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NXP 的 PN7150 即插即用、高性能、全 NFC 解决方案是其即插即用 NFC 产品组合的新成员。 这种 NFC 控制器具有嵌入式固件和 NCI 接口,而且实现了更高的输出功率,采用更小的天线以及 HVQFN40 标准封装,既能适应更长的读取距离,又能降低制造成本,从而将设计提升到更高的水平。 PN7150 针对快速设计导入进行了优化,随附 Linux、Android 和 WinIoT 驱动程序,并支持绝大多数常见平台,具体包括 Raspberry Pi 和 BeagleBone Black,以及任何采用兼容 Arduino 针座的板卡(Kinetis、LPCXpresso、i.MX 板卡)。 其应用包括网关设备、路由器、机顶盒、音频器件、家用电器、健康保健/医疗及配件。
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PN7150
带有集成固件的高性能 NFC 控制器,支持所有 NFC Forum 模式
修订版:3.8 — 2018 年 10 月 30 日 产品数据手册
317438 公司公开文件
1 简介
本文档介绍 NFC 控制器 PN7150 的功能和电气规格。
介绍产品功能的附加文档可用于获取设计导入支持。请参考本文档中列出的参考文献,访
问恩智浦提供的完整文档。
恩智浦半导体 PN7150
带有集成固件的高性能 NFC 控制器,支持所有 NFC Forum 模式
PN7150
本文档中所有信息均受法律免责声明保护。
© NXP B.V. 2018。保留所有权利。
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修订版:3.8 — 2018 年 10 月 30 日
317438
2 ,共 64 页
2 简介
最佳即插即用型高性能全功能 NFC 解决方案 PN7150 是一款带有內置固件和 NCI 的全功
能 NFC 控制器解决方案,设计用于 13.56 MHz 下的非接触式通信。该解决方案符合 NFC
forum 要求。
PN7150 的设计基于从上一代恩智浦 NFC 设备中获得的经验。该解决方案非常适合在任
意应用中快速集成 NFC 技术,尤其是在 Linux 和 Android 等操作系统环境中运行的应用,
物料清单(BOM)大小和成本因以下特点而减少:
• 小尺寸天线,完全符合 NFC forum(参见[1])
• 嵌入式 NFC 固件,提供所有 NFC 协议作为预集成功能
• 通过 I
2
C 接口和 NCI 协议,直接连接到主机或微控制器
• 在轮询循环模式下具有超低功耗
• 高效的集成电源管理单元(PMU),允许从电池直接供电
PN7150 内置新一代 RF 非接触式前端,根据 NFCIP-1 和 NFCIP-2、ISO/IEC 14443、
ISO/IEC 15693、MIFARE Classic IC 卡和 FeliCa 卡规格,支持各种传输模式。内置的
ARM Cortex-M0 微控制器内核搭载支持 NCI 1.0 主机通信的內置固件。通过供应 3.0 V 至
4.75 V 的发射器输出级,还可提供更高输出功率。
非接触式前端设计一方面提高了灵敏度,另一方面可兼容有源负载调制通信,从而支持小
尺寸天线,大大提升了性能。
图 1 中列出了支持的传输模式。对于非接触式卡功能,如果主机之前以此方式进行了配
置,PN7150 可以自动运行。
由于所有 NFC 实时限制、协议和设备发现(轮询循环)均在内部进行管理,因此 PN7150
內置固件可提供简单的集成和验证循环。在极少数 NCI 命令中,主机软件可将 PN7150
配置成卡片或点对点通知检测,然后开始与其通信。
图 1. PN7150 传输模式
1.
