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ST25R3912是意法半导体公司生产的一款高性能的高频NFC读取器/NFC发起器集成电路，具备1瓦特的输出功率。它包含了模拟前端（AFE）和高级别的数据帧系统，兼容多种标准协议，包括ISO18092（NFCIP-1）发起器，ISO18092（NFCIP-1）激活目标，ISO14443A和B读取器（包括高比特率），ISO15693读取器以及FeliCa™读取器。它通过外部微控制器（流模式和透明模式）实现的帧处理，也可以支持如MIFARE™ Classic这样的其他标准和自定义协议。 ST25R3912在NFC系统基础设施端特别定位，适用于对RF性能和灵活性有要求，同时需要低功耗的场景。它经过优化，适用于直接驱动天线的应用。ST25R3912在其HF读取器IC领域具有独特的地位，因为它包含两个差分低阻抗（1欧姆）天线驱动器。它包括多项特性，使其非常适合低功耗应用。检测卡片存在可以通过测量天线LC谐振电路信号的幅度或相位，并将其与存储的参考值进行比较来完成。ST25R3912还包含一个低功耗的RC振荡器和唤醒计时器，可用于在定义的时间周期后唤醒系统，并使用一个或多个低功耗检测技术（相位或幅度）检查标签的存在。 ST25R3912设计用于宽电源范围（2.4至5.5V）操作，外围接口IO引脚支持从1.65至5.5V的电源范围。它提供了以下特点： - 支持ISO18092（NFCIP-1）激活点对点通信 - 支持ISO14443A、ISO14443B、ISO15693和FeliCa™ - 支持高达848kbit/s的高速率通信（HBR），包括PICC到PCD和PCD到PICC的帧处理 - 感应唤醒功能 - 自动调制指数调整 - AM和PM（I/Q）解调器通道，具有自动选择功能 - 差分输出时功率高达1瓦特 - 用户可选择增益控制和自动增益控制 - 透明和流模式可实现MIFARE™ Classic兼容或其他自定义协议 - 可以在单端模式下驱动两个天线 - 振荡器输入可以使用13.56或27.12MHz晶体振荡器，并且启动速度快 - SPI接口速率达到6Mbit/s，并带有96字节的FIFO - 支持宽供电电压范围 ST25R3912适用于多种支付应用，它所具备的高集成度、高性能的读取器功能以及低功耗特性，使它成为众多应用的理想选择，尤其在对RF性能和灵活性有严格要求的环境中。此外，它的宽电源电压范围设计，使其能够与大多数现代微控制器和处理器系统兼容，简化了设计过程并缩短了产品上市时间。

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This is information on a product in full production.

February 2021 DS11794 Rev 7 1/130

ST25R3912

High performance HF reader / NFC initiator

for payment applications with 1 W output power

Datasheet - production data

Features

 ISO 18092 (NFCIP-1) Active P2P

 ISO14443A, ISO14443B, ISO15693 and

FeliCa™

 Supports HBR up to 848 kbit/s PICC to PCD

and PCD to PICC framing

 Inductive sensing - Wake-up

 Automatic modulation index adjustment

 AM and PM (I/Q) demodulator channels with

automatic selection

 Up to 1 W in case of differential output

 User selectable and automatic gain control

 Transparent and Stream modes to implement

MIFARE™ Classic compliant or other custom

protocols

 Possibility of driving two antennas in single

ended mode

 Oscillator input capable of operating with 13.56

or 27.12 MHz crystal with fast start-up

 6 Mbit/s SPI with 96 bytes FIFO

 Wide supply voltage range from 2.4 to 5.5 V

 Wide temperature range: -40 °C to 125 °C

 VFQFPN32, 5 mm x 5 mm package with

wettable flanks

 WLCSP, 3.0 mm x 2.8 mm package

Description

The ST25R3912 is a highly integrated NFC

Initiator / HF Reader IC, including the analog front

end (AFE) and a highly integrated data framing

system for ISO 18092 (NFCIP-1) initiator, ISO

18092 (NFCIP-1) active target, ISO 14443A and

B reader (including high bit rates), ISO 15693

reader and FeliCa™ reader. Implementation of

other standard and custom protocols like

MIFARE™ Classic is possible using the AFE and

implementing framing in the external

microcontroller (Stream and Transparent modes).

The ST25R3912 is positioned perfectly for the

infrastructure side of the NFC system, where

users need optimal RF performance and flexibility

combined with low power.

The device is optimized for applications with

directly driven antennas. The ST25R3912 is

alone in the domain of HF reader ICs as it

contains two differential low impedance (1 Ohm)

antenna drivers.

The ST25R3912 includes several features that

make it very suited for low power applications.

The presence of a card can be detected by

performing a measurement of amplitude or phase

of signal on antenna LC tank, and comparing it to

the stored reference. It also contain a low power

RC oscillator and wake-up timer that can be used

to wake up the system after a defined time period,

and to check for the presence of a tag using one

or more low power detection techniques (phase

or amplitude).

