NFC 学习报告.docx
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NFC学习报告
NFC学习报告
1.NFC的基本概念
NFC是NearFieldCommunication的缩写,即距离无线通信技术。
由飞利浦公司和索尼公司共同开发的NFC是一种非接触式识别和互联技术,具有低成本、方便易用和更富直观性特点,可在移动设备、消费电子类产品、PC和智能控件工具间进行近距离无线通信。
NFC提供了一种简单、触控式的解决方案,可以让消费更简单直观的交换信息、访问与服务。
2.NFC产品&功能
(1)NXPNFC现阶段主要产品结构
①PN65T=PN547+SmartMX(SE)
②PN66T=PN548+SmartMX(SE)
(2)NFC的三种工作模式
①卡模拟(通讯协议:
ISO/IEC14443(A&B)),MIFARE,TYPEB),大多数用于刷卡支付。
ISO/IEC14443规定了邻近卡(PICC)的物理特性;需要供给能量的场的性质与特征,以及邻近耦合设备(PCDs)和邻近卡(PICCs)之间的双向通信;卡(PICCs)进入邻近耦合设备(PCDs)时的轮寻,通信初始化阶段的字符格式,帧结构,时序信息;非接触的半双功的块传输协议并定义了激活和停止协议的步骤。
传输协议同时适用于TYPEA和TYPEB。
②点对点,当双方需要交换数据信息时会用到,如名片交换,照片共享等。
③读卡器(TYPEA&B,Felica,NFCForumtags),可用于信息查询,如智能海报。
(3)NFC与SE
①SE在SD卡上,这种方案一般由银联来主导,SD卡也是银联固定发布的SD卡。
②SE在SIM卡上,这种方案一般由移动来主导。
③SE在NFC芯片里面,这种方式应用场景比较多。
3.NFC电源
(1)NFC三种电源模式
Fullpowermode:
phoneswitchedON
LowPowermode:
phoneswitchedOFForLowVBAT
PowerBYTheField:
VBATcriticalbutexternalRFfieldpresence
(2)NFC供电系统
(3)NFC射频感应取电框图
4.NFC设计要点
(1)NFC主机接口选择
(2)NFC的关键信号(IIC)
I2C(SDA、SCL)
IRQ-----GPIOinterruptsignal
VEN-----GPIOenablesignal
GPIO4-----GPIOFWdownload
SWP-----NFC<----->SE
(3)PN547comparisonwithPN544
a.PN547——32-bitsCortexM0ARMcore
PN544——8-bits8051CPU
b.PN547Supportfrequencies:
—13MHz19.2MHz24MHz26MHz38.4MH52MHz
PN544Supportfrequencies:
—13MHZ19.2MHZ26MHZ38.4MHZ
Ifusecrystal,must27.12MHz
5.NFCLAYOUT介绍
(1)NFCLAYOUT注意事项:
a.RF(TX,ANT,PF)部分走线对称,注意保护,走线尽量短。
b.时钟线尽量短,保护好。
c.各种去耦电容靠近相应管脚摆放。
d.SWP线要保护好,走线长度不要超过20cm。
PN548通过SWP1接口与UICC(支持NFC的SIM卡)进行通信;
通过SWP2接口与SE进行通信。
UICC和eSE是两种不同的加密方式,前者是利用支持NFC的SIM卡进行加密,后者是通过内置的eSE模块进行加密。
(2)RF布局关键点
(3)NFC参考布局
6.NFCRF介绍
(1)NFCRF结构图
(2)Optimumantennacharacteristics
(3)天线调试步骤
①测量天线:
测出天线Q值,目标值30,从而算出Rq。
②计算匹配:
将Rq当做天线的一部分,算出C2a和C2b。
③实测:
a.修改C1和C2将天线频率调到13.56±2%,阻抗调试到70欧±10%。
b.调试卡模拟的谐振频点在14.5±7MHz之间;注意保持C2=C2a+C2b不变。
c.测量Vrxmax的值,不能超过1.65V,可以通过RX调节。
7.WPIATUNFC测试
(1)NFC与SE
这里重点讨论NFC在手机上的运用,及过认证机构和测试方法,
测试项,现在的方案有三种(通过SE放在不同地方来划分),三种
方案由于主导方不同,测试机构和测试标准都不一样。
a.SE在SD卡上,这种方案一般由银联主导,SD卡也是银联固定发布的SD卡,需要过的认证即:
银行卡系统对NFC的测试标准,测试地点:
北京的银行卡测试中心。
b.SE在SIM卡上,这种方案一般由移动主导,测试标准由移动规定,测试地点:
移动相应的实验室。
c.SE在NFC芯片里面,这种的用途就比较多了,这种设计一般根据需求有不同的认证标准。
d.NFC还有一些认证标准:
如一般欧洲的NFC产品需要过万事达的认证(一般这种用PN65N/0来做设计)。
(2)NFC认证标准
目前国际上有3种NFC认证标准:
a.EMVCOb.ISOc.NFCForum
(3)NFC认证标准详细介绍
a.EMVCO
MasterCard/Visa认证,一般出口欧美的NFC产品都需要做该方面的认证,参考标准:
可以参考附件PN65O_MC_Certification_eSE_Handset_J5C145_M63_EEPROM这份文档。
测试分为两部分:
Level11和Level12。
Level11包含数字和模拟部分的测试。
Level12包含Performance,Integration,Combination,Application等测试,下面附上相应的测试设备和测试环境。
b.ISO认证
目前所知的中国移动的NFC测试是基于这个标准的,只是中国移动的要求更严格,中国移动的认证天线至少要做到40mmx50mm以上才能过测试。
测试标准:
ISO相关标准。
测试地点:
NXP实验室可以做一些测试项,全套测试中国移动相应的实验室可以测试。
银联的银行卡认证也是基于ISO标准的。
测试标准:
详见“SWP-NFC手机通讯测试参数列表v1.0”和
“04.SWP-NFC手机通讯测试项目”这两份文档
测试地点:
北京银行卡测试中心。
下面附上ISO的测试框图和环境。
c.NFCForum
即NFC联盟。
测试标准:
NFCForumwavel。
测试地点:
NFCForum指定实验室。
(4)NFC测试前需要注意哪些事项
a.NFC测试前首先需要确认软件已经测试OK,NFC的打开和关闭都是OK的,天线要装备OK,简单的刷卡测试是很有必要的,一遍确定NFC的读卡和卡模拟功能是OK的。
b.需要过中国移动的项目我们可以在测试前作简单的寻卡测试,自己买一个读卡器,重复不同的卡操作100次以上没有问题。
c.相应的Firmware需要升级到测试需要的最新版本。
NFC硬件部分重点项-天线
需要过NFC认证的天线的匹配必须调整到最佳状态,包括TX和RX。
详细可见天线调试报告。