NFC学习总结

NFC 学习总结

1.NFC 的基本概念

NFC 是 Near FieldCommunication 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）NXP NFC 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/IEC 14443(A&B)）,MIFARE,TYPE B),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TYPE A 和 TYPE B。

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（TYPE A&B,Felica,NFC Forum tags），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

Full power mode:phone switched ON

Low Power mode:phone switched OFF or LowVBAT

Power BY The Field:VBAT critical butexternal RF field presence

（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 ----- GPIO interrupt signal

VEN ----- GPIO enable signal

GPIO4 ----- GPIO FW download

SWP -----NFC <-----> SE

（3）PN547comparison with PN544

a.PN547 ——32-bits Cortex M0ARM core

PN544 ——8-bits 8051 CPU

b.PN547 Support frequencies：

— 13MHz19.2MHz 24MHz 26MHz 38.4MH 52MHz

PN544 Support frequencies：

— 13MHZ19.2MHZ 26MHZ 38.4MHZ

Ifuse crystal，must 27.12MHz

5.NFC LAYOUT 介绍

（1）NFC LAYOUT 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.NFC RF 介绍

（1）NFC RF 结构图

（2）Optimum antenna characteristics

（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.WPI ATU NFC 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.EMVCO b.ISO c.NFC Forum

（3）NFC 认证标准详细介绍

a.EMVCO

Master Card/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．NFC Forum

即 NFC 联盟。

测试标准：NFC Forumwavel。

测试地点：NFC Forum 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。详细可见天线调试总结。