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NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
NFCタグ アプリケーションノート
Version 1.7
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
商標について
・Wi-Fiは、Wi-Fi Allianceの登録商標です。 ・Bluetoothは、米国Bluetooth SIG,INCの登録商標です。 ・FeliCaはソニー株式会社の登録商標です。 ・FeliCaはソニー株式会社が開発した非接触ICカードの技術方式です。 ・Windows,Windows XP, Windows Vista,その他のマイクロソフト製品の名称および製品名は、米国Microsoft Corporationの米国およびその他の国における登録商標または商標です。 ・Androidは、Google Inc.の商標または登録商標です。 ・Eclipseは、Eclipse Foundation, Inc.の商標です。 ・Intel、Intel Core 2 Duoは、Intel Corp.の登録商標または商標です。 ・MIFAREはNXPセミコンダクターズの登録商標です ・おサイフケータイは、株式会社NTTドコモの登録商標です。 ・TASPOは社団法人日本たばこ協会の登録商標です。 ・Suicaは東日本旅客鉄道株式会社の登録商標です。 ・Edyは、楽天Edy株式会社の商標または登録商標です。 ・その他記載されている製品名、規格名等は、各社の商標あるいは登録商標です。
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目次(1/2) 1章 はじめに 1.1 本書の目的 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P4 1.2 本書の流れ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P4
2章 NFCタグLSIについて 2.1 概要 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P5 2.2 主な使用用途 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P5 2.3 仕様一覧 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P6 2.4 特長 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P6 2.4.1 3種類の通信モード ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P6 2.4.1.1 RF通信モード ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P7 2.4.1.2 シリアル通信モード ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P7 2.4.1.3 トンネル通信モード ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P7 2.4.2 セット機器の低電力化と柔軟性 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P8 2.4.2.1 バッテリーレス通信 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P8 2.4.2.2 不揮発性メモリー搭載 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P8 2.4.2.3 RF信号からの割込み ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P8 2.4.3 高機能化対応 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P8 2.4.3.1 暗号機能 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P8 2.4.3.2 NDEFフォーマット対応 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P8 2.5 ハード構成 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P9 2.5.1 LSI内部構成 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P9 2.5.2 端子構成 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P9
3章 NFC タグシステムのハード設計 3.1 ハード設計フロー ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P11 3.2 システム構成検討 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P11 3.3 ブロック検討 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P12 3.4 NFCタグ部の回路設計 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P13 3.5 NFCタグ部のパターン設計 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P14
4章 NFCタグシステムのソフト設計 4.1 NFCタグに必要なソフトウェア ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P15 4.2 RF通信モードの動作フロー ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P16 4.3 シリアル通信モードの動作フロー ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P17 4.4 トンネル通信モードの動作フロー ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P18
