CUBE-NFC6 HF čitač visokih performansi
Uputstvo za upotrebu
UM2616 X-CUBE-NFC6 HF čitač visokih performansi
Početak rada s X-CUBE-NFC6 visokoučinkovitim HF čitačem/NFC inicijatorom IC softverske ekspanzije za STM32Cube
Uvod
Softversko proširenje X-CUBE-NFC6 za STM32Cube pruža potpuni međuverski softver za STM32 za kontrolu aplikacija koristeći ST25R3916/ST25R3916B NFC front-end IC visokih performansi koji podržava NFC inicijator, cilj, čitač i režime emulacije kartice.
Ekspanzija je izgrađena na vrhu softverske tehnologije STM32Cube kako bi se olakšala prenosivost kroz različite STM32 mikrokontrolere. Softver dolazi sa sampimplementacije drajvera koji rade na X-NUCLEO-NFC06A1/X-NUCLEO-NFC08A1 ploči za proširenje priključenoj na NUCLEO-L053R8 ili NUCLEO-L476RG razvojnu ploču.
Povezani linkovi: Posjetite ekosistem STM32Cube web stranica na www.st.com za dalje informacije
Akronimi i kratice
Tabela 1. Lista akronima
| Akronim | Opis |
| NFC | Komunikacija blizu terena |
| REAL | RF apstraktni sloj |
| Peer-to-peer | |
| MCU | Jedinica mikrokontrolera |
| Paket podrške za ploču | |
| HAL | Sloj hardverske apstrakcije |
| Dioda koja emituje svetlost | |
| SPI | Serijski periferni interfejs |
| Standard softverskog interfejsa Arm Cortexmicrocontroller |
X-CUBE-NFC6 softversko proširenje za STM32Cube
2.1 Prekoview
Softverski paket X-CUBE-NFC6 proširuje STM32Cube funkcionalnost. Ključne karakteristike paketa su:
- Kompletan srednji softver za izgradnju aplikacija koristeći ST25R3916/ST25R3916B HF čitač visokih performansi/NFC front-end IC.
- Sample aplikacija za otkrivanje NFC-a tags različitih tipova i mobilnih telefona koji podržavaju P2P, način emulacije kartice i čitanje/pisanje.
- Sample aplikacija za čitanje i pisanje NDEF poruka.
- Sampdostupne su implementacije za X-NUCLEO-NFC06A1/X-NUCLEO-NFC08A1 ploču za proširenje priključenu na NUCLEO-L053R8 ili NUCLEO-L476RG razvojnu ploču.
- Laka prenosivost kroz različite MCU porodice, zahvaljujući STM32Cube.
- Potpuna RF/NFC apstrakcija (RFAL) za sve glavne tehnologije, uključujući kompletne ISO-DEP i NFCDEP slojeve.
- Besplatni, korisnički prilagođeni uslovi licence.
Ovaj softver sadrži HF čitač/NFC front-end IC drajvere visokih performansi za ST25R3916/ST25R3916B uređaj, koji radi na STM32. Izgrađen je na vrhu softverske tehnologije STM32Cube kako bi se olakšala prenosivost kroz različite STM32 mikrokontrolere. Ovaj paket firmvera uključuje upravljačke programe komponenti, paket podrške za ploču i asample aplikacija koja demonstrira upotrebu X-NUCLEO-NFC06A1/X-NUCLEO-NFC08A1 ploče za proširenje sa STM32 Nucleo pločama.
A sample aplikacija konfigurira ST25R3916/ST25R3916B u petlji prozivanja za detekciju aktivnog i pasivnog uređaja. Kada je pasivan tag ili je detektovan aktivan uređaj, polje čitača signalizira otkrivenu tehnologiju uključivanjem odgovarajuće LED diode. Također je moguće postaviti ST25R3916/ST25R3916B u induktivni način buđenja pritiskom na korisničko dugme. Tokom ove petlje glasanja sample aplikacija takođe postavlja ST25R3916/ ST25R3916B u režim emulacije kartice da detektuje prisustvo čitača. Demo evidentira sve aktivnosti sa ST-LINK virtuelnim COM portom na host sistemu.
