JAJSBF4L August   2011  – March 2017 TRF7970A

PRODUCTION DATA.  

  1. 1デバイスの概要
    1. 1.1 特長
    2. 1.2 アプリケーション
    3. 1.3 概要
    4. 1.4 機能ブロック図
  2. 2改訂履歴
  3. 3Device Characteristics
    1. 3.1 Related Products
  4. 4Terminal Configuration and Functions
    1. 4.1 Pin Diagram
    2. 4.2 Signal Descriptions
  5. 5Specifications
    1. 5.1 Absolute Maximum Ratings
    2. 5.2 ESD Ratings
    3. 5.3 Recommended Operating Conditions
    4. 5.4 Electrical Characteristics
    5. 5.5 Thermal Resistance Characteristics
    6. 5.6 Switching Characteristics
  6. 6Detailed Description
    1. 6.1  Overview
      1. 6.1.1 RFID and NFC Operation - Reader and Writer
      2. 6.1.2 NFC Device Operation - Initiator
      3. 6.1.3 NFC Device Operation - Target
        1. 6.1.3.1 Active Target
        2. 6.1.3.2 Passive Target
        3. 6.1.3.3 Card Emulation
    2. 6.2  System Block Diagram
    3. 6.3  Power Supplies
      1. 6.3.1 Supply Arrangements
      2. 6.3.2 Supply Regulator Settings
      3. 6.3.3 Power Modes
    4. 6.4  Receiver - Analog Section
      1. 6.4.1 Main and Auxiliary Receivers
      2. 6.4.2 Receiver Gain and Filter Stages
    5. 6.5  Receiver - Digital Section
      1. 6.5.1 Received Signal Strength Indicator (RSSI)
        1. 6.5.1.1 Internal RSSI - Main and Auxiliary Receivers
        2. 6.5.1.2 External RSSI
    6. 6.6  Oscillator Section
    7. 6.7  Transmitter - Analog Section
    8. 6.8  Transmitter - Digital Section
    9. 6.9  Transmitter - External Power Amplifier and Subcarrier Detector
    10. 6.10 TRF7970A IC Communication Interface
      1. 6.10.1 General Introduction
        1. 6.10.1.1 Continuous Address Mode
        2. 6.10.1.2 Noncontinuous Address Mode (Single Address Mode)
        3. 6.10.1.3 Direct Command Mode
        4. 6.10.1.4 FIFO Operation
      2. 6.10.2 Parallel Interface Mode
      3. 6.10.3 Reception of Air Interface Data
      4. 6.10.4 Data Transmission From MCU to TRF7970A
      5. 6.10.5 Serial Interface Communication (SPI)
        1. 6.10.5.1 Serial Interface Mode With Slave Select (SS)
      6. 6.10.6 Direct Mode
    11. 6.11 TRF7970A Initialization
    12. 6.12 Special Direct Mode for Improved MIFARE Compatibility
    13. 6.13 NFC Modes
      1. 6.13.1 Target
      2. 6.13.2 Initiator
    14. 6.14 Direct Commands from MCU to Reader
      1. 6.14.1 Command Codes
        1. 6.14.1.1  Idle (0x00)
        2. 6.14.1.2  Software Initialization (0x03)
        3. 6.14.1.3  Initial RF Collision Avoidance (0x04)
        4. 6.14.1.4  Response RF Collision Avoidance (0x05)
        5. 6.14.1.5  Response RF Collision Avoidance (0x06, n = 0)
        6. 6.14.1.6  Reset FIFO (0x0F)
        7. 6.14.1.7  Transmission With CRC (0x11)
        8. 6.14.1.8  Transmission Without CRC (0x10)
        9. 6.14.1.9  Delayed Transmission With CRC (0x13)
        10. 6.14.1.10 Delayed Transmission Without CRC (0x12)
        11. 6.14.1.11 Transmit Next Time Slot (0x14)
        12. 6.14.1.12 Block Receiver (0x16)
        13. 6.14.1.13 Enable Receiver (0x17)
        14. 6.14.1.14 Test Internal RF (RSSI at RX Input With TX ON) (0x18)
        15. 6.14.1.15 Test External RF (RSSI at RX Input with TX OFF) (0x19)
    15. 6.15 Register Description
      1. 6.15.1 Register Preset
      2. 6.15.2 Register Overview
      3. 6.15.3 Detailed Register Description
        1. 6.15.3.1 Main Configuration Registers
          1. 6.15.3.1.1 Chip Status Control Register (0x00)
          2. 6.15.3.1.2 ISO Control Register (0x01)
        2. 6.15.3.2 Control Registers - Sublevel Configuration Registers
          1. 6.15.3.2.1  ISO/IEC 14443 TX Options Register (0x02)
          2. 6.15.3.2.2  ISO/IEC 14443 High-Bit-Rate and Parity Options Register (0x03)
          3. 6.15.3.2.3  TX Timer High Byte Control Register (0x04)
          4. 6.15.3.2.4  TX Timer Low Byte Control Register (0x05)
          5. 6.15.3.2.5  TX Pulse Length Control Register (0x06)
          6. 6.15.3.2.6  RX No Response Wait Time Register (0x07)
          7. 6.15.3.2.7  RX Wait Time Register (0x08)
          8. 6.15.3.2.8  Modulator and SYS_CLK Control Register (0x09)
          9. 6.15.3.2.9  RX Special Setting Register (0x0A)
          10. 6.15.3.2.10 Regulator and I/O Control Register (0x0B)
        3. 6.15.3.3 Status Registers
          1. 6.15.3.3.1  IRQ Status Register (0x0C)
          2. 6.15.3.3.2  Interrupt Mask Register (0x0D) and Collision Position Register (0x0E)
          3. 6.15.3.3.3  RSSI Levels and Oscillator Status Register (0x0F)
          4. 6.15.3.3.4  Special Functions Register (0x10)
          5. 6.15.3.3.5  Special Functions Register (0x11)
          6. 6.15.3.3.6  Adjustable FIFO IRQ Levels Register (0x14)
          7. 6.15.3.3.7  NFC Low Field Level Register (0x16)
          8. 6.15.3.3.8  NFCID1 Number Register (0x17)
          9. 6.15.3.3.9  NFC Target Detection Level Register (0x18)
          10. 6.15.3.3.10 NFC Target Protocol Register (0x19)
        4. 6.15.3.4 Test Registers
          1. 6.15.3.4.1 Test Register (0x1A)
          2. 6.15.3.4.2 Test Register (0x1B)
        5. 6.15.3.5 FIFO Control Registers
          1. 6.15.3.5.1 FIFO Status Register (0x1C)
          2. 6.15.3.5.2 TX Length Byte1 Register (0x1D), TX Length Byte2 Register (0x1E)
  7. 7Applications, Implementation, and Layout
    1. 7.1 TRF7970A Reader System Using SPI With SS Mode
      1. 7.1.1 General Application Considerations
      2. 7.1.2 Schematic
    2. 7.2 Layout Considerations
    3. 7.3 Impedance Matching TX_Out (Pin 5) to 50 Ω
    4. 7.4 Reader Antenna Design Guidelines
  8. 8デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 8.1 使い始めと次の手順
    2. 8.2 デバイスの項目表記
    3. 8.3 ツールとソフトウェア
    4. 8.4 ドキュメントのサポート
    5. 8.5 コミュニティ・リソース
    6. 8.6 商標
    7. 8.7 静電気放電に関する注意事項
    8. 8.8 Glossary
  9. 9メカニカル、パッケージ、および注文情報