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目次(2/2) 5章 動作例 5.1 動作例の内容 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P19 5.2 ハードウェア条件 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P19 5.3 ユーザー領域にアクセス ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P20 5.3.1 ホストコントローラ(シリアル)からのアクセス ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P21 5.3.1.1 動作フロー詳細 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P22 5.3.2 スマートフォン(FeliCa)からのアクセス ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P25 5.3.2.1 動作フロー詳細 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P26 5.3.2.2 送受信データの説明 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P27 5.3.3 スマートフォン(TYPE-B) からのアクセス ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P30 5.3.3.1 動作フロー詳細 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P31 5.3.3.2 送受信データの説明 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P32 5.4 トンネルモード動作 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P35 5.4.1 スマートフォン(FeliCa)からの動作 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P36 5.4.1.1 動作フロー詳細 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P37 5.4.1.2 送受信データの説明 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P41 5.4.2 スマートフォン(TYPE-B)からの動作 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P44 5.4.2.1 動作フロー詳細 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P45 5.4.2.2 送受信データの説明 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P46 5.5 システム領域の設定方法 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P49 5.5.1 ホストコントローラ(シリアル)からの設定 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P50 5.5.1.1 動作フロー詳細 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P51 5.5.2 スマートフォン(FeliCa)からの設定 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P53 5.5.2.1 動作フロー詳細 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P54 5.5.2.2 送受信データの説明 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P55 5.5.3 スマートフォン(TYPE-B)からの設定 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P58 5.5.3.1 動作フロー詳細 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P59 5.5.3.2 送受信データの説明 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P60
付録 付録1 RF通信デモの説明 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P63 付録2 シリアル通信デモの説明 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P67 付録3 トンネル通信デモの説明 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P68 付録4 スマートフォンアプリ提供環境について ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P69 付録5 BTPB-101B写真 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P70 付録6 NFCタグアンテナ評価ボード設計データ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P71 付録7 関連資料、ハードウェア一覧 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P73
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1.2 本書の流れ
NFCタグLSIについて
NFC タグシステムの ハード設計
2 NFCタグLSIについて 2.1 概要 2.2 主な使用用途 2.3 仕様一覧 2.4 特長 2.5 ハード構成
3 NFCタグシステムのハード設計 3.1ハード設計フロー 3.2 システム構成検討 3.3 ブロック検討 3.4 NFCタグ部の回路設計 3.5 NFCタグ部のパターン設計
1.はじめに
