conducteur, dites cartes à circuits intégrés ou cartes à intégration à grande échelle, à la place des cartes magnétiques largement utilisées, par exemple, dans les banques ou analogues. Pour la transmis- sion ou la réception de données et de diverses informations entre les cartes à circuits intégrés ou les cartes à inté- gration à grande échelle et un ensemble de lecture/écritu- re, on emploie généralement un système à contacts. Cependant, un tel système met à nu les bornes de la surface de la carte, de sorte que de la poussière s'y fixe, ou que la borne est endommagée par contact avec un corps étranger, d'o l'obtention d'un mauvais contact à la borne. En outre, on souffre de l'inconvénient que la borne capte l'électricité statique, d'o la création d'un 2. défaut. En d'autres termes, la borne souillée ou endomma- gée ne peut transmettre les signaux de manière fiable, de sorte qu'on court le risque d'un mauvais fonctionnement des cartes ou de la créationd'erreurs pendant la transmission des données. En outre, les impuretés fixées aux bornes se traduisent par un court-circuit entre elles, d'o l'im- possibilité d'une transmission correcte des données. Par ailleurs, s'agissant des sources d'énergie, on a proposé une cellule solaire pour dispositif sans con- tact, et l'a mise en application pratique. Pour la cellule solaire, il est sûr que la puis- sance électrique devant être consommée dans la carte à cir- cuits intégrés peut être obtenue dans le dispositif sans contact, mais il est difficile avec la technique actuelle de procéder à une transmission ou à une réception sans contact entre les cartes à circuits intégrés et l'ensemble de lecture/écriture des impulsions d'horloge et signaux de données nécessaires au fonctionnement normal des cir- cuits électroniques de la carte. Compte-tenu du problème précédent, la présente invention a pour objet un dispositif d'alimentation d'un substrat de stockage appelé carte à circuits intégrés, et d'écriture et de lecture des signaux d'enregistreent par un dispositif sans contact et non par un dispositif classique à contact, d'o l'élimination des défauts exposés ci- dessus. De manière à atteindre l'objet de la présente invention, on a conçu un dispositif de lecture/écriture sui- vant le système sans contact et utilisé un substrat de sto- ckage et un ensemble de lecture/écriture. La présente in- vention est caractérisée en ce que le dispositif de lec- ture/écriture comporte un substrat de stockage et un en- semble de lecture/écriture pour l'enregistrement sur le1 substrat de stockage de signaux numériques provenant d'unI 3. ordinateur et la lecture des signaux enregistrés à partir du substrat de stockage, le substrat de stockage étant muni d'une bobine pour la réception de l'alimentation de comman- de des circuits, d'une bobine pour la réception des signaux numériques devant être écrits en mémoire, d'une bobine pour sortir de la mémoire le contenu stocké et l'appliquer à l'ensemble de lecture/écriture, et d'une bobine pour re- cevoir un ordre de mode dans la mémoire, l'ensemble en or- dre d'écriture étant muni de quatre bobines correspondant aux quatre bobines du substrat de stockage, de sorte que les bobines respectives correspondantes du substrat de sto- ckage sont placées par insertion dans le flux magnétique produit à chaque bobine de l'ensemble, d'o il résulte que l'énergie est fournie aux circuits du substrat de stockage et aux contenus stockés, c'est-à-dire que des signaux numériques sont extraits de l'ensemble pour être écrits dans le substrat de stockage, ou que les contenus écrits dans le substrat de stockage sont lus par l'ensem- ble. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue schématique en perspecti- ve d'une carte à circuits intégrés de la présente inven- tion; La figure 2 est une vue en plan, à grande échel- le, d'une partie bobinée de la carte à circuits intégrés de la figure 1; La figure 3 est une vue schématique en perspecti- ve d'un support de bobine; La figure 4 est un schéma sous forme de blocs des circuits électriques de la carte à circuits intégrés et de l'ensemble de lecture/écriture; La figure 5 est un diagramme de temps représen- tant des formes d'onde de signaux lors de l'écriture à par- tir de l'ensemble de lecture/écriture dans la carte à circuits intégrés; et La figure 6 est un diagramme de temps représentant