1 デバイスの概要

1.1 特長

  • 近距離無線通信(NFC)規格NFCIP-1 (ISO/IEC 18092)およびNFCIP‑2 (ISO/IEC 21481)に対応
  • 以下のプロトコル処理を完全に統合： ISO/IEC 15693、ISO/IEC 18000-3、ISO/IEC 14443 AおよびB、 FeliCa™
  • エンコーダ、デコーダ、NFCイニシエータのデータ・フレーミング、3種類のビットレート(106kbps、212kbps、424kbps)すべてに対応するアクティブ/パッシブ・ターゲット動作、カード・エミュレーションの機能を内蔵
  • ウェークアップ・レベルをプログラム可能なRFフィールド検出器により、NFCパッシブ・トランスポンダのエミュレーション動作が可能
  • RFフィールド検出器によりNFCの物理的衝突を回避
  • ISO/IEC 14443 Aの衝突防止(ブロークン・バイト)動作用のステート・マシンを内蔵(トランスポンダ・エミュレーションまたはNFCパッシブ・ターゲット)
  • 入力電圧範囲: 2.7VDC～5.5VDC
  • 出力電力をプログラム可能: +20dBm (100mW)、+23dBm (200mW)
  • I/O電圧レベルを1.8VDC～5.5VDCの範囲でプログラム可能
  • システム・クロック周波数出力(RF、RF/2、RF/4)を、13.56MHzまたは27.12MHzの水晶振動子または発振器からプログラム可能
  • 他のシステム・コンポーネント(MCU、ペリフェラル、インジケータ)用の電圧レギュレータ出力を内蔵、最大20mA
  • 変調度をプログラム可能
  • RSSI付きのデュアル・レシーバ・アーキテクチャにより、「読み出しホール」を排除し、付近のリーダー・システムや周囲のインバンド・ノイズを検出
  • 超低消費電力システム設計の電力モードをプログラム可能(パワーダウン時 < 1µA)
  • パラレルまたはSPIインターフェイス(127バイトFIFO)
  • 温度範囲: -40℃～+110℃
  • 32ピンのQFNパッケージ(5mm×5mm)