本書は、NFCタグについて、以下の内容を掲載した導入ガイドです。 具体的な例としては、MN63Y1213を取り上げています。 ・NFCタグLSIの紹介と概要 ・NFCタグLSI(MN63Y1213)でシステムを組み上げる為に必要な情報 内容は代表的な使用条件を例にまとめております。 独自の使用環境でのご使用につきましては、本書で紹介している参考資料をご確認ください。
1.1 本書の目的
本資料は、以下の構成で記載されております。
NFC タグシステムの ソフト設計
4 NFCタグシステムのソフト設計 4.1 NFCタグに必要なソフトウェア 4.2 RF通信モードの動作フロー 4.3 シリアル通信モードの動作フロー 4.4 トンネル通信モードの動作フロー
NFC タグシステムの 動作例
5 動作例 5.1 動作例の内容 5.2 ハードウェア条件 5.3 ユーザー領域にアクセス 5.4 トンネルモード動作 5.5 システム領域を設定
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2 NFCタグLSIについて
カメラ
AV機器 ゲーム
PC タブレット
プリンタ 事務機
健康機器
家電
スマートフォン
NFCタグLSI
メーター
NFCタグ搭載イメージ ネットワークサーバ
NFCタグLSIは、スマートフォン等のリーダ・ライタと通信可能なNFCタグLSIです。 本LSIの特長として、RFと有線シリアルインターフェースを搭載し、双方からアクセス可能な不揮発性メモリーを内蔵しています。 本LSIを使うことで、既存のセット機器へRF通信機能を簡易に搭載することが出来ます。 つまり、NFCタグLSIを搭載する事で、セット機器をNFC通信で「つなげる」ことが出来ます。
2.2 主な使用用途 NFCタグLSIは、AV機器や家電製品等のセット機器での使用を想定したNFCタグLSIです。 本LSIをセット機器へ搭載した場合の、 スマートフォン等のリーダ・ライタを用いた使用例をまとめました。 ●スマートフォンで家電やAV機器の設定操作を実現 スマートフォンから、NFCタグLSIを搭載したセット機器の情報をRead/Writeできます。 ●セット機器がエラー状態の時、不揮発性メモリー内の情報でエラー内容を告知 本LSI内蔵の不揮発性メモリーを介したデータ送受信する事で、セット機器側がバッテ リーオフであっても情報をスマートフォンからRead/Writeできます。 ●ハンドオーバーを活用した高速データ通信 NFC通信でペアリングだけを行い、大容量データは高速なBluetoothやWi-Fiで通信でき ます。
2.1 概要
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2.3 仕様一覧
2.4 特長
ホスト コントロー
ラ
NFCタグLSI
トンネルモード通信
仕様一覧
3種類の通信モードの関係
セット機器
NFCタグLSIは、セット機器へのRFインターフェース搭載のため、機能を最適化しています。 主な仕様について、下表の一覧にまとめました。
NFCタグLSIを使用することで、本LSIとセット機器内のホストコントローラとスマートフォン等のリ ーダ・ライタ間において、RF通信、シリアル通信、トンネル通信の3種類の通信が可能となります。 各通信は、以下で示した機器間でのデータ送受信を行うことが出来ます。 ・RF通信モード : リーダ・ライタ ⇔ NFCタグLSI ・シリアル通信モード : ホストコントローラ ⇔ NFCタグLSI ・トンネル通信モード : リーダ・ライタ ⇔ ホストコントローラ
2.3章で記載した仕様一覧の内容より、NFCタグLSIの特長を説明します。
2.4.1 3種類の通信モード
リーダ・ライタ
機能 NFCタグLSI
品種名 MN63Y1212 MN63Y1213 MN63Y1214 MN63Y1221 MN63Y1210A
PKG HSON8 SSOP16
動作電圧 -- 1.7V~3.6V 1.8V~5.5V
不揮発性メモリ搭載 4kbit FeRAM 8kbit FeRAM 4kbit FeRAM
RF通信
機能
対応通信規格 *1 NFC-B, NFC-F NFC-A, NFC-B, NFC-F NFC-B, NFC-F
NFC Forum タグ Type4B , Type3 Type4A, Type4B , Type3 Type3
バッテリーレス通信 対応可
暗号機能 あり(AES) なし(パスワード) なし
電源OFF時の
RF通信機能 なし あり なし
有線通信 機能
インターフェース -- I2C(20kHz~
100kHz) I2C(20kHz~
400kHz)
同期式シリアル(~1MHz)
/ UART(~38.4kbps)
割込み機能 あり
RF-有線間通信 あり(トンネル通信モード)
エナジーハーベスト *2 対応可(VDDA) 対応可(VDD1)
*1 NFC-A:ISO/IEC14443 TypeA 、NFC-B:ISO/IEC14443 TypeB、NFC-F:JIS X 6319-4 FeliCa
*2 生成される電圧と駆動電流は、動作環境に応じて大きく変化します。
例)使用するリーダー/ライター、アンテナ形状、サイズやアプリケーション等
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国際規格
暗号化処理等 上位ミドルウェア
FeliCa Mifare
通信距離
周波数 13.56MHz
~10cm
Suica , Edy おサイフケータイ
ICテレホンカード TASPO
住民基本台帳カード
運転免許証 航空手荷物
用途
Card NFCの動作モード リーダ・ライタ
P2P
NFCタグLSIが対応する規格
2.4.1.2 シリアル通信モード
NFCタグLSIは、 RF通信としてISO/IEC14443 TYPE-A, TYPE-BとJIS X 6319-4 (FeliCa)の 3種類の規格に対応しています。品種毎の対応は、2-3 仕様一覧を参照ください。 世界各地で普及している規格は、上記3規格に集約出来るので、NFCタグLSIを搭載したセット機器でグローバルに展開することが出来ます。 下表の赤枠に、 NFCタグLSIが対応するNFC規格を示します。
2.4.1.1 RF通信モード
MN63Y1213/MN63Y1214/MN63Y1221は、ホストコントローラとのシリアル通信インターフェースとして標準的なI2Cに対応しています。 対応するI2Cの仕様は以下の通りです。 動作周波数 : 100kHz(MN63Y1213), 400kHz(MN63Y1214/MN63Y1221) 動作モード : スレーブモード データフォーマット : 7ビットアドレッシングフォーマット
2.4.1.3 トンネル通信モード NFCタグLSIを介して、リーダ・ライタとセット機器内のホストコントローラで直接データのやり取りを行う場合に使用する動作モードです。 ホストコントローラの仮想メモリー領域に対しリーダ・ライタがアクセスする方式で実現します。
