NFC读写器用户手册.pdf
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粤之瑞科技(深圳)有限公司粤之瑞科技(深圳)有限公司1/19NFCNFC读写读写器用户手册器用户手册粤之瑞科技(深圳)有限公司粤之瑞科技(深圳)有限公司粤之瑞科技(深圳)有限公司粤之瑞科技(深圳)有限公司2/19文档修订记录文档修订记录序号序号变更(变更(+/+/-)说明)说明作者作者版本号版本号日期日期批准批准1制定文档粤之瑞V1.0粤之瑞科技(深圳)有限公司粤之瑞科技(深圳)有限公司3/19目录目录1.概述.42.符合标准.43.基本特征.43.1.硬件构成.53.2.通信方式.53.3.NFC读写器和终端设备的连接.63.4.NFC读写器的取电模式.64.通信协议.64.1.物理层.64.2.链路层.64.2.1.通讯数据包定义.64.2.2.协议描述.74.3.数据单元格式.84.3.1.命令单元格式.84.3.2.应答单元格式.85.读写器操作指令.95.1NFC卡片操作指令.95.1.1.连接NFC卡片.95.1.2.断开NFC卡片连接.115.1.3.操作NFC卡片数据.116.操作流程.137.使用示例.147.1.TypeB卡读写(卡片为二代身份证).147.2.TpyeACPU卡读写(卡片为银行卡).157.3.Mifare卡读写.167.4.FeliCa卡读写.178.常见问题解答.189.定制开发.1810.联系我们.19粤之瑞科技(深圳)有限公司粤之瑞科技(深圳)有限公司4/191.概述概述本文档适用于使用NFC读写器(以下简称读写器)进行终端开发的用户。
终端开发者通过发送串口命令的方式操作读写器与NFC卡进行数据交换,从而进行增值应用开发。
通过阅读本文档,终端开发者可以在无需考虑NFC通信实现细节情况下,借助读写器来迅速创建、或改造现有系统使之适合NFC卡应用。
2.符合标准符合标准ISO/IEC14443TypeA、B、FeliCa、ISO/IEC108923.基本特征基本特征读写器的基本特征见下表:
射频工作频率13.56MMHz射频有效操作距离10cm串口波特率115200bps(默认)供电电源DC5V读写器消耗电流150mA通讯接口UART工作温度-2065工作湿度相对湿度095尺寸84.9mm64.9mm粤之瑞科技(深圳)有限公司粤之瑞科技(深圳)有限公司5/193.1.硬件构成硬件构成1)安全主控,完成读写器内部各接口的控制和安全管理功能;2)NFC驱动模块,主要负责完成与NFC卡的射频通信功能;读写器内部结构逻辑如下图所示:
安全主控安全主控NFC驱驱动模块动模块天线天线NFC读写器模块读写器模块终端设备终端设备NFC卡卡UART空中接口空中接口图1读写器内部结构逻辑图3.2.通信方式通信方式读写器与NFC卡、终端设备的通信方式如下图所示:
NFC卡读写器卡读写器终端设备终端设备NFC卡卡PSAM读写器串行接口协议读写器串行接口协议空中接口协议空中接口协议图2读写器与外部的通信方式读写器与终端设备之间采用UART接口通讯,由终端设备实现所有业务逻辑。
粤之瑞科技(深圳)有限公司粤之瑞科技(深圳)有限公司6/193.3.NFC读写读写器器和终端设备的连接和终端设备的连接NFCNFC读写器读写器终端设备终端设备VccVccVccVccRXRXRXRXTXTXTXTXGNDGNDGNDGNDUARTUART图3-读写器与终端设备的UART接口连接示意图3.4.NFC读写读写器器的取电模式的取电模式NFC读写器直接从其嵌入的终端设备(如金融POS、闸机等)取电,最大取电电流150mA。
4.通信协议通信协议4.1.物理层物理层读写器采用终端设备串口供电或单独外部供电方式,电压5V。
读写器串口与终端设备串口相连,采用3.3VCMOS电平,异步全双工通讯,波特率默认为115200bps。
数据格式为1位起始位、8位数据位和1位停止位,无校验位。
终端设备向读写器发送命令时,在同一个命令内,相连两个发送字符之间的间隔不应大于10个字符时间,否则读写器可能会认为命令超时导致无任何响应。
4.2.链路层链路层4.2.1.通讯数据包定义通讯数据包定义通信数据包如下图所示:
STX(0x02)Len_HiLen_LowDataLRCETX(0x03)粤之瑞科技(深圳)有限公司粤之瑞科技(深圳)有限公司7/19通讯数据包项目、长度、含义说明对应见下表:
通讯数据包项目含义一览表序号项目长度(字节)说明1数据包头(STX)1常量:
0x022数据单元长度(Len)2需传输的数据单元Data部分的长度,高字节在前,低字节在后。
例如:
0x0010表示Data部分有16个字节。
3需传输的数据单元(Data)不定长度由Len指出,数据单元头两个字节是命令码(终端发送命令到读写器)或状态码(读写器返回数据给终端),后面是其它参数。
4冗余检验值(LRC)1Data部分数据各字节异或值。
5数据包尾(ETX)1常量:
0x03数据包总长度为:
Len+5字节,最长不能超过512字节。
4.2.2.协议描述协议描述终端设备首先发送一个命令数据包,发送完成后等待来自读写器的应答数据包。
NFC读写器正确收到命令数据包后,便执行命令,然后回应应答数据包。
如果终端设备在规定的最长时间内未能收到正确的应答数据包,便结束本次数据通讯,并提示出错信息。