des formes d'onde de signaux lors de la lecture par l'en- semble à partir de la carte à circuits intégrés. En liaison avec la figure 1, une carte à circuits intégrés comprend un substrat 101 en résine synthétique ou autre matériau isolant, un circuit électronique 102 noyé dans le substrat 101 et des bobines I, II, III et IV. La bobine I sert de bobine d'alimentation pour la réception à partir de l'ensemble de lecture/écriture, repré- senté en figure 4, de l'énergie de commande du circuit élec- tronique 102. La bobine II sert de bobine de sortie de données pour la transmission à l'ensemble de lecture/écriture des contenus stockés qui sont écrits dans une mémoire du cir- cuit électronique 102. La bobine III sert de bobine d'entrée de données pour la réception à partir de l'unité de lecture/écritu- re de signaux numériques devant être stockés dans la mémoi- re. La bobine IV sert de bobine par l'intermédiaire de laquelle la mémoire reçoit un ordre de mode en provenan- ce de l'ensemble de lecture/écriture, et est appelée bobi- ne d'établissement de mode. Chaque bobine, comme représenté en figures 1 et 2, est en spirale et est prévue à proximité du bord de la carte à circuits intégrés. On peut former un tel groupe de bobines par un moyen bien connu tel que la gravure d'un clinquant en cui- vre revêtu, le collage ou le dépôt électrolytique sur le substrat isolant 101. Un autre procédé consiste à former les bobines en enroulant un fil métallique en spirale. L'ensemble 2 de lecture/écriture exécutant l'écriture/lecture par rapport à la carte à circuits inté- grés présente quatre bobines I', II', III' et IV' 5. correspondant aux bobines I, II, III et IV, respective- ment. On procède maintenant à l'explication d'une cons- truction concrète de la bobine I'. La bobine I', comme représenté en figure 3, est de préférence noyée dans un support de bobine 201 en matériau isolant tel qu'une rési- ne synthétique, et ayant en coupe la forme d'un U. D'une façon plus détaillée, le support 201 com- porte une plaque supérieure 201a ayant une borne 2Old,une plaque inférieure 201b ayant une borne 201e et une plaque verticale 201f reliant la plaque supérieure à la plaque inférieure, la bobine I de la carte à circuits intégrés devant être insérée entre la plaque supérieure 201a et la plaque inférieure 201b. La bobine I' comporte une bobine I'a noyée dans la plaque supérieure 201a et une bobine I'b noyée dans la plaque inférieure 201b, les deux bobines I'a et I'b étant connectées de manière à produire un flux magnétique dans le même sens. Dans la figure, les bobines I'a et I'b sont connectées en série, la bobine I'a étant connectée par l'une de ses extrémités à la borne 201d, la bobine I'b étant connectée par l'une de ses extrémités à la borne 201e. De plus, d'autres bobines II', III' et IV' ont la même construction que la bobine I', o la figure 3 dé- crit seulement un support de bobine 201. Ce support a une longueur plus grande de façon que les bobines I', II', III' et IV' puissent y être placées à la suite. La bobine I', qui comporte deux parties I'a et I'b comme indiqué ci-dessus, peut être constituée seule- ment de la bobine Ia ou Ib lorsqu'elle peut générer le flux magnétique désiré. Dans ce cas, l'interstice n'est pas né- cessaire. En d'autres termes, lorsque la plaque supérieure 201a dans laquelle est noyée la bobine I'a ou la plaque inférieure 201b dans laquelle est noyée la bobine I'b sont prévues, il apparaît qu'il y a transfert d'énergie élec- tromagnétique. 6. Comme on le voit d'après ce qui précède, la bobine I' est une bobine d'alimentation permettant de fournir de l'énergie à la carte à circuits intégrés, la bobine II' servant de bobine de lecture du contenu mémorisé. La bobine III' sert de bobine d'écriture des don- nées dans la mémoire de la carte à circuits intégrés. La bobine IV' sert de bobine d'instauration de mode pour la fourniture de données à la mémoire de la carte à circuits intégrés. On donnera maintenant une explication du fonc- tionnement concret de la carte 1 et de l'ensemble de lec- ture/écriture 2 en conformité avec les figures 4, 5 et 6. On suppose que les bobines I, II, III, et IV de la carte représentées au côté gauche de la figure 4 sont en rapport électromagnétique avec les bobines I', II', III' et IV' de l'ensemble de lecture/écriture 2 représen- té à droite, respectivement. De plus, de manière à générer le flux magnétique en courant alternatif à la bobine II, l'alimentation pour les données en série est faible lorsque la donnée en série est connectée directement à la bobine II. Par conséquent, une partie de l'alimentation en courant alternatif prove- nant de la bobine I est contournée et reçue par un circuit hàcheur 25 de manière à être appliquée à la bobine II. En d'autres termes, l'alimentation en courant alternatif d'actionnement de la bobine II est mise en service/hors service par le circuit 25 de manière à générer à la bobine II le flux magnétique correspondant à la donnée de la mémoi- re 10. 