~70cm
MN63Y1210Aは、ホストコントローラとのシリアル通信インターフェースとして同期式シリアルとUARTに対応しています。
ISO/IEC 14443B (TYPE-B)
JIS X 6319-4 ISO/IEC 14443A (TYPE-A)
ISO/IEC 15693
NFC-IP1 ISO/IEC18092
NFC-IP2 ISO/IEC21481
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2.4.2 セット機器の低電力化と柔軟性 NFCタグLSIには、待機電力の最小化とRF通信とシリアル通信の2つのインターフェースを柔軟に活用するための機能が搭載されています。
2.4.2.1 バッテリーレス通信
NFCタグLSIは、セット機器からの電源供給が無い状態でも、非接触ICカードのように動作することが可能です。(送信側からの交流磁界よりLSI自身が動作するのに必要な電力を生成) NFCタグLSIは、待機電力を増やす事なく、セット機器へRF通信機能の追加できます。 セット機器の電源がOFFの状態でも、動作させることが可能です。
2.4.2.2 不揮発性メモリー搭載
NFCタグLSIは、不揮発性メモリーとして、 強誘電体メモリー(FeRAM)を内蔵しています。 不揮発性メモリーを活用することで、 RF通信とシリアル通信に時間差を持たせる使い方が可能となります。 例えば、 セット機器の電源がOFF状態で、リーダ・ライタからNFCタグLSI内蔵メモリーへ書き込んだデータは、セット機器の電源ON時に、ホストコントローラから読み取るような使い方が可能となります。
2.4.2.3 RF信号からの割込み
RF信号を基点とした、ホストコントローラ側への割込み信号の出力が可能です。 バッテリーレス通信時でも、本機能を使用可能です。 例えばリーダ・ライタからの無線制御で、システムの電源起動するような制御が可能です。 割込み信号の発生条件は、NFCタグLSIの不揮発性メモリーに設定可能です。 ただし、MN63Y1210Aでは割込み信号の発生条件は固定です。
2.4.3 高機能化対応 NFCタグLSIは、さらに高度な使用要件を想定した機能も搭載されています。
2.4.3.1 暗号機能
RF通信は各機器の外部を通過する為、通信を傍受される恐れがあります。 この問題に対処する為に、MN63Y1212/MN63Y1213には、RF通信路をAES暗号化する機能 を備えています。MN63Y1214/MN63Y1221/MN63Y1210Aには、暗号機能はありません。 MN63Y1214/MN63Y1221には、パスワードによるRFアクセス制限機能を備えています。
2.4.3.2 NDEFフォーマット対応
NFCタグLSIは、NFCフォーラムタグで規定されているNDEFデータフォーマットに対応します。 標準化されたデータフォーマットへ対応することで、幅広いNFC対応機器で、特定URLへのリンクの設定などの対応が可能です。
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Analog
シリアル
FeRAM
NFCタグブロック図
暗号回路
Logic
Control
SRAM
2.5 ハード構成
MN63Y1213のハードウェアは、下記の機能ブロックが搭載されています。 アナログ部 : RFインターフェース回路 、 電源回路 、 クロック生成回路 ロジック部 : 制御回路 、 暗号回路 、 I2Cインターフェース回路 FeRAM部 : 4kbit FeRAM(強誘電体メモリー) SRAM部 : 2kbit SRAM MN63Y1210Aは、MN63Y1213の構成に対し、暗号回路とI2Cインターフェース回路を未搭載で、 UART・Clock 同期シリアルインターフェース回路が搭載されています。
2.5.1 LSI内部構成
MN63Y1212/MN63Y1213/MN63Y1214/MN63Y1221とMN63Y1210Aの端子情報は 以下の通りです。
2.5.2 端子構成
MN63Y1212の端子構成とパッケージ MN63Y1213の端子構成とパッケージ
HSON8 HSON8
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MN63Y1214/MN63Y1221の端子構成とパッケージ
MN63Y1210Aの端子構成とパッケージ
入出力タイプ 入出力タイプ 入出力タイプ
SSOP16
(通常使用時はVSSに接続)
Power Power
Power GND
(VSS間に容量を接続)
(VSS間に容量を接続)
(1.8V~3.6V又は4.5V~5.5Vを入力)
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HSON8
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3. NFCタグシステムのハード設計
3.1 ハード設計フロー
ホスト コントローラ
I2C Antenna
RF
ホスト制御部 LSI部 アンテナ 部
NFC タグ部 リーダ・ライタ
NFC タグシステム構成例
ハードウェア設計のフローを以下にまとめました。 以降の説明につきましては、この設計フローに沿って説明します。
本章では、MN63Y1213を用いた、NFCタグシステムのハードウェア設計について説明します。
システム構成検討
各ブロック検討
回路設計
パターン設計
3.2 システム構成検討 最初のステップとして、NFCタグシステムへ要求する機能に沿った構成検討が必要です。 構成検討は、NFCタグLSIの、どの通信モードを使用するかで決定してください。 本書の説明で使用する、一般的なシステム構成例を下図に示します。
上図では、全ての通信モードに対応しており、使用する通信モードを限定することで、不要なブロックを削減することが出来ます。 ・I2C通信 :ホスト制御部、NFCタグ部(LSI部) ・RF通信 :リーダ・ライタ、NFCタグ部(LSI部、アンテナ部) ・トンネルモード通信 :リーダ・ライタ、ホスト制御部、 NFCタグ部(LSI部、アンテナ部)
ハード設計フロー
MN63Y1213
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構成ブロック 要求機能 必要なハードウェア例
ホスト制御部 インターフェース電圧1.7V~3.6V
I2C通信機能(100kHz)
(MN63Y1213電源制御信号)
(割込み機能)
マイクロコントローラ
NFCタグ部 LSI部 I2C信号処理、RF信号処理 MN63Y1213、タグLSI周辺部品
アンテナ部 RF信号送受信 アンテナ、共振調整容量
