Balíček ST UM2766 X-LINUX-NFC5 pro vývoj čtečky NFC/RFID

Zavedení

Tento softwarový rozšiřující balíček STM32 MPU OpenSTLinux ukazuje, jak můžete vyvinout komunikaci NFC/RF pro standardní systém Linux pomocí naší knihovny RFAL (Radio Frequency Abstraction Library). Ovladač společného rozhraní RFAL zajišťuje, že uživatelské funkce a aplikační software jsou kompatibilní s jakýmkoli IC čtečky ST25R NFC/RFID.
Balíček X-LINUX-NFC5 portuje RFAL na Discovery Kit s mikroprocesorem řady STM32MP1 s operačním systémem Linux pro řízení frontendu ST25R3911B NFC na rozšiřující desce STM32 Nucleo. Balení obsahuje jakoampaplikace, která vám pomůže porozumět detekci různých typů NFC tags a mobilní telefony podporující P2P.
Zdrojový kód je navržen pro přenositelnost napříč širokou škálou procesorových jednotek se systémem Linux a podporuje všechny nižší vrstvy a některé protokoly vyšších vrstev IC ST25R až po abstraktní RF komunikaci.

Knihovna abstrakce rádiových frekvencí pro Linux

RFAL	Protokoly	ISO DEP			NFC DEP
	Technologie	NFC-A	NFC-B	NFC-F	NFC-V	T1T	ST25TB
	HAL	RF
		RF konfigurace
		ST25R3911B

X-LINUX-NFC5 Overview

Hlavní vlastnosti

Balíček rozšíření softwaru X-LINUX-NFC5 obsahuje následující funkce:

• Kompletní ovladač uživatelského prostoru pro Linux (RF abstraction layer) pro vytváření aplikací podporujících NFC pomocí ST25R3911B/ST25R391x NFC frontendů s výstupním výkonem až 1.4 W.
• Komunikace hostitele Linuxu s ST25R3911B/ST25R391x přes vysokorychlostní rozhraní SPI.
• Kompletní RF/NFC abstrakce (RFAL) pro všechny hlavní technologie a protokoly vyšších vrstev:
  • NFC-A (ISO14443-A)
  • NFC-B (ISO14443-B)
  • NFC-F (FeliCa)
  • NFC-V (ISO15693)
  • P2P (ISO18092)
  • ISO-DEP (protokol výměny dat ISO, ISO14443-4)
  • NFC-DEP (protokol výměny dat NFC, ISO18092)
  • Proprietární technologie (Kovio, B', iClass, Calypso atd.)
• SampImplementace dostupná s rozšiřující deskou X-NUCLEO-NFC05A1 zapojenou do STM32MP157F-DK2
• Sampaplikace pro detekci několika NFC tags typy

Architektura balíčku

Softwarový balík běží na jádře A7 řady STM32MP1. X-LINUX-NFC5 spolupracuje s knihovnami nižších vrstev a linkami SPI vystavenými softwarovým rámcem Linuxu.

Aplikační architektura X-LINUX-NFC5 v prostředí Linuxu

Nastavení hardwaru

Hardwarové požadavky:

• PC/Virtual-machine založené na Ubuntu verze 16.04 nebo vyšší
• Deska STM32MP157F-DK2 (Discovery Kit)
• X-NUCLEO-NFC05A1
• 8GB micro SD karta pro spuštění STM32MP157F-DK2
• Čtečka SD karet / LAN připojení
• USB kabel USB Type-A na Type-micro B
• Kabel USB typu A až typu C
• Napájecí zdroj 5V 3A kompatibilní s USB PD

PC/Virtual-machine tvoří platformu pro křížový vývoj pro vytvoření knihovny RFAL a aplikačního kódu pro detekci a komunikaci s NFC zařízeními prostřednictvím ST25R3911B IC.

Jak připojit hardware

Krok 1. Zapojte rozšiřující desku X-NUCLEO-NFC05A1 do konektorů Arduino na spodní straně vyhledávací desky STM32MP157F-DK2.

Konektory Arduino desky Nucleo board a Discovery board

1. Rozšiřující deska X-NUCLEO-NFC05A1
2. Deska objevování STM32MP157F-DK2
3. Arduino konektory

Krok 2. Připojte programátor/ladicí program ST-LINK vestavěný na vyhledávací desce k hostitelskému počítači prostřednictvím portu USB micro B (CN11).

