MF RC500中文资料.docx

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MFRC500中文资料

MFRC500中文资料

概述:

MFRC500是应用于13.56MHz非接触式通信中高集成读卡IC系列中的一员。

该读卡IC系列利用了先进的调制和解调概念，完全集成了在13.56MHz下所有类型的被动非接触式通信方式和协议。

MFRC500支持ISO14443A所有的层。

内部的发送器部分不需要增加有源电路就能够直接驱动近操作距离的天线（可达100mm）。

接收器部分提供一个坚固而有效的解调和解码电路，用于ISO14443A兼容的应答器信号。

数字部分处理ISO14443A帧和错误检测（奇偶＆CRC）。

此外，它还支持快速CRYPTO1加密算法用于验证

MIFARE系列产品。

方便的并行接口可直接连接到任何8位微处理器，这样给读卡器/终端的设计提供了极大的灵活性。

特性

高集成度模拟电路用于卡应答的解调和解码；

缓冲输出驱动器使用最少数目的外部元件连接到天线；

近距离操作（可达100mm）；

用于连接13.56MHz石英晶体的快速内部振荡器缓冲区；

时钟频率监视；

带低功耗的硬件复位；

软件实现掉电模式；

并行微处理器接口带有内部地址锁存和IRQ线；

自动检测微处理器并行接口类型；

易用的发送和接收FIFO缓冲区；

支持防冲突过程；

面向位和字节的帧；

唯一的序列号；

片内时钟电路；

支持MIFAREPRO和ISO14443A（透明模式且T="CL"）；

支持MIFAREClasic；

Crypto1以及可靠的内部非易失性密匙存储器；

支持MIRFARE有源天线；

适合于高安全性的终端。

应用

MFRC500适用于各种基于ISO/IEC14443A标准并且要求低成本、小尺寸、高性能以及单电源的非接触式通信的应用场合。

公共交通终端；

手持终端；

板上单元；

非接触式PC终端；

计量；

非接触式公用电话。

功能框图

并行微控制器接口自动检测连接的8位并行接口的类型。

它包含一个易用的双向FIFO缓冲区和一个可配置的中断

输出。

这样就为连接各种MCU提供了很大的灵活性。

即使使用非常低成本的器件也能满足高速非接触式通信的要求。

数据处理部分执行数据的并行－串行转换。

它支持的帧包括CRC和奇偶校验。

它以完全透明的模式进行操作，因而支持ISO14443A的所有层。

状态和控制部分允许对器件进行配置以适应环境的影响并使性能调节到最佳状态。

当与MIFAREStandard和MIFARE产品通信时，使用高速CRYPTO1流密码单元和一个可靠的非易失性密匙存储器。

模拟电路包含了一个具有非常低阻抗桥驱动器输出的发送部分。

这使得最大操作距离可达100mm。

接收器可以检测到并解码非常弱的应答信号。

由于采用了非常先进的技术，接收器已不再是限制操作距离的因素了。

管脚排列

该器件为32脚SO封装。

器件使用了3个独立的电源以实现在EMC特性和信号解耦方面达到最佳性能。

MFRC500

具有出色的RF性能并且模拟和数字部分可适应不同的操作电压。

管脚描述

1、天线

非接触式天线使用以下4个管脚：

名 称

类 型

功 能

TX1,TX2

输出缓冲

天线驱动器

WMID

模拟

参考电压

RX

输入模拟

天线输入信号

为了驱动天线，MFRC500通过TX1和TX2提供13.56MHz的能量载波。

根据寄存器的设定对发送数据进行调制

得到发送的信号。

卡采用RF场的负载调制进行响应。

天线拾取的信号经过天线匹配电路送到RX脚。

MFRC500内部接收器对信号进行检测和解调并根据寄存器的设定进行处理。

然后数据发送到并行接口由微控制器进行读取。

MFRC500对驱动部分使用单独电源供电。

名 称

类 型

功 能

TVDD

电源

发送器电源电压

TGND

电源

发送器电源地

2、模拟电源

为了实现最佳性能，MFRC500的模拟部分也使用单独电源。

它对振荡器、模拟解调器和解码器电路供电。

名 称

类 型

功 能

AVDD

电源

模拟部分电源电压

AGND

电源

模拟部分电源地

3、数字电源

MFRC500数字部分使用单独电源。

名 称

类 型

功 能

DVDD

电源

数字部分电源电压

DGND

电源

数字部分电源地

4、辅助管脚

可选择内部信号驱动该管脚。

它作为设计和测试之用。

5、复位管脚