0o Maintenant, dans le cas o la donnée provenant de l'ensemble de lecture/écriture est écrite dans la car- te, un circuit oscillant 5 de l'unité 2 est mis sous ten- sion par un fil 4 et oscille à la fréquence de 1 MHz lorsqu'il est alimenté avec une énergie en courant conti- nu, l'énergie d'oscillation étant amplifiée jusqu'à la puis- sance désirée M par un circuit de commande 6 de bobine 7. d'alimentation, puis appliquée à la bobine I'. Un signal d'horloge N provenant du circuit oscil- lant 5 est transmis à un circuit temporel 14 et à d'autres circuits ayant besoin du signal d'horloge de l'ensemble 2. Une interface 12 envoie des signaux de lecture P à une mé- moire 13, le circuit temporel 14 envoyant une adresse U à la mémoire 13. Il en résulte que la mémoire 13 envoie à un circuit de conversion parallèle/série 18 une donnée S de 8 bits, a, b, c... h par l'intermédiaire d'un circuit de commutation d'entrée/sortie. D'autre part, le circuit temporel 14 envoie un signal de blocage de décalage O au circuit de conversion parallèle/série 18 et à un circuit 27 de commutation de mode qui comprend un circuit de conver- sion parallèle/série. Le circuit 18 de conversion parallèle/série transforme sur la base de l'ordre du signal d'horloge de décalage, la donnée S parallèle émise en série, puis envoie T à la bobine III'. Le circuit de commutation de mode 27 commute le mode de remise à zéro en mode d'ordre d'écritu- re (forme d'onde Q) sur la base du signal de blocage de décalage émis par le circuit temporel 14, d'o la trans- mission d'un signal R vers la bobine IV. La bobine I (bobine d'alimentation du côté 1 de la carte à circuits intégrés) reçoit la puissance A à par- tir de la bobine I' et l'envoie à un circuit redresseur 7, et un circuit temporel 20 reçoit un signal d'horloge B en provenance du précédent, et envoie un signal d'horloge de dé- calage E à un circuit de conversion parallêle/série 19 et à un circuit de commutation de mode 28 comportant un cir- cuit de conversion parallèle/série 28. D'autre part, le circuit de commutation de mode 28 reçoit un signal de mode C à partir de la bobine IV et déclenche le signal C à l'intérieur du circuit et le trans- forme en signal D. Dans le circuit de commutation de mode 28, le 8. signal D transformé en signal E, le signal E est en outre transformé en signal F et, finalement, un ordre G d'écri- ture en mémoire et un ordre H de lecture en mémoire sont appliaués à la mémoire 10. Lorsque l'ordre G d'écriture en mémoire et l'ordre H de lecture en mémoire sont au niveau bas, la donnée doit être écrite dans la mémoire 10. La donnée sérielle I appliquée à la bobine III est transformée en signal J dans un circuit de conversion parallèle/série 19, puis sortie comme donnée en parallè- le K de manière à être écrite dans la mmoire t0 par l'in- termédiaire d'un circuit de commutation d'entrée/sortie. Dans ce cas, la donnée en parallèle K est écrite dans une adresse L affectée par le circuit temporel 20. Comme indiqué ci-dessus, quand les ordres G et H sont au niveau bas, le minutage de l'écriture en mémoire 10 est instauré, d'o il résulte que les données a à h de l'adresse O en mémoire 13 sont écrites dans l'adresse 1 de la mémoire 10, comme représenté. Alors, la donnée de l'adresse N en mémoire 13 est écrite dans l'adresse N+1 en mémoire 10. Maintenant, dans le cas o l'ensemble de lectu- re/écriture lit une donnée dans la carte à circuits inté- grés, l'alimentation provenant de l'ensemble de lecture/ écriture pour application à la carte à circuits intégrés est identique à l'alimentation du cas précédent, lorsque la carte écrit la donnée à partir de l'ensemble de lecture/ écriture, de sorte qu'on n'en procédera pas à une