1.2 アプリケーション

  • モバイル・デバイス(タブレット、ハンドセット)
  • セキュア・ペアリング(Bluetooth®、 Wi-Fi®、その他ペアリングされたワイヤレス・ネットワーク)
  • 公共輸送機関またはイベントのチケット処理
  • パスポートまたは支払い(POS)リーダー・システム
  • 短距離ワイヤレス通信動作(ファームウェア更新)
  • 製品識別または認証
  • 医療機器または消耗品
  • アクセス制御、デジタル・ドアロック
  • 電子名刺の共有

1.3 概要

TRF7970Aは、13.56MHz NFC/RFID用の統合アナログ・フロントエンド(AFE)およびマルチプロトコルのデータ・フレーミング・デバイスで、NFCの3つの動作モード、リーダー/ライタ、ピアツーピア、カード・エミュレーションのすべてに対応しており、ISO/IEC 14443 AおよびB、Sony FeliCa、ISO/IEC 15693、NFCIP-1 (ISO/IEC 18092)、NFCIP-2 (ISO/IEC 21481)に準拠しています。このデバイスは、内蔵のプログラミング・オプションにより、NFC、近接、近傍識別システムの幅広い用途に適しています。

制御レジスタで目的のプロトコルを選択することによって、デバイスを構成できます。すべての制御レジスタに直接アクセスできるため、必要に応じてさまざまなリーダー・パラメータを微調整できます。

TRF7970Aは848kbpsまでのデータ速度に対応し、ISOプロトコル用のすべてのフレーミングおよび同期動作をオンボードでサポートします。また、TRF7970Aは、NFC Forumタグのタイプ1、2、3、4、5用のリーダー/ライタ・モードにも対応しています。デバイスで用意されている直接モードの1つを利用して、他の規格や、カスタム・プロトコルも実装可能です。これらの直接モードにより、ユーザーはAFEを完全に制御でき、生のサブキャリア・データや、フレーム化されていないISOフォーマット・データ、関連する(抽出された)クロック信号にアクセスできます。

レシーバ・システムはデュアル入力のレシーバ・アーキテクチャを採用しているため、最大限の通信堅牢性が実現されています。また、レシーバは各種の自動および手動ゲイン制御オプションを備えています。トランスポンダから受信した信号の強度や、周囲の信号源、内部のレベルは、RSSIレジスタで読み出し可能です。

SPIまたはパラレル・インターフェイスを使用して、MCUとTRF7970Aとの間で通信が可能です。組み込みのハードウェア・エンコーダおよびデコーダを使用するときは、送信および受信機能で127バイトのFIFOレジスタが使用されます。直接送信または受信機能では、エンコーダやデコーダをバイパスし、MCUがデータをリアルタイムで処理できます。

TRF7970Aは、2.7V～5.5Vの広い電源電圧範囲と、MCU I/Oインターフェイスでの1.8V～5.5Vのデータ通信レベルに対応します。

トランスミッタは、5V電源の使用時に50Ω負荷に対して100mW (+20dBm)または200mW (+23dBm)と等価の出力電力レベルを選択可能で、OOKおよびASK変調をサポートし、変調度を選択可能です。

プログラム可能な補助電圧レギュレータが内蔵されており、リーダー・システム内のMCUや追加外付け回路に対して最大20mAの電源を供給可能です。

ウェークアップ・レベルがプログラム可能なRFフィールド検出器を内蔵し、選択可能な8つの電力モードを備え、超低電力動作が可能であることから、堅牢でコスト効果が高く、バッテリで長時間駆動可能な設計を簡単に開発できます。

TRF7970Aマルチプロトコル・トランシーバICの評価を、TRF7970AEVM、TRF7970ATB、またはDLP-7970ABPを使用して開始できます。

製品情報

型番 パッケージ 本体サイズ
TRF7970ARHB VQFN (32) 5mm×5mm

1.4 機能ブロック図

ブロック図を、Figure 1-1に示します。

TRF7970A system_block_dgm_slos743.gif Figure 1-1 ブロック図
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