Podržane RFID tehnologije u ovoj demonstraciji su:
- ISO14443A/NFCA
- ISO14443B/NFCB
- Felica/NFCF
- ISO15693/NFCV
- Aktivan P2P
- Tip emulacije kartice A i F
2.2Arhitektura
Ovo potpuno usklađeno softversko proširenje za STM32Cube vam omogućava da razvijate aplikacije koristeći ST25R3916/ ST25R3916B visokoučinkoviti HF čitač/NFC inicijator IC. Zasnovan je na sloju apstrakcije hardvera STM32CubeHAL za STM32 mikrokontroler i proširuje STM32Cube paketom podrške za ploču (BSP) za X-NUCLEO-FC06A1/X-NUCLEO-NFC08A1 ploču za proširenje. Aplikacioni softver može pristupiti i koristiti X-NUCLEO-NFC06A1/X-NUCLEO-NFC08A1 ploči za proširenje kroz sljedeće slojeve:
STM32Cube HAL sloj: sloj drajvera HAL-a pruža jednostavan skup generičkih API-ja sa više instanci (interfejsa za programiranje aplikacije) za interakciju sa gornjim slojevima (aplikacija, biblioteke i stekovi). Ovi generički i ekstenzivni API-ji su direktno izgrađeni na zajedničkoj arhitekturi i dozvoljavaju slojevima koji se nalaze iznad, kao što je međuover, da implementiraju svoje funkcije bez ovisnosti o hardverskim informacijama specifičnih mikrokontrolerskih jedinica (MCU). Ova struktura poboljšava ponovnu upotrebu koda biblioteke i garantuje laku prenosivost na druge uređaje.
- Sloj paketa podrške za ploču (BSP): pruža podršku za periferne uređaje na STM32 Nucleo ploči (osim MCU). Ovaj skup API-ja pruža programsko sučelje za određene periferne uređaje specifične za ploču kao što su LED, korisničko dugme itd. Ovaj interfejs vam takođe pomaže da identifikujete specifičnu verziju ploče.
- Sloj apstrakcije NRF međuverskog softvera (RFAL): RFAL pruža nekoliko funkcija za RF/NFC komunikaciju. Grupira različite RF IC-ove (postojeća familija proizvoda ST25R3911B i budući uređaji ST25R391x) pod zajedničkim interfejsom koji je jednostavan za korišćenje.
Protokoli koje pruža RFAL su:
- ISO-DEP (ISO14443-4 sloj veze podataka, 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 sa vlasničkim protokolom) interno,
RFAL je podijeljen u tri podsloja:
- RF HL – RF viši sloj
- RF HAL- RF sloj apstrakcije hardvera
- RF AL – RF sloj 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 | TIT | T2T | TAT | ST25TB | |
| RF HAL | RF | ||||||||
| RF Configs | |||||||||
| ST25R3911 | ST25R3916 | ST25R95 | |||||||
Moduli u RF HAL-u su zavisni od čipa, implementiraju RF IC drajver, konfiguracijske tablice i posebne upute za HW za obavljanje fizičkih RF funkcija. Interfejs za pozivaoca je zajedničko RF zaglavlje file koji pruža isti interfejs za gornje slojeve (za sve čipove). RFAL se može podijeliti na još dva podsloja:
- Tehnologije: tehnološki moduli koji implementiraju sve specifičnosti, kadriranje, tajming itd
- Protokoli: implementacija protokola uključujući sve okvire, tajminge, rukovanje greškama, itd.
Povrh toga, sloj aplikacije koristi RFAL funkcije kao što su aktivnosti NFC foruma (NFCC), EMVCo, DISCO/NUCLEO demo, itd. RFAL NFC modul pruža interfejs za obavljanje uobičajenih aktivnosti kao uređaji za ispitivanje/slušanje. Pristup najnižim funkcijama IC-a odobrava RF modul. Pozivalac može direktno koristiti bilo koju RF tehnologiju ili slojeve protokola bez potrebe za posebnim podacima o konfiguraciji hardvera.
