13.56M非接触读写芯片如何实现低功耗自动寻卡的

zhao123966

   Si522A是一个超低功耗、稳定的低功耗模式，及软硬件直接兼容MFRC522FM17550/FM17522/NZ3801等芯片高度集成的，工作在 13.56MHz 的非接触式读写器芯片，阅读器支持 ISO/IEC 14443 A/MIFARE，支持自动载波侦测功能（ACD）。
    内部集成低功耗自动寻卡与定时唤醒功能，可编程寻卡时间间隔，寻卡过程无需MCU 操作，寻卡成功中断唤醒或定时唤醒MCU 实现低电流消耗的同时又保证了低功耗寻卡模式的稳定性。
   无需外围其他电路，Si522A的内部发送器可驱动读写器天线与 ISO/IEC 14443 A/MIFARE 卡和应答机通信。接收器模块提供一个强大而高效的电路，用以解调译码 ISO/IEC 14443 A/MIFARE 兼容卡及应答机信号。数字模块处理完整的 ISO/IEC 14443 A 帧和错误检测功能(奇偶和CRC)。
   ACD模式下，芯片大部分时间处于休眠状态，由3K RC 定时唤醒，以极低功耗侦测13.56MHz 的射频场和射频卡，检测到场或卡自动产生中断唤醒 MCU。侦测场和卡的功能可以单独使能。在典型的 500ms 轮询周期下，电流约为 3.84uA。整个ACD过程不需要MCU干预。
下面是给与这颗芯片的简单介绍：

◆ 工作在 13.56MHz 频段
◆ 支持 ISO/IEC 14443 A/MIFARE
◆ 超低功耗自动载波侦测功能（ACD） - 自动检测 13.56MHz 外部射频场和射频卡
- ACD 过程不需要 MCU 干预
- OSC 起振失败监测功能
◆ 高度集成的模拟电路，解调和译码响应
◆ 带缓冲的输出驱动器，使用最少的外围元件与天线连接
◆ 典型操作距离为 50mm
◆ 支持的主机接口：
- SPI 接口，速率高达 10Mbits/s
- I2C 接口，快速模式速率达400kBd，高速模式速率达 3400kBd
- 串行 UART，速率达 1228.8kBd
◆ 64 字节 FIFO
◆ 灵活的中断模式
◆ 集成可编程定时器
◆ 集成 CRC 协处理器
◆ 电源电压 2.5V-3.6V

其他特性

◆ 高度集成的模拟电路，解调和译码响应
◆ 带缓冲的输出驱动器，使用最少的外围元件与天线连接
◆ 读写器模式的操作距离取决于天线的尺寸和圈数, 典型操作距离为 50mm
◆ 读写器模式下支持 MIFARE 系列卡
◆ 支持 ISO/IEC 14443 A/Mifare 更高速率通信，最高达 848kBd
◆ 支持的主机接口：
- SPI 接口，速率高达 10Mbits/s
- I2C 接口，快速模式速率达 400kBd，高速模式速率达 3400kBd
- 串行 UART，速率达 1228.8kBd
◆ 64 字节 FIFO
◆ 灵活的中断模式
◆ 低功耗硬复位功能
◆ 支持软掉电模式
◆ 集成可编程定时器
◆ 27.12MHz 内部振荡器
◆ 电源电压 2.5V-3.6V
◆ 集成 CRC 协处理器
◆ 可编程 I/O 管脚
◆ 支持 ACD 模式
- ACD 模式支持自动检测 13.56MHz 外部射频场和射频卡
- ACD 过程不需要 MCU 干预
- OSC 起振失败监测功能
看完我们再来看看如何实现功耗ACD自动寻卡的：
Si522A 通过置位 CommandReg 寄存器的 ACDEn 位来使能低功耗自动寻卡功能(Auto Carrier Detect)， 置位 PowerDown 后芯片立即进入软掉电模式并定时唤醒检测卡。 当芯片检测到卡时产生中断并立即退出低功耗自动寻卡模式，CommandReg 寄存器的 ACDEn 位自动清零，唤醒处于关断状态中的 MCU， DivIrqReg寄存器的 ACDIRq 位置位， MCU 被唤醒后可查询该标志位并执行卡操作等。
通过中断唤醒 MCU 功能需先失能其他中断， 使能 ACDIrq 中断并传递到 IRQ 引脚。定时唤醒寻卡的时间间隔可编程， 通过设置 ACDConfigA 寄存器的 MDelay[5:0]来设置定时唤醒寻卡的时间间隔((MDelay + 1)*100ms)。Si522A自行完成自动寻卡，无需 MCU 干涉， MCU 可处于关断状态， 从而降低 MCU 功耗， 即在自动寻卡期间系统只存在 MCU 关断功耗和 Si522A 的自动寻卡功耗。
低功耗自动寻卡功能分为电平触发模式和边沿触发模式。电平触发模式需先在无卡时读取当前 ACDSetG 的值作为绝对参考值， 写入绝对参考值寄存器ACDConfigC 的 ValSet[6:0]中，然后使能 ACD 模式， Si522A 检测到卡后自动退出低功耗自动寻卡模式， MCU 先判断并清除 ACDIRq 中断标志，然后执行读写卡等操作， 最后再次使能 ACDEn 和 PowerDown 位进入低功耗自动寻卡模式。 边沿触发模式中， Si522A 检测到卡后自动退出低功耗自动寻卡模式， MCU 先判断并清除ACDIRq 中断标志，然后执行读写卡等操作，最后执行软复位命令后重新写入配置并置位 ACDEn 和 PowerDown 位进入下一次自动寻卡