粤之瑞科技(深圳)有限公司粤之瑞科技(深圳)有限公司8/194.3.数据单元格式数据单元格式4.3.1.命令单元格式命令单元格式终端设备向读写器发送的数据包称为命令数据包,命令数据包的格式如下图所示:
CommandHCommandLCommandParamSTX(0x02)Len_HiLen_LowLRCETX(0x03)命令单元格式见下表:
命令单元格式一览表项目长度说明CommandH1字节命令类别CommandL1字节命令代码【参数】不定长命令参数,不是所有命令都有4.3.2.应答单元格式应答单元格式读写器向POS机发送的数据包称为应答数据包,如下图所示:
StatusHStatusLStatusDataLRCETX(0x03)STX(0x02)Len_HiLen_Low应答单元格式见下表:
应答单元格式一览表项目长度说明StatusH1字节状态码高字节StatusL1字节状态码低字节【数据】不定长应答数据,不是所有应答都有粤之瑞科技(深圳)有限公司粤之瑞科技(深圳)有限公司9/195.读写器操作指令读写器操作指令5.1NFC卡片操作指令卡片操作指令5.1.1.连接连接NFC卡片卡片本命令用于要求读写器在DelayTime时间内查寻NFC卡片是否进入感应区,并连接进入感应区的NFC卡片。
命令数据单元:
命令数据单元含义一览表标识内容说明CommandHA2H卡片操作命令类别CommandL31H连接NFC卡片命令代码DelayTime2字节等待卡进入感应区时间,高位在前,低位在后。
为0时:
感应区无卡直接返回失败;为0xFFFF时,一直寻卡,直到卡进入感应区;其它值时:
在DelayTime毫秒时间内一直判断卡是否进入感应区应答数据单元:
应答数据单元含义一览表标识内容说明Status00H,00H连接成功,此时返回有后续数据A0H,01H读写器已连接,或Delaytime设置为00时连接失败返回A0H,06H在Delaytime时间内连接卡片失败返回A0H,07H命令数据错误CardType3字节当前连接的NFC卡片类型粤之瑞科技(深圳)有限公司粤之瑞科技(深圳)有限公司10/19Len1字节卡序列号长度(连接成功才返回)DataLen字节卡序列号(连接成功才返回)CardType:
Byte0Byte1Byte2说明03H00H04HISO/IEC14443TypeACPU卡02H00H00HISO/IEC14443TypeB卡01H00H00HFeliCa卡00H00H10HMifare1light00H08HMifarePro00H04HMifare1S5000H02HMifare1S7000H44HMifare0Ultralight03H44HMifare3Desfire00H42HMifarePlusXLen:
1)当前连接的卡片是ISO/IEC14443TypeA卡、FeliCa卡时,Len为UID的长度。
2)当前连接的卡片是ISO/IEC14443TypeB卡时,Len为ATQB的长度。
Data:
3)当前连接的卡片是ISO/IEC14443TypeA卡、FeliCa卡时,Data为UID。
4)当前连接的卡片是ISO/IEC14443TypeB卡时,Data为ATQB如果DelayTime参数为0,在无卡处于读写器感应区时,读写器不用等待直接返回“连接失败”;如果DelayTime参数为0xFFFF时,一直寻卡,直到卡进入感应区;如果DelayTime参数为其它值时,读写器可在DelayTime时间内一直寻卡,直到超时了才返回“连接失败”。
任意DelayTime内,如果有卡在感应区但连接失败,那么读写器不用继续寻卡就直接返回“连接失败”。
当读写器成功连接卡片后,除非1)执行断开连接命令;2)读写器重新上粤之瑞科技(深圳)有限公司粤之瑞科技(深圳)有限公司11/19电,否则读写器对终端再次发送的连接卡片命令均会返回连接失败响应。
5.1.2.断开断开NFC卡片卡片连接连接该命令要求读写器断开与卡的连接。
命令数据单元:
命令数据单元含义一览表标识内容说明CommandHA2H卡片操作命令类别CommandL32H断开连接命令代码DelayTime2字节等待卡拿离感应区时间,高位在前,低位在后,参数说明见备注应答数据单元:
应答数据单元含义一览表标识内容说明Status00H,00H命令执行正确注:
只要发送关闭卡命令,一定返回成功。
5.1.3.操作操作NFC卡片数据卡片数据传输通讯链路建成后,终端设备和读写器通过该命令开始应用层的APDU命令的传送。
命令数据单元:
命令数据单元含义一览表标识内容说明CommandHA2H卡片操作命令类别CommandL33H操作卡片数据命令代码NFC-APDUNFC_len253bytes与NFC卡片交互数据,数据格式说明见表后应答数据单元:
粤之瑞科技(深圳)有限公司粤之瑞科技(深圳)有限公司12/19应答数据单元含义一览表标识内容说明Status00H,00H卡片正常传回数据A0H,02H读写器处于未连接状态A0H,06H发送或接收超时或者Mifare卡指令操作失败A0H,07H操作卡片数据出现错误,不允许空数据操作A0H,08HMifare卡不支持的命令格式NFCR-APDUNFC_LEN254响应应用协议数据单元,只有Status返回00时有效只有在Status为00H00H的情况下才会有NFCR-APDU数据单元,其他情况是由于卡片无法正常返回数据,所以无NFCR-APDU。
当NFC卡为标准的CPU卡时,关于NFC-APDU和