Slika 2. Arhitektura softvera X-CUBE-NFC6
2.3 Struktura foldera
Sledeće fascikle su uključene u softverski paket:
- Dokumentacija: ovaj folder sadrži kompajlirani HTML file generiran iz izvornog koda koji detaljno opisuje softverske komponente i API-je.
- Drajveri: ova fascikla sadrži HAL drajvere, drajvere specifične za ploču za svaku podržanu ploču ili hardversku platformu, uključujući ugrađene komponente, i sloj apstrakcije hardvera nezavisan od proizvođača CMSIS za Cortex-M seriju procesora.
- Middlewares: ovaj folder sadrži RFAL (RF apstrakcioni sloj). RFAL pruža nekoliko funkcija potrebnih za obavljanje RF/NFC komunikacije. RFAL grupiše različite RF IC-ove (ST25R3911/ST25R3916/ST25R3916B i budući ST25R391x uređaji) pod zajedničkim interfejsom koji je jednostavan za korišćenje.
- Projekti: ovaj folder sadrži dva sample aplikacija examples:
– Tag Detect-Card emulacija
– Čitanje i pisanje NDEF poruka
Oni su obezbeđeni za NUCLEO-L476RG ili NUCLEO-L053R8 platformu 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 naći u kompajliranom CHM-u file nalazi se unutar fascikle “RFAL” softverskog paketa gdje su sve funkcije i parametri u potpunosti opisani. Detaljne tehničke informacije o NDEF API-jima dostupne su u .chm file pohranjeni u folderu “doc”.
2.5 Sample application
A sampAplikacija koja koristi X-NUCLEO-NFC06A1/X-NUCLEO-NFC08A1 ploču za proširenje sa 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 različitih tipova mobilnih telefona koji podržavaju P2P detektuje ST25R3916/ ST25R3916B HF čitač visokih performansi/NFC front-end IC (za više detalja pogledajte CHM dokumentaciju file generirano iz izvornog koda). Nakon inicijalizacije sistema i konfiguracije sata, LED101, LED102, LED103, LED104, LED105 i LED106 trepću 3 puta. Tada LED106 svijetli kako bi označio da je polje čitača aktivirano. Kada a tag detektuje se u blizini, LED dioda se uključuje kao što je navedeno u nastavku.
Tabela 2. LED svijetli tag detekcija
| LED je upaljen tag detekcija | |
| NFC TIP 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 režim emulacije kartice i, u zavisnosti od tipa komande ent, uključuje NFC TYPE A i/ili NFC TYPE FLED.
Podrazumevano, X-NUCLEO-NFC06A1/X-NUCLEO-NFC08A1 ne upisuje nikakve podatke u tag, ali ovu mogućnost može omogućiti predprocesor definiran u file demo.h.
Emulacija kartice i poller mod se također mogu omogućiti/onemogućiti istim postupkom.
Interfejs virtuelnog komunikacijskog porta ST je također uključen u paket. Kada se ploča uključi, ploča se inicijalizira i nabraja kao STLink virtuelni COM port.
Slika 4. Nabrajanje virtualnog COM porta
Nakon što provjerite broj virtuelnog COM porta, otvorite Windows terminal (HyperTerminal ili sličan) sa konfiguracijom prikazanom ispod (omogućite opciju: Implicitni CR na LF-u, ako je dostupno).
Prozor terminala vraća nekoliko poruka sličnih onima prikazanim ispod da potvrdi uspješnu vezu.
Slika 6. X-NUCLEO-NFC06A1 ploča za proširenje uspješna inicijalizacija
Drugi sample aplikacija je dostupna odabirom drugog cilja projekta pod nazivom “STM32L476RGNucleo_PollingTagDetectNdef”.Ova aplikacija upravlja NDEF porukama tags.
- Kada se firmver pokrene, meni se prikazuje u dnevniku konzole.