リーダ・ライタ NFC規格通信対応 NFC機能搭載スマートフォン
3.3 ブロック検討 次のステップとして、各ブロックの基本構成を確定する必要があります。 各ブロックにおける、要求機能とハードウェア例は、以下の通りです。
ホスト制御部: 以下の機能を備えたコントローラを選択してください。 ・IO電圧仕様が1.8Vか3.3V ・I2C通信機能 ・(必要に応じて)500μA以上のHighレベル出力電流能力のGPIO ←バッテリオフ対応 ・(必要に応じて)割込み機能 ←RF信号からの割り込み検知 NFCタグ部のLSI部: NFCタグLSI(MN63Y1213)とタグLSI周辺部品が必要です。詳細は3.4章に記載します。 NFCタグ部のアンテナ部: 調整したアンテナと共振容量が必要です。 下記の「NFC Design Navigator」 サイトにて、ご検討いただけます。 https://b2bsol.panasonic.biz/semi-spt/apl/jp/tool/nfcdesignnavigator/ リーダ・ライタ: NFC通信用リーダ・ライタ
弊社提供可能なデモ環境では、各ブロックは以下の構成です。 ・ホスト制御部 :弊社マイコン(MN101EF63G)搭載のホスト基板 ・NFCタグ部 :ANT2020_03_0505_B0_L_1213_V0(弊社NFCタグ基板)
参考回路は、3.4章に記載します。 LSI部 :詳細は3.4章に記載します。 アンテナ部 :弊社デモ用アンテナ基板 ・リーダ・ライタ用アプリ :スマートフォン用Androidアプリ
各ブロックにおける、要求機能とハードウェア例
ご参考
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GPIO
ホスト コントローラ
SDA
SCL
NIRQ MN63Y1213
C1
5
6
7
8
4
3
2
1
NIRQ SCL
SDA
VA
VSS
VDDEX
VB
R2
VDDA
C2
外付部品 推奨値 詳細説明
R2,R3 3.3kΩ
I2C信号線用のプルアップ抵抗です。
抵抗値は通信速度、配線容量、電流能力を考慮して決定してください。
弊社NFCタグ基板*3)においては、実装されていません。
R4 3.3kΩ 割込み信号線用のプルアップ抵抗です。 抵抗値は配線容量、電流能力を考慮して決定してください。 弊社NFCタグ基板*3)においては、実装されていません。
C1 2.2μF タグLSIの動作安定化のためのVDDA-VSS端子電源間容量で固定値です。
C2 ① 0.1μF~2.2μF
② 2.2μF
タグLSIの動作安定化のためのVDDEX-VSS端子電源間容量です。
①1.7V≦VDDEX≦2.5Vのとき。 ②2.5V<VDDEX≦3.6V のとき
R1 ① 0Ω
② 200Ω
タグLSIの動作安定化のための抵抗です。
①1.7V≦VDDEX≦2.5Vのとき。 ②2.5V<VDDEX≦3.6V のとき
3.4 NFCタグ部の回路設計
LSI部 アンテナ部
R3 R4
ホスト制御部 3.3V
MN63Y1213を使用した、NFCタグ部の回路図例を示します。 アンテナ部につきましては、下記の「 NFC Design Navigator」 サイトをご参照ください。 https://b2bsol.panasonic.biz/semi-spt/apl/jp/tool/nfcdesignnavigator/ 接続情報は下図をご参照ください。 タグLSI周辺部品につきましては、下表をご確認ください。
NFCタグLSI周辺部品について
NFCタグ部のLSI部の回路図例
注意事項: R2,R3,R4は、 タグLSI部周辺回路に含んでますが、RF通信では不要です。 弊社NFCタグ基板「ANT4030_02_0505_B0_L_1213_V0」を使用の場合は実装しておりませんので、ホスト制御部側の基板に実装する必要があります。
弊社NFCタグ基板「ANT4030_02_0505_B0_L_1213_V0」
R1
*3 ANT4030_02_0505_B0_L_1213_V0
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C1
C2
R1
MN
63Y
1213
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3.5 NFCタグ部のパターン設計
NFCタグ部のパターン設計は、アンテナ部とLSI部を組み合わせる必要があり、本章はLSI部について説明します。 アンテナ部につきましては、下記の「 NFC Design Navigator」 サイトをご参照ください。 https://b2bsol.panasonic.biz/semi-spt/apl/jp/tool/nfcdesignnavigator/ LSI部のパターン設計として、注意する点は以下の通りです。 ・C1,C2のコンデンサとR1の抵抗は、チップの20mm以内に配置してください。 (R2,R3,R4の抵抗については、チップから離れた位置に配置されても問題ありません。) 提供可能なNFCタグ評価ボード「 ANT4030_02_0505_B0_L_1213_V0 」のパターン図を例として、以下に示します。
LSI部 アンテナ 部
裏面に「ANT4030_02_0505_B0_L_1213_V0」と記載
SDA
VSS
SCL
NIRQ
VDDEX
R2
R1
R3
別基板で接続
NFCタグパターン例「ANT4030_02_0505_B0_L_1213_V0」
LSI部拡大図
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4. NFCタグシステムのソフト設計 4.1 NFC タグに必要なソフトウェア
Antenna シリアル通信
スマートフォン (NFC対応機器)
ホスト コントローラ
RF通信
トンネル通信
スマートフォンの アプリケーション
NFCタグを動作させるためには、ホストコントローラに搭載するNFCタグを制御する ソフトウェアとスマートフォン(リーダ・ライタ)のアプリケーションが必要となります。
NFCタグシステムには3つの通信モードがあり、各通信モードによって、必要となる ソフトが異なります。
RF通信モード : スマートフォンのアプリケーション 4.2章 で説明します。 シリアル通信モード: ホストコントローラがNFCタグを制御するソフト 4.3章 で説明します。 トンネル通信モード: スマートフォンのアプリケーションと ホストコントローラがNFCタグを制御するソフト 4.4章 で説明します。
NFC タグ LSI
ホストコントローラが NFCタグを 制御するソフト
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4.2 RF通信モードの動作フロー
