CUBE-NFC6 HF čitač visokih performansi
korisnički priručnik
UM2616 X-CUBE-NFC6 HF čitač visokih performansi
Početak rada s X-CUBE-NFC6 HF čitačem/NFC inicijatorom IC softverskog proširenja visokih performansi za STM32Cube
Uvod
Softversko proširenje X-CUBE-NFC6 za STM32Cube pruža potpuni srednji softver za STM32 za kontrolu aplikacija pomoću ST25R3916/ST25R3916B NFC prednjeg IC-a visokih performansi koji podržava NFC inicijator, cilj, čitač i modove emulacije kartice.
Proširenje je izgrađeno na vrhu softverske tehnologije STM32Cube kako bi se olakšala prenosivost na različite STM32 mikrokontrolere. Softver dolazi sa sample implementacije upravljačkih programa koji se izvode na X-NUCLEO-NFC06A1/X-NUCLEO-NFC08A1 ploči za proširenje priključenoj na vrhu NUCLEO-L053R8 ili NUCLEO-L476RG razvojne ploče.
Povezani linkovi: Posjetite ekosustav STM32Cube web stranica na www.st.com za daljnje informacije
Akronimi i kratice
Tablica 1. Popis akronima
| Akronim | Opis |
| NFC | Komunikacija bliskog polja |
| STVARAN | RF apstraktni sloj |
| Peer-to-peer | |
| MCU | Jedinica mikrokontrolera |
| Paket podrške za ploču | |
| HAL | Sloj hardverske apstrakcije |
| Dioda koja emitira svjetlo | |
| SPI | Serijsko periferno sučelje |
| Arm Cortex standardno softversko sučelje mikrokontrolera |
X-CUBE-NFC6 softversko proširenje za STM32Cube
2.1 Krajview
Programski paket X-CUBE-NFC6 proširuje funkcionalnost STM32Cube. Glavne karakteristike paketa su:
- Potpuni srednji softver za izradu aplikacija pomoću ST25R3916/ST25R3916B HF čitača/NFC prednjeg IC-a visokih performansi.
- Sample aplikacija za otkrivanje NFC-a tags različitih vrsta i mobilnih telefona koji podržavaju P2P, način emulacije kartice i čitanje/pisanje.
- Sample aplikacija za čitanje i pisanje NDEF poruka.
- Sample implementacije dostupne za X-NUCLEO-NFC06A1/X-NUCLEO-NFC08A1 ploču za proširenje priključenu na NUCLEO-L053R8 ili NUCLEO-L476RG razvojnu ploču.
- Jednostavna prenosivost kroz različite MCU obitelji, zahvaljujući STM32Cube.
- Kompletna RF/NFC apstrakcija (RFAL) za sve glavne tehnologije, uključujući kompletne ISO-DEP i NFCDEP slojeve.
- Besplatni licencni uvjeti jednostavni za korištenje.
Ovaj softver sadrži HF čitač/NFC prednje IC upravljačke programe visokih performansi za uređaj ST25R3916/ST25R3916B koji radi na STM32. Izgrađen je na temelju softverske tehnologije STM32Cube kako bi se olakšala prenosivost na različite STM32 mikrokontrolere. Ovaj paket firmvera uključuje upravljačke programe komponentnih uređaja, paket podrške za ploču i asampaplikacija koja demonstrira korištenje X-NUCLEO-NFC06A1/X-NUCLEO-NFC08A1 ploče za proširenje sa STM32 Nucleo pločama.
A sampaplikacija konfigurira ST25R3916/ST25R3916B u petlji prozivanja za aktivno i pasivno otkrivanje uređaja. Kada je pasivan tag ili je detektiran aktivni uređaj, polje čitača signalizira otkrivenu tehnologiju uključivanjem odgovarajuće LED lampice. Također je moguće postaviti ST25R3916/ST25R3916B u induktivni način buđenja pritiskom na korisnički gumb. Tijekom ove petlje glasanja sampAplikacija također postavlja ST25R3916/ST25R3916B u način rada za emulaciju kartice kako bi otkrio prisutnost čitača. Demonstracija bilježi sve aktivnosti sa ST-LINK virtualnim COM portom za domaćin sustava.