- Korisničko dugme vam omogućava da se krećete kroz nekoliko opcija, uključujući čitanje NDEF sadržaja, pisanje tekstualnog zapisa,
- pisanje URI zapisa i formatiranje tag za NDEF sadržaj.
- Nakon što odaberete demo, dodirnite a tag da vidite kako demo radi.
Slika 7. Opcije korisničkog dugmeta X-NUCLEO-NFC06A1 ploče za proširenje
Vodič za podešavanje sistema
3.1 Opis hardvera
3.1.1STM32 Nucleo
STM32 Nucleo razvojne ploče pružaju pristupačan i fleksibilan način za korisnike da testiraju rješenja i naprave prototipove s bilo kojom linijom STM32 mikrokontrolera. Arduino podrška za povezivanje i ST morpho konektori olakšavaju proširenje funkcionalnosti STM32 Nucleo otvorene razvojne platforme sa širokim spektrom specijalizovanih ploča za proširenje koje možete izabrati. STM32 Nucleo ploča ne zahtijeva posebne sonde jer integriše ST-LINK/V2-1 debugger/programator. STM32 Nucleo ploča dolazi sa sveobuhvatnom STM32 softverskom HAL bibliotekom zajedno sa raznim upakovanim 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 (kompajler, C/C++ SDK i zajednica programera) na www.mbed.org za laku izradu kompletnih aplikacija.
Slika 8. STM32 Nucleo ploča
X-NUCLEO-NFC06A1 ploča za proširenje X-NUCLEO-NFC06A1
NFC kartica za proširenje čitača kartica je bazirana na ST25R3916 uređaju. Ploča za proširenje je konfigurirana da podržava ISO14443A/B, ISO15693, FeliCa™ i AP2P komunikaciju. ST25R3916 upravlja kodiranjem i dekodiranjem okvira u režimu čitača za standardne aplikacije, kao što su NFC, HF RFID standardi za blizinu i blizinu. 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 Forum tipa 1, 2, 3, 4 i 5 tags. Ugrađeni kapacitivni senzor male snage izvodi buđenje ultra male snage bez uključivanja polja čitača i tradicionalno induktivno buđenje za odabir ampmjerenje litude ili faze. Tehnologija automatskog podešavanja antene (AAT) omogućava rad u blizini metalnih delova i/ili u promenljivim okruženjima.
Slika 9. X-NUCLEO-NFC06A1 ploča za proširenje
3.1.3X-NUCLEO-NFC08A1 ploča za proširenje
X-NUCLEO-NFC08A1 NFC kartica za proširenje čitača kartica je bazirana na ST25R3916B uređaju. Ploča za proširenje je konfigurirana da podržava ISO14443A/B, ISO15693, FeliCa™ i AP2P komunikaciju. ST25R3916B upravlja kodiranjem i dekodiranjem okvira u modu 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 izvodi buđenje ultra male snage bez uključivanja polja čitača i tradicionalno induktivno buđenje za odabir ampmjerenje litude ili faze. Tehnologija automatskog podešavanja antene (AAT) omogućava rad u blizini metalnih delova i/ili u promenljivim okruženjima.
Slika 10. X-NUCLEO-NFC08A1 ploča za proširenje
3.2 Opis softvera
Opis softvera Sljedeće softverske komponente su potrebne kako bi se postavilo odgovarajuće razvojno okruženje za kreiranje aplikacija za STM32 Nucleo opremljen NFC pločom za proširenje:
- X-CUBE-NFC6: proširenje za STM32Cube posvećeno razvoju NFC aplikacija. X-CUBENFC6 firmver i povezana dokumentacija su dostupni na www.st.com.