Antenna NFC タグ LSI
スマートフォン (NFC対応機器)
ホスト コントローラ
RF通信
スマートフォンの アプリケーション
RF通信モードでは、NFCタグLSIに電源を供給しなくてもスマートフォン(リーダ・ライタ)からの磁界発生により、NFCタグが動作し、スマートフォンからNFCタグLSIに内蔵されたFeRAMにアクセスすることが出来ます。 下図にスマートフォンとNFCタグの動作フローを示します。
スマート フォン
NFCタグ ホスト コントローラ
No.1 RF通信モードコマンド
No.2 RF通信モードレスポンス
No.1: スマートフォンからNFCタグにRF通信コマンドを送信します。 No.2:NFCタグは、No.1のRF通信コマンドを受信すると、タグLSI内でコマンドの処理 を行い、処理結果をスマートフォンにRF通信モードレスポンスとして送信します。
弊社では、お客様に提供可能なスマートフォンのデモ用サンプルアプリを用意しています。 詳細な設定および動作につきましてはサンプルソフトのソースコードを参照してください。 なお、デモ用サンプルアプリの使用方法の概略は付録を参照してください。
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4.3 シリアル通信モードの動作フロー
Antenna
シリアル通信
スマートフォン (NFC対応機器)
ホスト コントローラ
スマート フォン
NFCタグ ホスト コントローラ
VDDEX 印加 No.1
シリアル通信モードコマンド No.2
シリアル通信モードレスポンス No.3
No.1: VDDEX端子に電源を印加します。 電源印加から、No.2の「シリアル通信モードコマンド」までの時間待ちとして、 最小3msecを確保してください。(製品規格 項目E1を参照してください。) No.2:ホストコントローラからNFCタグにシリアル通信コマンドを送信します。 No.3:NFCタグは、No.2のシリアル通信コマンドを受信すると、NFCタグLSI内で コマンドの処理を行い処理結果をホストコントローラにシリアル通信モードレスポンス として送信します。
シリアル
NIRQ VDDEX
弊社では、お客様に提供可能なホストコントローラのデモ用サンプルソフトを用意しています。 詳細な設定および動作につきましてはサンプルソフトのソースコードを参照してください。 なお、デモ用サンプルソフトの使用方法の概略は付録を参照してください。
シリアル通信モードでは、ホストコントローラより電源供給を受けてNFCタグが動作し、ホストコントロー ラからNFCタグLSIに内蔵されたFeRAMにアクセスすることが出来ます。 下図にホストコントローラとNFCタグの動作フローを示します。
ホストコントローラが NFCタグを 制御するソフト
NFC タグ LSI
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4.4 トンネル通信モードの動作フロー
Antenna
スマートフォン (NFC搭載機器)
ホスト コントローラ
RF通信
トンネル通信
トンネル通信モードを使うことで、NFCタグを介してホストコントローラとスマートフォンが通信できます。 これには、ホストコントローラに搭載するソフトとスマートフォンアプリが必要となります。 下図にトンネル通信モードの動作フローを示します。
NIRQ VDDEX
ホスト コントローラ NFCタグ
No.1 トンネル通信モードコマンド No.2
No.1: スマートフォンからNFCタグに、トンネル通信モードコマンドを送信します。 No.2: NFCタグは、トンネル通信モードコマンドを受信するとホストコントローラに IRQ通知を行います。 No.3: VDDEXを印加していない場合は、ホストコントローラはVDDEXを印加します。 No.4: ホストコントローラはNFCタグにQUERY(問い合わせ)コマンドを送信します。 No.5: NFCタグは、ホストコントローラにQUERYレスポンスを送信します。 No.6: ホストコントローラは、NFCタグにANSWER(結果通知)コマンドを送信します。 No.7: NFCタグはANSWERコマンドを受信するとホストコントローラにANSWERレスポンスを 送信します。 No.8: NFCタグは、No.7のANSWERレスポンスを送信すると、 ANSWERコマンドの内容をトンネル通信モードレスポンスとしてスマートフォンに送信します。
IRQ通知
No.3 VDDEX印加
QUERYコマンド
QUERYレスポンス
ANSWERコマンド
ANSWERレスポンス トンネル通信モードレスポンス No.8
No.4
No.5
No.6
No.7
弊社では、お客様に提供可能なホストコントローラのデモ用サンプルソフトとスマートフォンのデモ用サンプルアプリを用意しています。詳細な設定および動作につきましてはサンプルソフトのソースコードを参照してください。なお、デモ用サンプルソフトとサンプルアプリの使用方法の概略は付録を参照してください。
スマートフォンの アプリケーション
スマート フォン
NFC タグ LSI
ホストコントローラが NFCタグを 制御するソフト
シリアル
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
19
5.動作例
5.1 動作例の内容
本章では、3章で説明したハードウェアと4章で説明したソフトウェアを用いて、具体的なNFCタグの動作について説明します。 特に断りが無い限りは、NFCタグLSIはMN63Y1213で説明します。
5.2 ハードウェア条件 本動作例で使用するハードウェア例と接続イメージは以下の通りです。
動作例につきましては、以下の内容について説明します。 ・5.3 ユーザー領域にアクセス ホストコントローラ(シリアル)、スマートフォン(FeliCa、TYPE-B)からのアクセス ・5.4 トンネルモード動作 スマートフォン(FeliCa、TYPE-B)での動作 ・5.5 システム領域を設定 ホストコントローラ(シリアル)、スマートフォン( FeliCa、TYPE-B)での設定
構成 使用機器 説明 備考
ホスト制御部 弊社デモ基板
BTPB-101B
シリアル通信でNFCタグにアクセス可能なホストコントローラを搭載した機器
付録5
BTPB-01B仕様を参照
NFCタグ タグアンテナ基板
ANT4030_02_0505_B0_L_1213_V0
(MN63Y1213搭載)
NFCタグLSIとインターフェース用部品を搭載した基板
付録6 ANT4030_02_0505_B0_L_1213_V0仕様参照
リーダ・ライタ NFC搭載AndroidOSスマートフォン RF通信でタグにアクセスする機器 -