Podržane RFID tehnologije u ovoj demonstraciji su:
- ISO14443A/NFCA
- ISO14443B/NFCB
- Felica/NFCF
- ISO15693/NFCV
- Aktivan P2P
- Emulacija kartice tipa A i F
2.2Arhitektura
Ovo potpuno usklađeno softversko proširenje za STM32Cube omogućuje vam razvoj aplikacija pomoću ST25R3916/ST25R3916B visokoučinkovitog HF čitača/NFC inicijatora IC. Temelji se na sloju apstrakcije hardvera STM32CubeHAL za mikrokontroler STM32 i proširuje STM32Cube s paketom podrške za ploču (BSP) za ploču za proširenje X-NUCLEO-FC06A1/X-NUCLEO-NFC08A1. Aplikacijski softver može pristupiti i koristiti X-NUCLEO-NFC06A1/X-NUCLEO-NFC08A1 ploču za proširenje kroz sljedeće slojeve:
STM32Cube HAL sloj: HAL upravljački sloj pruža jednostavan skup generičkih API-ja s više instanci (sučelja za programiranje aplikacija) za interakciju s višim slojevima (aplikacija, biblioteke i hrpe). Ovi generički i prošireni API-ji izravno su izgrađeni na zajedničkoj arhitekturi i dopuštaju gornjim slojevima poput međuprograma da implementiraju svoje funkcije bez ovisnosti o određenim hardverskim informacijama mikrokontrolerske jedinice (MCU). Ova struktura poboljšava ponovnu upotrebu koda knjižnice i jamči jednostavnu prenosivost na druge uređaje.
- Sloj paketa za podršku ploče (BSP): pruža podršku za periferne uređaje na STM32 Nucleo ploči (osim MCU-a). Ovaj skup API-ja pruža programsko sučelje za određene periferne uređaje specifične za ploču poput LED-a, korisničkog gumba itd. Ovo sučelje vam također pomaže identificirati specifičnu verziju ploče.
- Međuslojni NRF sloj apstrakcije (RFAL): RFAL pruža nekoliko funkcija za RF/NFC komunikaciju. Grupira različite RF IC-ove (postojeću obitelj proizvoda ST25R3911B i buduće uređaje ST25R391x) pod zajedničkim sučeljem koje je jednostavno za korištenje.
Protokoli koje pruža RFAL su:
- ISO-DEP (ISO14443-4 sloj podatkovne veze, T=CL)
- NFC-DEP (ISO18092 protokol za razmjenu podataka)
- NFC-A \ ISO14443A (T1T, T2T, T4TA)
- NFC-B \ ISO14443B (T4TB)
- NFC-F \ FeliCa (T3T)
- NFC-V \ ISO15693 (T5T)
- P2P \ ISO18092 (NFCIP1, pasivno-aktivni P2P)
- ST25TB (ISO14443-2 tip B s vlasničkim protokolom) interno,
RFAL je podijeljen u tri podsloja:
- RF HL – RF viši sloj
- RF HAL- Sloj RF hardverske apstrakcije
- RF AL – sloj RF apstrakcije
Slika 1. RFAL blok dijagram
| RF HL | RFAL NFC | ||||||||
| RFAL | protokol | ISO DEP | NFC DEP | ||||||
| Tehnologije | NFC-A | NFC-B | NFC•F | NFC-V | SJENICA | T2T | TAT | ST25TB | |
| RF HAL | RF | ||||||||
| RF konfiguracije | |||||||||
| ST25R3911 | ST25R3916 | ST25R95 | |||||||
Moduli u RF HAL-u ovise o čipu, implementiraju RF IC upravljački program, konfiguracijske tablice i specifične upute za HW za izvođenje fizičkih RF funkcija. Sučelje za pozivatelja je zajedničko RF zaglavlje file koji pruža isto sučelje za gornje slojeve (za sve čipove). RFAL se može podijeliti na dva dodatna podsloja:
- Tehnologije: tehnološki moduli koji implementiraju sve specifičnosti, okvire, vremena itd
- Protokoli: implementacija protokola uključujući sve okvire, vremena, rukovanje pogreškama itd.