复位管脚禁止了内部电流源和时钟并使MFRC500从微控制器总线接口脱开。

如果RST释放，MFRC500执行上电时序。

6、振荡器

名 称

类 型

功 能

XIN

I

振荡器缓冲输入

XOUT

O

振荡器缓冲输出

13.56MHz晶振通过快速片内缓冲区连接到XIN和XOUT。

如果器件采用外部时钟，可从XIN输入。

7、MIFARE接口

MFRC500支持MIFARE有源天线的概念。

它可以处理管脚MFIN和MFOUT处的MIFARE核心模块的基带信号

NPAUSE和KOMP。

名 称

类 型

功 能

MFIN

带施密特触发器的输入

MIFARE接口输入

MFOUT

输出

MIFARE接口输出

MIFARE接口可采用下列方式与MFRC500的模拟或数字部分单独通信：

模拟电路可通过MIFARE接口独立使用。

这种情况下，MFIN连接到外部产生的NPAUSE信号。

MFOUT提供

KOMP信号。

数字电路可通过MIFARE接口驱动外部信号电路。

这种情况下，MFOUT提供内部产生的NPAUSE信号而MFIN

连接到外部输入的KOMP信号。

8、并行接口

下面列出的16个管脚用于控制并行接口：

名 称

类 型

功 能

D0…D7

带施密特触发器的I/O

双向数据总线

A0…A7

带施密特触发器的I/O

地址线

NWR/RNW

带施密特触发器的I/O

写禁止/只读

NRD/NDS

带施密特触发器的I/O

读禁止/数据选通禁止

NCS

带施密特触发器的I/O

片选禁止

ALE

带施密特触发器的I/O

地址锁存使能

IRQ

输出

中断请求

应用

1、连接不同的微控制器

MFRC500支持不同的微控制器接口。

一个智能的自动检测逻辑可以自动适应系统总线的并行接口。

使用信号NCS选择芯片。

要使用独立的地址和数据总线与微控制器相连，必须将ALE脚连接到DVDD。

若使用复用的地址和数据总线与微控制器接口，必须将ALE脚连接到微控制器的ALE信号。

若要使用RNW和NDS（取代NWR和NRD）与微控制器相连，微控制器的RNW必须连接到管脚NWR，而NDS

必须连接到NRD。

2、应用举例

与MIFARECLASSIC有关的内容

1、CRYPTO1：

卡验证

为了对MIFARECLASSIC产品进行正确的验证，采用了快速的CRYPTO1流密码。

对应的密匙必须编程到MFRC500的非易失性密匙存储器中。

软件只需要发送两条命令即可打开处于CRYPTO1保护下的通信。

2、启动卡的验证

必须从内部密匙存储器中选择用于卡验证的正确密匙，并将其装入内部CRYPTO1寄存器。

接下来将验证命令发送到卡。

当从卡接收到第一个报文令牌后，微控制器必须检测通信状态标志。

如果通信到目前为止保持成功，则启动卡验证的第二部分。

3、卡验证的第二部分

在这一阶段中，发送到卡的数据由MFRC500内部的CRYPTO1单元自动产生。

要执行这部分动作必须启动相应的命令。

卡将会以第二个报文令牌进行响应。

然后微控制器必须检测通信状态标志。

如果验证已成功，则与MIFARECLASSIC卡继续进行CRYPTO1加密下的通信。

电气规格

1、DC特性电源电压

符号

参数

条件

最小

典型

最大

单位

DVDD

数字电源电压

4.5

5.0

5.5

V

AVDD

模拟电源电压

4.5

5.0

5.5

V

TVDD

发送器电源电压

3.0

5.0

5.5

V

电流消耗

符号

参数

条件

最小

典型

最大

单位

IDVDD

数字电源电压

Idle命令

6

mA

待机模式

3

mA

软件掉电模式

800

μA

硬件掉电模式

1

μA

IDVDD

模拟电源电压

Idle命令,接收器打开

29

mA

Idle命令,接收器关闭

10

mA

待机模式

8

mA

软件掉电模式

1

μA

硬件掉电模式

1

μA

IDVDD

发送器电源电压

连续波

150

mA

TX1和TX2未连接

TX1RFEn,TX2RFEn=1

4.5

9

mA

TX1和TX2未连接

TX1RFEn,TX2RFEn=0

65

130

μA

2、启动特性

启动时间和电流消耗

模式

条件

电流

单位

时间

单位

上电

-

-

<500

μs

通过复位脚实现的硬件复位

<1

μA

<500

μs

通过寄存器设置的软件复位

<1

μA

<500

μs