Krok 3. Napájejte vyhledávací desku přes port USB typu C (CN6).

Kompletní nastavení hardwarového připojení

SOUVISEJÍCÍ ODKAZY
Další podrobnosti týkající se napájení a komunikačních portů naleznete na této wiki

Nastavení softwaru

Než začnete, napájejte sadu STM32MP157F-DK2 Discovery prostřednictvím napájecího zdroje USB PD kompatibilního s 5 V, 3 A a nainstalujte balíček Starter Package podle pokynů na wiki Začínáme. K flashování zaváděcích obrázků budete potřebovat minimálně 2 GB microSD kartu.
Ke spuštění aplikace je třeba aktualizovat konfiguraci platformy aktualizací stromu zařízení, aby byla povolena příslušná periferní zařízení. Můžete to udělat rychle pomocí dostupných předem sestavených obrazů nebo můžete vyvinout strom zařízení a vytvořit si vlastní obrazy jádra.
Tento softwarový balíček můžete také (volitelně) vytvořit zahrnutím vrstvy Yocto (meta-nfc5 ) do distribučního balíčku ST. Tato operace vytvoří zdrojový kód a zahrnuje úpravy stromu zařízení spolu s kompilovanými binárními soubory ve finálních flashovatelných obrázcích. Podrobné kroky popisující proces naleznete v části 3.5.
K Discovery Kit se můžete připojit z hostitelského počítače přes TCP/IP síť pomocí příkazů ssh a scp nebo přes sériové UART nebo USB připojení pomocí nástrojů jako minicom pro Linux nebo Tera Term pro Windows.

Kroky pro rychlé vyhodnocení softwaru

• Krok 01: Flash Starter Package na SD kartu.
• Krok 02: Nabootujte desku pomocí Starter Package.
• Krok 03: Povolte připojení k internetu na desce přes Ethernet nebo Wi-Fi. Nápovědu naleznete na příslušných wiki stránkách.
• Krok 04: Stáhněte si předem připravené obrázky z X-LINUX-NFC5 web stránce na ST webmísto
• Krok 05: Pomocí následujících příkazů zkopírujte blob stromu zařízení a aktualizujte novou konfiguraci platformy:
  Pokud není k dispozici připojení k síti, můžete přenést files lokálně z vašeho Windows PC do Discovery Kit pomocí Tera Term.
  Další podrobnosti o přenosu dat files pomocí Tera Term.
  
• Krok 06: Po spuštění desky zkopírujte binární soubor aplikace a sdílenou knihovnu na vyhledávací desku.
  Po provedení těchto příkazů se aplikace spustí.

Jak aktualizovat konfiguraci platformy v balíčku pro vývojáře

Následující kroky vám umožní nastavit vývojové prostředí.

• Krok 01: Stáhněte si balíček Developer Package a nainstalujte SDK do výchozí struktury složek na vašem počítači Ubuntu.
  Pokyny naleznete zde: Instalace SDK
• Krok 02: Otevřete strom zařízení file 'stm32mp157f-dk2.dts' ve zdrojovém kódu vývojářského balíčku a přidejte fragment kódu níže do file:
  Tím se aktualizuje strom zařízení, aby bylo možné povolit a nakonfigurovat rozhraní ovladače SPI4.
  
• Krok 03: Zkompilujte balíček Developer a získejte soubor stm32mp157f-dk2.dtb file.

Jak vytvořit aplikační kód RFAL Linux

Než začnete, je třeba stáhnout, nainstalovat a povolit sadu SDK. Stáhněte si aplikaci z odkazu: X-LINUX-NFC5

• Krok 1. Spusťte níže uvedené příkazy pro křížovou kompilaci kódu:
  Tyto příkazy budou následovat files:
  • Bývalýampaplikace: nfc_poller_st25r3911
  • sdílená knihovna pro spuštění exampaplikace: librfal_st25r3911.so
    

Jak spustit aplikaci RFAL Linux na STM32MP157F-DK2

• Krok 01: Zkopírujte vygenerované binární soubory do Discovery Kit pomocí níže uvedených příkazů
  
• Krok 02: Otevřete terminál na desce Discovery Kit nebo použijte přihlášení ssh a spusťte aplikaci pomocí následujících příkazů.
  Uživatel uvidí na obrazovce následující zprávu:
  
• Krok 03: Když NFC tag se přiblíží k přijímači NFC, UID a NFC tag typ se zobrazí na obrazovce.