Povrh toga, aplikacijski sloj koristi RFAL funkcije kao što su NFC Forum Activities (NFCC), EMVCo, DISCO/NUCLEO demo itd. RFAL NFC modul pruža sučelje za izvođenje uobičajenih aktivnosti kao uređaji za propitivanje/slušanje. Pristup najnižim funkcijama IC-a omogućuje RF modul. Pozivatelj može izravno koristiti bilo koju od RF tehnologije ili slojeva protokola bez potrebe za bilo kakvim posebnim podacima o hardverskoj konfiguraciji.
Slika 2. Arhitektura softvera X-CUBE-NFC6
2.3 Struktura mape
Sljedeće mape uključene su u softverski paket:
- Dokumentacija: ova mapa sadrži kompajlirani HTML file generiran iz izvornog koda koji detaljno opisuje komponente softvera i API-je.
- Upravljački programi: ova mapa sadrži HAL upravljačke programe, upravljačke programe specifične za ploču za svaku podržanu ploču ili hardversku platformu, uključujući komponente na ploči, i CMSIS sloj apstrakcije hardvera neovisan o dobavljaču za seriju procesora Cortex-M.
- Middlewares: ova mapa sadrži RFAL (RF sloj apstrakcije). RFAL pruža nekoliko funkcija potrebnih za obavljanje RF/NFC komunikacije. RFAL grupira različite RF IC-ove (ST25R3911/ST25R3916/ST25R3916B i buduće ST25R391x uređaje) pod zajedničkim sučeljem koje je jednostavno za korištenje.
- Projekti: ova mapa sadrži dva sample aplikacija pramples:
– Tag Detect-Card emulacija
– Čitanje i pisanje NDEF poruka
Dostavljeni su za platformu NUCLEO-L476RG ili NUCLEO-L053R8 za tri razvojna okruženja (IAR Embedded Workbench za ARM, Keil Microcontroller Development Kit (MDK-ARM) i STM32CubeIDE.
2.4 API-ji
Detaljne tehničke informacije o API-jima dostupnim korisniku mogu se pronaći u sastavljenom CHM-u file koji se nalazi unutar mape “RFAL” softverskog paketa gdje su u potpunosti opisane sve funkcije i parametri. Detaljne tehničke informacije o NDEF API-jima dostupne su u .chm file pohranjen u mapi “doc”.
2.5 Sample aplikacija
A sampAplikacija koja koristi X-NUCLEO-NFC06A1/X-NUCLEO-NFC08A1 ploču za proširenje s NUCLEOL476RG ili NUCLEO-L053R8 razvojnom pločom nalazi se u direktoriju “Projekti”. Projekti spremni za izgradnju dostupni su za više IDE-ova. U ovoj aplikaciji NFC tags ST2R25/ST3916R25B visokoučinkoviti HF čitač/NFC prednji IC detektira različite vrste mobilnih telefona koji podržavaju P3916P (za dodatne pojedinosti pogledajte CHM dokumentaciju file generiran iz izvornog koda). Nakon inicijalizacije sustava i konfiguracije sata, LED101, LED102, LED103, LED104, LED105 i LED106 trepću 3 puta. Tada LED106 svijetli kako bi označio da je polje čitača aktivirano. Kad tag detektira se u blizini, LED se uključuje kao što je navedeno u nastavku.
Tablica 2. LED svijetli tag otkrivanje
| LED svijetli tag otkrivanje | |
| NFC VRSTA F | LED101/Tip F |
| LED102/Tip B | |
| NFC TIP A | LED103/Tip A |
| LED104/Tip V | |
| NFC TIP AP2P | LED105/Tip AP2P |
Ako se čitač približi X-NUCLEO-NFC06A1/X-NUCLEO-NFC08A1 ploči za proširenje, softver ulazi u mod emulacije kartice i, ovisno o vrsti naredbe ent, uključuje NFC TYPE A i/ili NFC TYPE FLED.