The ST25R3912 is designed to operate from a

wide (2.4 to 5.5 V) power supply range; peripheral

interface IO pins support power supply range

from 1.65 to 5.5 V.

QFN32 / VFQFPN32

WLCSP

www.st.com

Contents ST25R3912

2/130 DS11794 Rev 7

Contents

1 Functional overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.1 Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.1.1 Transmitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.1.2 Receiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.1.3 Phase and amplitude detector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.1.4 A/D converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.1.5 External field detector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.1.6 Quartz crystal oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

1.1.7 Power supply regulators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

1.1.8 POR and bias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

1.1.9 RC oscillator and wake-up timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

1.1.10 ISO-14443 and NFCIP-1 framing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

1.1.11 FIFO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

1.1.12 Control logic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

1.1.13 SPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

1.2 Application information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

1.2.1 Operating modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.2.2 Transmitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

1.2.3 Receiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

1.2.4 Wake-Up mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

1.2.5 Quartz crystal oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

1.2.6 Timers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

1.2.7 A/D converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

1.2.8 Phase and amplitude detector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

1.2.9 External field detector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

1.2.10 Power supply system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

1.2.11 Communication with an external microcontroller . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

1.2.12 Direct commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

1.2.13 Start timers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

1.2.14 Test access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

1.2.15 Power-up sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

1.2.16 Reader operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

1.2.17 FeliCa™ reader mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

1.2.18 NFCIP-1 operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

DS11794 Rev 7 3/130

ST25R3912 Contents

1.2.19 AM modulation depth: definition and calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

1.2.20 Stream mode and Transparent mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

1.3 Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

1.3.1 IO configuration register 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

1.3.2 IO configuration register 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

1.3.3 Operation control register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

1.3.4 Mode definition register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

1.3.5 Bit rate definition register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

1.3.6 ISO14443A and NFC 106kb/s settings register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

1.3.7 ISO14443B settings register 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

1.3.8 ISO14443B and FeliCa settings register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

1.3.9 Stream mode definition register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

1.3.10 Auxiliary definition register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

1.3.11 Receiver configuration register 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

1.3.12 Receiver configuration register 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

1.3.13 Receiver configuration register 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

1.3.14 Receiver configuration register 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

1.3.15 Mask receive timer register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

1.3.16 No-response timer register 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

1.3.17 No-response timer register 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

1.3.18 General purpose and no-response timer control register . . . . . . . . . . . 86

1.3.19 General purpose timer register 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

1.3.20 General purpose timer register 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

1.3.21 Mask main interrupt register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

1.3.22 Mask timer and NFC interrupt register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

1.3.23 Mask error and wake-up interrupt register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

1.3.24 Main interrupt register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

1.3.25 Timer and NFC interrupt register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

1.3.26 Error and wake-up interrupt register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

1.3.27 FIFO status register 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

1.3.28 FIFO status register 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

1.3.29 Collision display register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

1.3.30 Number of transmitted bytes register 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

1.3.31 Number of transmitted bytes register 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

1.3.32 NFCIP Bit Rate Detection Display register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

1.3.33 A/D converter output register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

1.3.34 Reserved register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

Contents ST25R3912

4/130 DS11794 Rev 7

1.3.35 Reserved register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

1.3.36 Reserved register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

1.3.37 AM modulation depth control register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

1.3.38 AM modulation depth display register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

1.3.39 RFO AM modulated level definition register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

1.3.40 RFO normal level definition register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

1.3.41 External field detector threshold register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

1.3.42 Regulator voltage control register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

1.3.43 Regulator and timer display register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

1.3.44 RSSI display register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

1.3.45 Gain reduction state register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

1.3.46 Reserved register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

1.3.47 Reserved register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

1.3.48 Auxiliary display register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

1.3.49 Wake-up timer control register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

1.3.50 Amplitude measurement configuration register . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

1.3.51 Amplitude measurement reference register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

1.3.52 Amplitude measurement auto-averaging display register . . . . . . . . . . 107

1.3.53 Amplitude measurement display register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

1.3.54 Phase measurement configuration register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

1.3.55 Phase measurement reference register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

1.3.56 Phase measurement auto-averaging display register . . . . . . . . . . . . . 109

1.3.57 Phase measurement display register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

1.3.58 Reserved register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

1.3.59 Reserved register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

1.3.60 Reserved register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

1.3.61 Reserved register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

1.3.62 IC Identity register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

2 Pinouts and pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

3 Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

3.1 Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116

3.2 Operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117

3.3 DC/AC characteristics for digital inputs and outputs . . . . . . . . . . . . . . . .117

3.3.1 CMOS inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

3.3.2 CMOS outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

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MELSEC iQ-R 结构化文本(ST)编程指南-1802.pdf

ST7787_V1.1_20070614.pdf

ST25R3911B使用手册

ST7787_V1.4_20071002.pdf

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电子-DEVCD1309C.pdf

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