nouvel- le description. Tout d'abord, un signal d'écriture X de l'en- semble de lecture/écriture dans la mémoire 13 est toujours au niveau bas et maintenu en VALIDATION D'ECRITURE. Par conséquent, lorsqu'un signal P est au niveau bas, la don- née est destinée à être écrite dans la mémoire 13. Dans ce cas, le circuit 27 de commutation de mode procède à la commutation du mode de remise à zéro en 9. mode d'ordre de lecture (forme d'onde Q') sur la base du signal d'horloge de décalage 0 envoyé par le circuit tem- porel 14 et transforme en parallêle-série le signal en signal sériel R' devant être envoyé à la bobine IV. D'autre part, le circuit de commutation de mode 28 reçoit un mode C' en provenance de la bobine IV et le signal E d'horloge de décalage en provenance du circuit temporel 20 de manière à déclencher le mode C' à l'inté- rieur du circuit et le transformer en mode D'. Le circuit de commutation de mode 28 fait passer le mode D' en mode E et le mode E en mode F' et finalement, envoie un signal de lecture de mémoire à la mémoire 10,le circuit tem- porel 20 affectant à la mémoire 10 une adresse L' devant être lue. La mémoire 10 envoie au circuit de conversion parallèle/série 24 par l'intermédiaire du circuit de com- mutation d'entrée/sortie la donnée Y comme signal parallè- le, la donnée Y étant stockée dans l'adresse L' sur la ba- se du signal H' de lecture de mémoire. Le circuit de conversion parallèle/série 24 y transforme la donnée parallèle Y en donnée sérielle Z qui est appliquée comme donnée Z' à la bobine II. La bobine II' reçoit la donnée Z' comme donnée courante V et l'envoie à un circuit de conversion série/pa- rallèle 26, qui envoie la donnée parallèle W à la mémoire 13 par l'intermédiaire du circuit de commutation d'entrée/ sortie, la mémoire 13 recevant l'adresse U' du circuit temporel 14 pour l'écrire dans la donnée parallèle W. Un signal d'écriture X, comme indiqué ci-des- sus, est toujours maintenu à l'état de VALIDATION D'ECRI- TURE, d'o il résulte que la donnée W est réellement écri- te dans la mémoire 13 lorsque le signal P passe au niveau bas. Comme on peut le voir d'après ce qui précède, l'écriture/lecture de la présente invention s'effectue entre le substrat de stockage et les quatre bobines de l'ensem- ble de lecture-écriture, sans contact, pour envoyer ou 10. recevoir ainsi l'alimentation et les signaux. Par consé- quent, on ne risque pas qu'une perturbation se produise aux contacts comme cela est classique avec, comme consé- quence, une mauvaise conductibilité rendant impossible la transmission ou la réception du signal. Il en résulte que l'alimentation et le transfert de signaux peuvent pré- senter une fiabilité extrêmement élevée. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui; viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de varian- tes qui apparaîtront à l'homme de l'art. 11. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de lecture/écriture sans contact, et utilisé entre un substrat de stockage (101) et un ensem- ble de lecture/écriture (2), caractérisé en ce que le subs- trat de stockage comporte une bobine (I) pour la récep- tion de l'alimentation permettant de commander les circuits, une bobine (III) pour la réception de données devant être enregistrées dans une mémoire, une bobine (II) pour la sor- tie vers l'ensemble de lecture/écriture de la donnée en- registrée dans la mémoire, et une bobine (IV) pour la ré- ception d'un ordre de mode, l'ensemble de lecture/écriture (2) comportant quatre bobines (I', II', III', IV') corres- pondant aux quatre bobines du substrat de stockage, respecti- vement, de sorte que les bobines respectives correspondan- tes du substrat de stockage sont insérées dans le flux ma- gnétique développé aux bobines respectives de l'ensemble de lecture/écriture, d'o la fourniture d'énergie à chaque cir- cuit du substrat de stockage et l'écriture par l'ensemble de lecture/écriture d'une donnée dans la mémoire du subs- trat de stockage, ou la lecture de la donnée stockée dans la mémoire du substrat de stockage par l'ensemble de lectu- re/écriture. 2 - Dispositif de lecture/écriture selon la re- vendication 1, caractérisé en ce que la bobine procédant aux sorties dans la direction de l'ensemble de lecture/écriture des contenus stockés dans la mémoire du substrat de stocka- ge est liée à un circuit hâcheur (25).