説明で使用する機器
RF
スマートフォン (リーダ・ライタ)
NFCタグ ANT4030_02_0505_B0_L_1213_V0
CN2
ANT4030_02_0505_B0_L_1213_V0は、裏返してBTPB-101BのCN2(白いコネクタ)に接続します。 BTPB-101Bの電源は、CN1から供給されます。 デモ環境では、NFCタグへ簡易にアクセスできるように、PCからBTPB-101Bを制御します。
CN1 (MINI-USB)
I2C
接続イメージ
ホスト コントローラ
ホスト制御部 BTPB-101B
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
20
5.3 ユーザー領域にアクセス
NFCタグ内のアドレス0x0000へデータ0xA5を書込み
↓
NFCタグ内のアドレス0x0000を読み出し
通信内容
NFCタグ内のブロック0(アドレス0x0000~0x000F)へ データ0xA5A5A5A5A5A5A5A5A5A5A5A5A5A5A5A5を書込み
↓ NFCタグ内のブロック0(アドレス0x0000~0x000F) を読み出し
FeliCa
シリアル、 TYPE-B
なお、NFCタグの初期状態は、RF通信(TYPE-B)、RF通信(FeliCa)、シリアル通信の3種類で通信が可能ですが、その後の設定で制限することも可能です。 その場合は、特定の通信が出来ない場合もありますのでご注意ください。
この章では、簡易な例でNFCタグにアクセスする具体的な動作を説明します。 1回のアクセス単位が、FeliCaは16byte、TYPE-Bとシリアル通信は1byteである為、以下のような通信内容で動作フローを説明します。
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
21
5.3.1 ホストコントローラ(シリアル)からのアクセス
スマートフォン NFCタグ ホスト
コントローラ
VDDEX 印加 SNo.1
書込みコマンド SNo.2
書込みコマンドレスポンス SNo.4
SNo.1:VDDEX端子に電源を印加します。(電源印加後、3msecでコマンド受信可能となります:製品規格 E1) SNo.2:ホストコントローラからNFCタグに、書込みコマンドを送信します。 受信後、NFCタグは処理を実施します。 SNo.3:NFCタグは、コマンド処理完了後に、書込み完了フラグとしてNIRQを返します。 SNo.4:NFCタグは、処理結果をホストコントローラにレスポンスとして送信します。 SNo.5:ホストコントローラからNFCタグに、読出しコマンドを送信します。 受信後、NFCタグは処理を実施します。 SNo.6:NFCタグは、コマンド処理完了後に、読出し準備完了フラグとしてNIRQを返します。 SNo.7:NFCタグは、読出しデータをホストコントローラにレスポンスを送信します。
書込み完了フラグ SNo.3
MN63Y1213搭載のNFCタグとホストコントローラ間のシリアル通信はI2C規格に準拠します。 対応プロトコルは、7bitアドレッシングモード、動作周波数は100kHzです。 動作フロー概要は、下図の通りです。
読出しコマンド SNo.5
読出しデータ SNo.7
読出し準備完了フラグ SNo.6
動作フロー概要
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22
3ms
ACK 返信
ACK 返信
ACK 返信
ACK 返信
VDDEX=High
ACK 返信
次ページにつつく
NFCタグ ホスト
コントローラ
タグ電源ON VDDEX (NFCタグ電源)をON 3ms待つ
通信スタート スタートビットと 7bitスレーブアドレス=0x54と WR=0を送信 ACKを受信
コマンド送信 WRITEコマンド0x18を送信 ACKを受信
アドレス送信 0x0000 を2回に分けて送信 1回毎に ACKを受信
送信 開始
CMD 送信
ADDR_H 送信
ADDR_L 送信
LEN 送信
0xA8
0x18
0x00
0x00
0x01
LEN送信 送信データ長 0x01を送信 ACKを受信
SN
o.1
SN
o.2
フローチャート
電源 ON
概要
SN
o.
スタート ビット
ACK
ACK
ACK
ACK
ACK
先に記載した、動作フローの詳細を、フローチャートで説明する。
5.3.1.1 動作フロー詳細(1/3)
データ有効期間
データ 変化 期間
SDA
SCL
スタートビット
ストップビット
SDA
SCL
SDA
SCL
I2Cバスの通信手順では、通常SCLがLowの時にSDAを変化させます。 特殊なパターンとして、スタートビットとストップビットがあり、波形は以下の通りです。
通常データ送信
I2C通信の補足説明
スタートビットとストップビットはSLCがHigh時にSDAを変化させます。
ACK :「0」データと同一 NACK:「1」データと同一
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次ページにつづく
書込
処理
DATA 送信
ストップビット 送信
データ送信 書込みデータ0xA5を送信 ACKを受信
ACK レスポンス
返信
ACK 返信
SN
o.3
SN
o.2
ストップビット送信
NFCタグ 処理待ち NIRQを監視
SN
o.4
NIRQ=Low
通信スタート スタートビットと 7bitスレーブアドレス=0x54と WR=1を送信 ACK+STATUS 受信
送信 開始
NACK+ ストップビット
送信 NACK
NACK+ ストップビット送信
処理終了通知
スタート ビット
ACK
0xA9
0xA5
ストップ ビット
ストップ ビット
ACK 0x05
ACK 返信
ACK 返信
通信スタート スタートビットと 7bitスレーブアドレス=0x54と WR=0を送信 ACKを受信
コマンド送信 READコマンド 0x08を送信 ACKを受信
送信 開始
CMD 送信
0xA8
0x08
スタート ビット
ACK
ACK
SN
o.5
前ページからつづく
フローチャート 概要
SN
o.
NFCタグ ホスト
コントローラ
周囲のRF信号の状態で、0x35,0x25,0x15が出てくる場合もあります。
5.3.1.1 動作フロー詳細(2/3)
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ACK 返信
ACK 返信
ACK 返信
アドレス送信 アドレス0x0000 を2回に分けて 送信 1回毎に ACKを受信
ADDR_H 送信
ADDR_L 送信
LEN 送信
0x00
0x00
0x01
LEN送信 要求データ長 0x01を送信 ACKを受信
フローチャート 概要
SN
o.