- Razvojni alatni lanac i kompajler. Softver za proširenje STM32Cube podržava tri sljedeća okruženja:
– IAR Embedded Workbench za ARM® (EWARM) lanac alata + ST-LINK
– Keil komplet za razvoj mikrokontrolera (MDK-ARM) lanac alata + ST-LINK
– STM32CubeIDE + ST-LINK
3.3 Hardver setup
Potrebne su sljedeće hardverske komponente:
- Jedna razvojna platforma STM32 Nucleo (predloženi kod narudžbe: NUCLEO-L476RG ili NUCLEOL053R8)
- Jedan ST25R3916/ST25R3916B HF čitač visokih performansi/NFC prednja IC ploča za proširenje (šifra narudžbe: X-NUCLEO-NFC06A1/X-NUCLEO-NFC08A1)
- Jedan USB kabl tipa A do Mini-B za povezivanje STM32 Nucleo sa računarom
3.4 Podešavanje softvera
3.4.1 Razvojni lanci alata i kompajleri
Izaberite jedno od integrisanih razvojnih okruženja (IDE) koje podržava softver za proširenje STM32Cube i pročitajte sistemske zahteve i informacije o podešavanju koje pruža IDE provajder.
3.5 Podešavanje sistema
3.5.1 Postavljanje STM32 Nucleo i X-NUCLEO-NFC06A1 ploče za proširenje
STM32 Nucleo ploča integriše ST-LINK/V2-1 debuger/programator. ST-LINK/ V2-1 USB drajver možete preuzeti na STSW-LINK009. X-NUCLEO-NFC06A1 ploča za proširenje se lako priključuje 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 modifikacije:
- lemljenje ST2 i ST4 kratkospojnika
- lemiti R116 i R117 pull-up otpornike
- uklonite SPI most za lemljenje
- stavite I²C lemni most Morate koristiti oznaku kompilacije predprocesora RFAL_USE_I2C i preimenovati USE_HAL_SPI_REGISTER_CALLBACKS pomoću 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 podešavanje ploče za proširenje
STM32 Nucleo ploča integriše ST-LINK/V2-1 debuger/programator. ST-LINK/ V2-1 USB drajver možete preuzeti na STSW-LINK009. X-NUCLEO-NFC08A1 ploča za proširenje se lako priključuje 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.
Istorija revizija
Tabela 3. Istorija revizije dokumenta
| Datum | Verzija | Promjene |
| 18-Jul-19 | 1 | Prvo izdanje. |
| 19-okt-22 | 2 | Ažurirani uvod, odeljak 2.1view, Odjeljak 2.2 Arhitektura, Odjeljak 2.3 Struktura mape, Odjeljak 2.5 Sample aplikacija, Odjeljak 3.2 Opis softvera, Odjeljak 3.3 Postavljanje hardvera i Odjeljak 3.5.1 Postavljanje STM32 Nucleo i X-NUCLEO-NFC06A1 ploče za proširenje. Dodati odeljak 3.1.3 X-NUCLEO-NFC08A1 ploča za proširenje i odeljak 3.5.2 STM32 Nucleo i-NUCLEO-NFC08A1 podešavanje ploče za proširenje. |
VAŽNA NAPOMENA – PAŽLJIVO PROČITAJTE
STMicroelectronics NV i njegove podružnice (“ST”) zadržavaju pravo na izmjene, ispravke, poboljšanja, modifikacije 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 nego što daju narudžbu. ST proizvodi se prodaju u skladu sa ST-ovim odredbama i uslovima prodaje koji su na snazi u trenutku potvrde narudžbe.
Kupci su isključivo odgovorni za izbor, odabir i korištenje ST proizvoda, a ST ne preuzima nikakvu odgovornost za pomoć u primjeni ili dizajn proizvoda kupaca.
ST ovdje ne daje nikakvu licencu, izričitu ili impliciranu, za bilo koje pravo intelektualne svojine. Preprodaja ST proizvoda sa odredbama koje se razlikuju od informacija navedenih ovde poništava svaku garanciju koju ST daje 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 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 VF čitač visokih performansi, UM2616, X-CUBE-NFC6 HF čitač visokih performansi, X-CUBE-NFC6, HF čitač visokih performansi, Visoki HF čitač, HF čitač, čitač visokih performansi, čitač, NFC inicijator IC Softversko proširenje za STM32Cube |
