PN512:POS机硬件参考设计_深圳市永阜康科技有限公司

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PN512:POS机硬件参考设计

文章来源：更新时间：2015/1/15 10:37:00

NXP公司的PN512是用于13.56MHz无接触通信的高度集成收发器，具有8位并行接口、SPI接口、串行UART和I2C接口，支持读写模式ISO/IEC 14443A/MIFARE和FeliCa标准以及ISO/IEC 14443B，卡工作模式ISO/IEC 14443A/MIFARE和FeliCa标准以及NFCIP-1模式。工作电压2.6V~3.5V，主要用在支付应用。
PN512是一款高度集成的收发器IC，适用于13.56MHz非接触式通信。该收发器IC采用了完全集成的，先进的调制和解调概念，可用于13.56MHz，不同类型的非接触式通信和协议。
该PN512收发器IC支持4种不同的工作模式：
•读/写模式，支持ISO/IEC14443A/MIFARE和FeliCa方案
•读/写模式，支持ISO/IEC14443B
•卡操作模式，支持ISO/IEC14443A/MIFARE和FeliCa方案
• NFCIP-1模式
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图1 PN512框图
PN512内部发送器可用于ISO/IEC14443A/MIFARE的读/写模式，还能够驱动读/写器天线，以便于与ISO/IEC14443A/MIFARE卡和转发器进行通信（无需额外的有源电路）。接收器部分提供了一个坚固而有效的解调和解码电路，用于从ISO/IEC14443A/MIFARE兼容卡和转发器发出的信号。数字部分可以处理完整的ISO/IEC14443A取景和错误检测（奇偶＆CRC）。
PN512支持MIFARE1K和MIFARE4K仿真产品。PN512还支持两个方向的非接触式通信（使用MIFARE更高的传输速度，可达424kbit/s）。
PN512收发器IC可用于读/写模式（FeliCa），并支持FeliCa的通信方案。接收器部分提供一个坚固而有效的实施解调和解码电路，用于FeliCa的编码信号。数字部分可处理FeliCa取景和错误检测（如CRC），PN512还支持两个方向的非接触式通信（使用FeliCa更高的传输速度，可达424kbit/s）。
PN512支持ISO/IEC14443B读取/写入器通信方式的所有层，可以正确操作附加元件，如振荡器、电源、线圈等，并且提供了标准化的协议，例如，ISO/IEC14443-4和ISO/IEC14443B防撞。
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图2 PN512典型应用电路

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图3 POS机参考设计OM5597/RD2663硬件框图
在卡操作模式下，PN512收发器IC能够回答读取器/写入器的命令（根据FeliCa，或ISO/IEC14443A/MIFARE卡接口方案）。PN512可以生成数字负载调制信号，除了外部电路以外，其答案可以被发送回读取器/写入器。与使用S2C接口的安全芯片相组合，可以实现全方位卡功能。
此外，PN512收发器IC提供了与NFCIP-1器件直接通信的可能性（在NFCIP-1模式下）。NFCIP-1模式提供了不同的通信模式，其传输速度高达424kbit/s（根据ECMA340和ISO/IEC18092 NFCIP-1标准）。数字部分可处理的完整的NFCIP-1取景和错误检测。

各种主机控制器接口：
• 8位并行接口1
• SPI接口
•串行UART（类似RS232电压等级，根据盘电源）
• I2C接口

PN512主要特性
n•高度集成的模拟电路来解调和解码
•缓冲的输出驱动器，用于连接天线，外部器件很少
n•集成的射频电平探测
•集成的数据模式探测
n•支持ISO/IEC14443 A/MIFARE
n•支持ISO/IEC14443 B读/写模式
•根据天线尺寸和调整，其读/写模式的典型工作距离，最多50mm
•根据天线尺寸和调谐及电源，NFCIP-1模式的典型工作距离，最大50mm
•根据天线尺寸，调谐和外部场强ISO/IEC14443A/MIFARE卡或FeliCa卡操作模式的典型工作距离约为100mm
•支持在读/写模式的MIFARE1K或nMIFARE4K仿真加密
•在212kbit/s和424kbit/s，ISO/IEC14443A更高传输速度的通信
•在212kbit/s和424kbit/s，FeliCa方式非接触式通信
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图4 POS机参考设计OM5597/RD2663软件框图
•集成的RF接口，用于NFCIP-1，最
n高424kbit/s
• S2C接口
•额外的电源，通过S2C连接智能卡IC
n•支持主机接口
u• SPI最高10Mbit/s
• I2C总线接口，最高可达400kBd（快速模式），最高可达3400kBd（高速模式）
• RS232串行UART，最高1228.8kBaud，具有电压等级（取决于引脚电压）u
• 8位并行接口（带或不带地址锁存）
• FIFO缓存，可处理64字节的发送
n和接收
•灵活的中断模式
n•硬复位低功耗功能
•软件掉电模式
n•可编程计时器
•内部振荡器用于连接27.12MHz的
n石英晶体
• 2.5V~3.6V电源
n• CRC协处理器
n•可编程I/O引脚
•内部自检测
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图5 POS机参考设计OM5597/RD2663应用状态机

POS机参考设计OM5597 RD2663
OM5597 RD2663是用于开发目的的演示硬件。它的设计可满足EMVCo标准2.2B规范。它不是一个完整的硬件参考设计（尤其是主板）。该设计包括接触式和非接触通信。由于这个原因，主板有4个额外的SAM插槽和一个显示器周围的天线。
OM5597是POS系列的（design-in）套件，它利用了非接触式技术，以减少终端设计的销售障碍。OM5597/RD2612和OM5597/RD2663是design-in套件，用于基于恩智浦器件的EMV兼容终端的开发。该OM5597/RD2612使用了PN512 NFC前端IC，并采用了天线放大器，以实现较佳的RF性能。该OM5597/RD2663使用了CLRC663高性能的NFC读写器解决方案，并实现了无需额外调压器的EMV1级RF兼容。
这两种design-in套件提供了EMV Level 1标准的软件堆栈，用于TDA8026的非接触及接触式支付。
POS机参考设计OM5597/RD2663主要特性
• EMVCo标准兼容非接触式智能卡读写器
•基于TDA8026的EMVCo标准接触式智能卡读写器
• EMV Level 1标准的接触式和非接触软件堆栈
•第一步接触和非接触式EMV支付应用选择，具有卡/手机展示
•闭环支付展示
• NFC点对点通信展示

POS机参考设计OM5597/RD2663应用
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