Prema zadanim postavkama, X-NUCLEO-NFC06A1/X-NUCLEO-NFC08A1 ne upisuje nikakve podatke u tag, ali ovu mogućnost može omogućiti pretprocesor definiran u file demo.h.
Istim se postupkom također može omogućiti/onemogućiti emulacija kartice i način rada anketara.
U paket je uključeno i ST virtual komunikacijsko sučelje. Nakon što je ploča uključena, ploča se inicijalizira i numerira kao STLink virtualni COM port.
Slika 4. Nabrajanje virtualnog COM porta
Nakon provjere broja virtualnog COM porta, otvorite Windows terminal (HyperTerminal ili sličan) s konfiguracijom prikazanom u nastavku (omogućite opciju: Implicitni CR na LF, ako je dostupan).
Prozor terminala vraća nekoliko poruka sličnih onima prikazanim u nastavku za potvrdu uspješne veze.
Slika 6. X-NUCLEO-NFC06A1 ploča za proširenje uspješna inicijalizacija
Drugi sampdatoteka je dostupna odabirom drugog cilja projekta pod nazivom “STM32L476RGNucleo_PollingTagDetectNdef”.Ova aplikacija upravlja NDEF porukama na tags.
- Kada se firmware pokrene, izbornik se prikazuje u zapisniku konzole.
- Korisnički gumb omogućuje vam kruženje kroz nekoliko opcija, uključujući čitanje NDEF sadržaja, pisanje tekstualnog zapisa,
- pisanje URI zapisa i formatiranje tag za NDEF sadržaj.
- Nakon odabira demonstracije dodirnite a tag da biste vidjeli kako demo radi.
Slika 7. Opcije korisničkih gumba ploče za proširenje X-NUCLEO-NFC06A1
Vodič za postavljanje sustava
3.1 Opis hardvera
3.1.1STM32 Nukleo
STM32 Nucleo razvojne ploče korisnicima pružaju pristupačan i fleksibilan način testiranja rješenja i izrade prototipova s bilo kojom STM32 linijom mikrokontrolera. Arduino podrška za povezivanje i ST morpho konektori olakšavaju proširenje funkcionalnosti otvorene razvojne platforme STM32 Nucleo sa širokim rasponom specijaliziranih ploča za proširenje koje možete izabrati. STM32 Nucleo ploča ne zahtijeva zasebne sonde budući da integrira ST-LINK/V2-1 debugger/programer. Ploča STM32 Nucleo dolazi sa sveobuhvatnom bibliotekom HAL softvera STM32 zajedno s raznim upakiranim softverom npr.ampdatoteke za različite IDE (IAR EWARM, Keil MDK-ARM, STM32CubeIDE, mbed i GCC/LLVM). Svi korisnici STM32 Nucleo imaju besplatan pristup mbed online resursima (kompilator, C/C++ SDK i zajednica razvojnih programera) na www.mbed.org za jednostavnu izradu kompletnih aplikacija.
Slika 8. STM32 Nucleo ploča
X-NUCLEO-NFC06A1 ploča za proširenje X-NUCLEO-NFC06A1
Ploča za proširenje čitača NFC kartica temelji se na uređaju ST25R3916. Ploča za proširenje je konfigurirana da podržava ISO14443A/B, ISO15693, FeliCa™ i AP2P komunikaciju. ST25R3916 upravlja kodiranjem okvira i dekodiranjem u načinu čitača za standardne aplikacije, kao što su NFC, blizina i blizina HF RFID standarda. Podržava ISO/IEC 14443 tip A i B, ISO/IEC 15693 (samo jedan podnosač) i ISO/IEC 18092 komunikacijske protokole kao i detekciju, čitanje i pisanje NFC foruma tipa 1, 2, 3, 4 i 5 tags. Ugrađeni kapacitivni senzor male snage provodi buđenje ultra male snage bez uključivanja polja čitača i tradicionalnog induktivnog buđenja za odabir ampmjerenje litude ili faze. Tehnologija automatskog podešavanja antene (AAT) omogućuje rad u blizini metalnih dijelova i/ili u promjenjivim okruženjima.
