手機在當今社會是每個人都離不開的，就如這三年來的疫情期間，手機刷碼也是我們的通行必需。手機除了掃碼，我們平時用得比較多的功能如公交刷卡、門禁卡、鑰匙、銀行卡，就用到了NFC近場通信功能，NFC的操作頻率為13.56MHz，而操作距離約為10cm之內(nèi)，目前市面上絕大多數(shù)的智能手機都已經(jīng)支持NFC功能，在人們的日常生活中得到了廣泛的應用。幾曾何時NFC是手機廠家的旗艦手機才有的功能，而現(xiàn)在基本是每款智能手機的標配。

針對智能手機、手表的NFC應用，ST意法半導體推出了一顆新的通用NFC控制器芯片ST21NFCD，在手機等移動支付的產(chǎn)品中，ST是全球僅有的兩家提供完整且經(jīng)過認證的移動支付解決方案的公司之一，ST21NFCD是一款自帶ARM Cortex-M3 微控制器NFC通信芯片，專為集成在移動設備和 NFC 兼容產(chǎn)品而設計。

它包括三種操作模式中的 NFC 功能：卡模擬、讀寫器和點對點通信。ST 提供了一個強大且具有成本效益的平臺，并提供硬件和軟件支持。該平臺的核心是 ST 的 NFC 一體化解決方案，在一些主流的手機平臺方案中，如MTK等平臺，在設計、測試、認證方面都已經(jīng)是成熟的方案。ST21NFCD自帶MCU可以更好地管理信號和功耗，以提供增強的有源負載調(diào)制，這項技術負責確保極小的 NFC 天線可以向閱讀器發(fā)送信號，即使它被困在電池和金屬外殼旁邊。例如，智能手機或手表。ST21NFCD疊加eSE、eSIM等模塊，可以組成系統(tǒng)級封裝 （SiP），具有更低的功耗或更快的性能，客戶提供更全面的體驗。

ST21NFCD芯片具有主動負載調(diào)變，此項技術可確保數(shù)據(jù)交易處理更為快捷、順暢，且傳輸距離更遠，讓行動和穿戴式設備以及物聯(lián)網(wǎng)裝置具有更好的使用體驗。芯片支持卡模擬、讀寫器和點對點通信模式，同時內(nèi)嵌快閃記憶體，支持軟件升級。ST21NFCD支持NFC Forum的NCI2.0技術規(guī)范，該標準化簡化了NFC標簽軟件開發(fā)，支持資料批次處理和自動交換，可以減少內(nèi)存空間和提升速度。

該芯片符合NFC Forum type 1/2/3/4/5標簽標準，ISO/IEC 18092 NFCIP、EMVCo支付標準，通過了全球認證論壇GCF和PTCRB手機整合認證，手機能夠讀取MIFARE Classic加密標簽內(nèi)的資料。支持NFC Forum認證CR12、CR13版本。

芯片內(nèi)部電源管理和電池電壓監(jiān)測功能有助最大限度降低NFC對手機等主機系統(tǒng)續(xù)航時間的影響，極高的射頻靈敏度讓設計人員靈活設計天線，可選擇用外部時鐘替換晶體。芯片具有的高輸出功率，DC/DC增強型電源開關系統(tǒng)，均有助于簡化設計和降低成本。

ST21NFCD主要硬件特性：

ARM Cortex-M3 微控制器

用于完整固件更新的 eFlash

增強的有源負載調(diào)制技術

高達 1.3 W 的增強型 TX 驅動

兼容極小的或金屬框架天線

優(yōu)化的功耗模式

電池電壓監(jiān)控

系統(tǒng)時鐘

– FracN PLL 輸入范圍從 13 到 76.8 MHz

– 27.12 MHz 外部晶體振蕩器

集成 PMU

– 用于內(nèi)部電壓的 LDO

– 2 ? LDO 用于外部電壓

– 用于電源監(jiān)控的電壓檢測器

– 低功耗模式狀態(tài)機

通過通信接口、內(nèi)部定時器、GPIO、RF 場或標簽檢測自動喚醒

支持用于 TX 電源的外部 DC/DC 轉換器

射頻通訊

主動和被動點對點

– ISO/IEC 18092 - NFCIP-1 發(fā)起者和目標

被動模式——讀取器/寫入器

– NFC 論壇類型 1/2/3/4/5 標簽

– ISO/IEC 15693

– MIFARE Classic(a)(b)

– 薄膜（前科維奧）條碼

主動模式 – 卡模擬

– ISO/IEC 14443 A 型和 B 型

– JIS X 6319 – 4

– MIFARE Classic(a)(b) 至 SWP-CLT

外部通訊接口

兩個高達 1.695 Mbit/s 的 SWP 主接口

I2C 從接口高達 3.4 MHz

從設備和主設備 SPI 接口（高達 13 MHz）

HSUART 接口高達 6 Mbit/s

安全功能

安全固件更新機制

電氣特性

支持 2.4 V 至 5 V 的電池電壓

I/O 專用電壓電平 (VPS_IO) 從 1.62 V 到 3.3 V

支持 UICC 的 B 類和 C 類操作條件

環(huán)境工作溫度 -25 至 + 85 °C

應用

移動設備

可穿戴設備

智能手表

安全連接的設備