符合 ISO/IEC 18092 (Ecma 340)标准。
恩智浦半导体 PN7150
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3 特性和优势
包含恩智浦 ISO/IEC14443-A 和 Innovatron ISO/IEC14443-B 知识产权许可权。
ARM Cortex-M0 微控制器内核
高度集成的解调器和解码器
缓冲输出驱动器以最少外部元件数量连接天线
集成式 RF 电平检测器
集成轮询询问,可实现自动设备发现
支持 RF 协议
− NFCIP-1、NFCIP-2 协议(参见[8]和[11])
− 通过主机接口支持 ISO/IEC 14443A、ISO/IEC 14443B PICC、NFC Forum T4T
模式(参见[3])
− 通过主机接口支持 NFC Forum T3T
− 根据 NFC Forum 数字协议 T4T 平台和 ISO-DEP 设计的 ISO/IEC 14443A、
ISO/IEC 14443B PCD(参见[1])
− FeliCa PCD 模式
− MIFARE Classic PCD 加密机制(MIFARE Classic 1K/4K)
− NFC Forum 标签 1 至 5(MIFARE Ultralight、Jewel、Open FeliCa 标签、
MIFARE DESFire)(参见[1])
− ISO/IEC 15693/ICODE VCD 模式(参见[9])
支持的主机接口
− 符合 NFC Forum 标准的 NCI 协议接口(参见[2])
− I
2
C 总线高速模式(参见[4])
集成式电源管理单元
− 直接与电池连接(2.3 V 至 5.5 V 电压电源范围)
− 支持由固件控制的不同电源状态: Hard Power-Down/待机
− 当主机关闭时,处于自动模式
通过 RF 场、内部定时器和 I
2
C 总线接口自动唤醒
集成式非易失性存储器,用于存储数据和可执行代码,以实现自定义
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4 应用
需要 NFC 功能的所有设备,尤其是在 Android 或 Linux 环境中运行的设备
电视机、机顶盒、蓝光解码器、音频设备
家庭自动化、网关、无线路由器
家用电器
可穿戴设备、远程控制、健康保健、健身
打印机、IP 电话、游戏机、配件
恩智浦半导体 PN7150
带有集成固件的高性能 NFC 控制器,支持所有 NFC Forum 模式
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5 快速参考数据
表 1. 快速参考数据
符号
参数
条件
最小值
典型值
最大值
单位
V
BAT
电池电源电压
卡模拟和无源目标;V
SS
= 0 V
[1]
[2]
2.3
-
5.5
V
读取器、有源启动器和有源目标;
V
SS
= 0 V
[1]
[2]
2.7
-
5.5
V
V
DD
电源电压
内部电源电压
1.65
1.8
1.95
V
V
DD(PAD)
V
DD(PAD)
电源电压
主机接口的电源电压
1.8 V 主机电源;V
SS
= 0 V
[1]
1.65
1.8
1.95
V
3 V 主机电源;V
SS
= 0 V
[1]
3.0
-
3.6
V
I
BAT
电池电源电流
处于硬掉电状态;V
BAT
= 3.6 V;T = 25°C
[3]
-
10
14
μA
处于待机状态;V
BAT
= 3.6 V;T = 25 °C
-
20
-
μA
处于监控状态;V
BAT
= 2.75 V;T = 25 °C
-
-
14
μA
在低功耗轮询循环中;V
BAT
= 3.6 V;T =
25 °C;循环时间 = 500 ms
[4]
-
150
-
μA
典型 3 V 电压时的 PCD 模式
[2]
-
-
190
mA
I
O(VDDPAD)
引脚输出电流 V
DD(PAD)
可在 V
DD(PAD)
参考输出上拉取的总电流
-
-
15
mA
I
th(Ilim)
电流限制阈值电流
V
DD(TX)
引脚上的电流限制器;V
DD(TX)
= 3.3 V
[2]
-
180
-
mA
P
tot
总功耗
读取器;I
VDD(TX)
= 100 mA;V
BAT
= 5.5 V
-
-
420
mW
T
amb
环境温度
JEDEC PCB-0.5
-30
-
+85
°C
[1] V
SS
代表 V
SS(PAD)
和 V
SS(TX)
。
[2] 应调整天线匹配,使其不超过此电流限制(必须考虑与其他设备耦合时产生的
失调效应)。
[3] NFC_CLK_XTAL1 的外部时钟必须为低电平。
[4] 请参见[10],了解如何计算功耗,因为功耗取决于多个参数。
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