Slika 9. X-NUCLEO-NFC06A1 ploča za proširenje
3.1.3X-NUCLEO-NFC08A1 ploča za proširenje
Ploča za proširenje čitača NFC kartica X-NUCLEO-NFC08A1 temelji se na uređaju ST25R3916B. Ploča za proširenje je konfigurirana za podršku ISO14443A/B, ISO15693, FeliCa™ i AP2P komunikaciji. ST25R3916B upravlja kodiranjem okvira i dekodiranjem u načinu čitača za standardne aplikacije, kao što su NFC, blizina i blizina HF RFID standarda. Podržava ISO/IEC 14443 tip A i B, ISO/IEC 15693 (samo jedan podnosač) i ISO/IEC 18092 komunikacijske protokole kao i otkrivanje, čitanje i pisanje NFC foruma tipa 1, 2, 3, 4 i 5 tags. Ugrađeni kapacitivni senzor male snage provodi buđenje ultra male snage bez uključivanja polja čitača i tradicionalnog induktivnog buđenja za odabir ampmjerenje litude ili faze. Tehnologija automatskog podešavanja antene (AAT) omogućuje rad u blizini metalnih dijelova i/ili u promjenjivim okruženjima.
Slika 10. X-NUCLEO-NFC08A1 ploča za proširenje
3.2 Opis softvera
Opis softvera Sljedeće softverske komponente potrebne su kako bi se postavilo odgovarajuće razvojno okruženje za stvaranje aplikacija za STM32 Nucleo opremljen NFC pločom za proširenje:
- X-CUBE-NFC6: proširenje za STM32Cube posvećeno razvoju NFC aplikacija. X-CUBENFC6 firmware i povezana dokumentacija dostupni su na www.st.com.
- Lanac razvojnih alata i kompajler. Softver za proširenje STM32Cube podržava tri sljedeća okruženja:
– IAR Embedded Workbench za ARM ® (EWARM) toolchain + ST-LINK
– Keil Microcontroller Development Kit (MDK-ARM) toolchain + ST-LINK
– STM32CubeIDE + ST-LINK
3.3 Hardver setup
Potrebne su sljedeće hardverske komponente:
- Jedna razvojna platforma STM32 Nucleo (preporučeni kod narudžbe: NUCLEO-L476RG ili NUCLEOL053R8)
- Jedan ST25R3916/ST25R3916B HF čitač visokih performansi/NFC front-end IC ploča za proširenje (šifra narudžbe: X-NUCLEO-NFC06A1/X-NUCLEO-NFC08A1)
- Jedan USB tip A na Mini-B USB kabel za povezivanje STM32 Nucleo s računalom
3.4 Postavljanje softvera
3.4.1 Lanci razvojnih alata i prevoditelji
Odaberite jedno od integriranih razvojnih okruženja (IDE) koje podržava softver za proširenje STM32Cube i pročitajte sistemske zahtjeve i informacije o postavljanju koje pruža dobavljač IDE.
3.5 Postavljanje sustava
3.5.1 Postavljanje ploče za proširenje STM32 Nucleo i X-NUCLEO-NFC06A1
STM32 Nucleo ploča integrira ST-LINK/V2-1 debugger/programer. ST-LINK/ V2-1 USB upravljački program možete preuzeti na STSW-LINK009. Ploča za proširenje X-NUCLEO-NFC06A1 jednostavno se priključi na STM32 Nucleo razvojnu ploču preko Arduino™ UNO R3 konektora za proširenje. Povezuje se sa STM32 mikrokontrolerom na STM32 Nucleo ploči preko SPI transportnog sloja. I²C komunikacija je također moguća, ali zahtijeva sljedeće hardverske izmjene:
- lemiti kratkospojnike ST2 i ST4
- lemiti otpornike R116 i R117
- uklonite SPI lemni most
- stavite I²C lemljeni most. Morate upotrijebiti oznaku kompilacije predprocesora RFAL_USE_I2C i preimenovati USE_HAL_SPI_REGISTER_CALLBACKS u USE_HAL_I2C_REGISTER_CALLBACKS, ako je potrebno, da aktivirate kompilaciju I²C drajvera.