Discovery Kit s aplikací nfcPoller

Jak zahrnout vrstvu Meta-nfc5 do distribučního balíčku

• Krok 01: Stáhněte a zkompilujte distribuční balíček na vašem počítači se systémem Linux.
• Krok 02: Chcete-li synchronně sledovat tento dokument, postupujte podle výchozí adresářové struktury navržené wiki stránkou ST.
• Krok 03: Stáhněte si balíček aplikace X-LINUX-NFC5:
  
• Krok 04: Nastavte konfiguraci sestavení.
  
• Krok 05: Přidejte vrstvu meta-nfc5 do konfigurace sestavení konfigurace distribučního balíčku.
  
• Krok 06: Aktualizujte konfiguraci a přidejte do obrazu nové součásti.
  
• Krok 07: Sestavte vrstvu samostatně a poté vytvořte kompletní distribuční vrstvu.
  Poznámka: První vytvoření distribuční stránky může trvat několik hodin. Vytvoření vrstvy meta-nfc5 a instalace spustitelných souborů ve finálních obrazech však zabere jen několik minut. Po dokončení sestavení jsou obrázky přítomny v následujícím adresáři: build- - /tmp-glibc/deploy/images/stm32mp1.
• Krok 08: Postupujte podle pokynů na wiki stránce ST: Flashování vytvořeného obrazu pro flashování nově vytvořených obrazů na
  objevovací souprava.
• Krok 09: Spusťte aplikaci, jak je uvedeno v kroku 2 části 3.4.

Jak přenést Files Použití Tera Term

K přenosu můžete použít aplikaci emulátoru terminálu Windows, jako je Tera Term filez vašeho PC do Discovery Kit.

• Krok 01: Zapojte USB napájení do Discovery Kit.
• Krok 02: Připojte Discovery Kit k počítači pomocí konektoru USB micro B (CN11).
• Krok 03: Zkontrolujte číslo virtuálního COM portu ve správci zařízení.
  Na níže uvedeném snímku obrazovky je číslo portu COM 14.
  Snímek obrazovky Správce zařízení zobrazující virtuální komunikační port
  
• Krok 04: Otevřete Tera Term na vašem PC a vyberte COM port identifikovaný v předchozím kroku. Přenosová rychlost by měla být 115200 baudů.
  Snímek vzdáleného terminálu přes Tera Term
  
• Krok 05: Chcete-li přenést a file z hostitelského počítače do Discovery Kit, vyberte [File]>[Přenos]>[ZMODEM]>[Odeslat] v levém horním rohu okna Tera Term.
  Tera Termín File Nabídka přenosu
  
• Krok 06: Vyberte file k přenesení do file prohlížeč a vyberte [Otevřít].
  File Okno prohlížeče pro odeslání Files
  .
• Krok 07: Ukazatel průběhu zobrazí stav file převod.
  File Ukazatel průběhu přenosu
  

Historie revizí

Historie revizí dokumentu

Datum	Verze	Změny
30. října 2020	1	Počáteční vydání.
15. července 2021	2	Aktualizováno Oddíl 1.1 Hlavní vlastnosti, Část 2 Nastavení hardwaru, Část 2.1 Jak na to připojit hardware, Část 3 Nastavení softwaru, Část 3.1 Kroky pro rychlé vyhodnocení software, Oddíl 3.2 Jak aktualizovat konfiguraci platformy v balíčku pro vývojáře a Sekce 3.3 Jak vytvořit kód aplikace RFAL Linux. Přidáno Oddíl 3.5 Jak zahrnout vrstvu meta-nfc5 do distribučního balíčku. Přidány informace o kompatibilitě vyhledávací sady STM32MP157F-DK2.

Dokumenty / zdroje

Balíček ST UM2766 X-LINUX-NFC5 pro vývoj čtečky NFC/RFID [pdfUživatelská příručka UM2766, balíček X-LINUX-NFC5 pro vývoj čtečky NFC-RFID, vývojová čtečka NFC-RFID, čtečka NFC-RFID, balíček X-LINUX-NFC5, X-LINUX-NFC5

Reference

• Uživatelská příručka