Slika 11. X-NUCLEO-NFC06A1 ploča za proširenje plus NUCLEO-L476RG razvojna ploča
3.5.2STM32 Nucleo i X-NUCLEO-NFC08A1 postavljanje ploče za proširenje
STM32 Nucleo ploča integrira ST-LINK/V2-1 debugger/programer. ST-LINK/ V2-1 USB upravljački program možete preuzeti na STSW-LINK009. Ploča za proširenje X-NUCLEO-NFC08A1 jednostavno se priključuje na razvojnu ploču STM32 Nucleo preko Arduino™ UNO R3 konektora za proširenje. Povezuje se sa STM32 mikrokontrolerom na STM32 Nucleo ploči preko SPI transportnog sloja. I²C komunikacija je također moguća.
Povijest revizija
Tablica 3. Povijest revizija dokumenta
| Datum | Verzija | Promjene |
| 18. srpnja 19 | 1 | Početno izdanje. |
| 19. listopada-22 | 2 | Ažurirani uvod, Odjeljak 2.1 Gotovoview, Odjeljak 2.2 Arhitektura, Odjeljak 2.3 Struktura mape, Odjeljak 2.5 Sample aplikacije, odjeljak 3.2 Opis softvera, odjeljak 3.3 Postavljanje hardvera i odjeljak 3.5.1 STM32 Nucleo i X-NUCLEO-NFC06A1 postavljanje ploče za proširenje. Dodan odjeljak 3.1.3 X-NUCLEO-NFC08A1 ploča za proširenje i odjeljak 3.5.2 STM32 Nucleo i-NUCLEO-NFC08A1 postavljanje ploče za proširenje. |
VAŽNA OBAVIJEST – PAŽLJIVO PROČITAJTE
STMicroelectronics NV i njegove podružnice ("ST") zadržavaju pravo izmjene, ispravke, poboljšanja, preinake i poboljšanja ST proizvoda i/ili ovog dokumenta u bilo koje vrijeme bez prethodne najave. Kupci bi trebali dobiti najnovije relevantne informacije o ST proizvodima prije narudžbe. Proizvodi ST-a prodaju se u skladu s odredbama i uvjetima prodaje ST-a koji su na snazi u trenutku potvrde narudžbe.
Kupci su isključivo odgovorni za izbor, izbor i korištenje ST proizvoda i ST ne preuzima nikakvu odgovornost za pomoć pri primjeni ili dizajn proizvoda kupaca.
ST ovdje ne daje nikakvu licencu, izričitu ili implicitnu, za bilo koje pravo intelektualnog vlasništva. Preprodaja ST proizvoda s odredbama različitim od ovdje navedenih informacija poništit će svako jamstvo koje je ST dao za takav proizvod. ST i ST logo su zaštitni znakovi ST.
Za dodatne informacije o ST zaštitnim znakovima, pogledajte www.st.com/trademarks. Svi ostali nazivi proizvoda ili usluga vlasništvo su njihovih vlasnika. Informacije u ovom dokumentu zamjenjuju i zamjenjuju informacije koje su prethodno bile navedene u prethodnim verzijama ovog dokumenta.
© 2022 STMicroelectronics
Sva prava pridržana
Dokumenti / Resursi
 |
ST UM2616 X-CUBE-NFC6 HF čitač visokih performansi [pdf] Korisnički priručnik UM2616 X-CUBE-NFC6 HF čitač visokih performansi, UM2616, X-CUBE-NFC6 HF čitač visokih performansi, X-CUBE-NFC6, HF čitač visokih performansi, High HF čitač, HF čitač, čitač visokih performansi, čitač, NFC inicijator IC Softversko proširenje za STM32Cube |