ACK
ACK
ACK
内部
処理
ACK レスポンス
返信
SN
o.6
NFCタグ 内部処理待ち NIRQを監視
SN
o.7
NIRQ=Low
通信スタート スタートビットと7bitスレーブアドレス=0x54と WR=1を送信 ACK+STATUS を受信
送信 開始
NACK+ ストップビット
送信 NACK
NACK+ストップビット送信
処理終了通知
スタート ビット 0xA9
ストップ ビット
ストップ ビット
ACK 0x05
ストップビット 送信
ストップビット 送信
ACK 返信
DATA 送信 0x01
DATA受信 ACK送信後 データを読出す
ACK
周囲のRF信号の状態で、0x35,0x25,0x15が出てくる場合もあります。
前ページからつづく
NFCタグ ホスト
コントローラ
SN
o.5
5.3.1.1 動作フロー詳細(3/3)
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
25
スマートフォン NFCタグ ホスト
コントローラ
REQ送信 SNo.1
REQレスポンス SNo.2
書込みコマンドレスポンス SNo.4
SNo.1:スマートフォンは、REQコマンドを発行してレスポンスを待ちます。 NFCタグが存在しない場合、SNo.2の応答が帰らないので、SNo.1を繰り返します。 SNo.2:NFCタグからSNo.1のREQコマンドのレスポンスを返します。 スマートフォンがNFCタグを捕捉します。 SNo.3:スマートフォンから書込みコマンドを送信します。 NFCタグは、SNo.3の書込みコマンドを受信すると、コマンド処理を行います。 SNo.4:NFCタグは、コマンド処理結果をスマートフォンに送信します。 SNo.5:スマートフォンから読出しコマンドを送信します。 NFCタグは、SNo.5の読出しコマンドを受信すると、コマンド処理を行います。 SNo.6:NFCタグは、読出しデータをスマートフォンに送信します。
書込みコマンド SNo.3
5.3.2 スマートフォン(FeliCa)からのアクセス
スマートフォン(FeliCa)-NFCタグ間の、RF通信はJISX6319-4規格に準拠します。 対応する規格として、データ転送レートは212 kbpsと424kbpsでアンチコリジョン非対応です。 動作フロー概要は、下図の通りです。
読出しコマンドレスポンス
読出しコマンド
SNo.6
SNo.5
動作フロー概要
注: Android端末ではタグの検出SNo2までを、OSが担当しています。
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
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REQ 返信
NFCタグ スマートフォン
WRITE 送信
WRITE 送信
SN
o.1
SN
o.2
フローチャート
REQ 送信
概要
SN
o.
先に記載した動作フローの詳細は以下の通りです。 波形仕様につきましては、 JISX6319-4規格をご参照ください。
5.3.2.1 動作フロー詳細
0x 00 00 00 00 00 00 B2 4D 06 00 FF FF 00 00 09 21
0x 00 00 00 00 00 00 B2 4D 12 01 02 FE 00 00 00 00 00 00 FF FF 00 00 00 FF FF FF ED CE
0x 00 00 00 00 00 00 B2 4D 0C 09 02 FE 00 00 00 00 00 00 00 00 D5 2F
SN
o.3
SN
o.4
0x 00 00 00 00 00 00 B2 4D 20 08 02 FE 00 00 00 00 00 00 01 09 00 01 80 00 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 93 D3
READ 送信
READ 送信
0x 00 00 00 00 00 00 B2 4D 1D 07 02 FE 00 00 00 00 00 00 00 00 01 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 CA 78
0x 00 00 00 00 00 00 B2 4D 10 06 02 FE 00 00 00 00 00 00 01 09 00 01 80 00 92 4A
SN
o.5
SN
o.6
REQ送信 NFCタグを探索
REQ返信 NFCタグが応答を返す
WRITE送信 NFCタグを指定して書き込みを実施
WRITE返信 NFCタグが正常に書込み完了した事を返す
READ送信 NFCタグを指定して読出しを実施
READ返信 NFCタグが正常に読出し完了した事を返す
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先頭フィールド 情報フィールド 最終
フィールド
PREAMBLE SYNC CODE
LEN CMD PICC CODE DATA FIELD CRC
00 00 00 00 00 00 B2 4D 12 01 02 FE 00 00 00 00 00 00 FF FF 00 00 00 FF FF FF ED CE
REQ応答内容
名称 内容 パターン 備考
PREAMBLE プリアンブル 0x000000000000 通信開始時に付与 固定値
SYNC CODE 同期コード 0xB24D 通信開始時に付与 固定値
LEN 情報フィールド長 0x12 情報フィールドのバイト長
CMD コマンド 0x01 REQ応答のコード
PICC CODE PICC識別子 0x02FE000000000000 NFCタグのIDM デフォルト値
PMM 応答時間記述子 0xFFFF000000FFFFFF
NFCタグが応答を返すまでの時間
CRC CRC計算値 0xEDCE 情報フィールドのCRC計算値
名称 内容 パターン 備考
PREAMBLE プリアンブル 0x000000000000 通信開始時に付与 固定値
SYNC CODE 同期コード 0xB24D 通信開始時に付与 固定値
LEN 情報フィールド長 0x06 情報フィールドのバイト長
CMD コマンド 0x00 REQコマンドのコード
SYS CODE システムコード 0xFFFF システム領域SCに関わらず応答
REQ CODE リクエストコード 0x00 リクエストなしとして処理
SLOT タイムスロット 0x00 本LSIでは常に00
CRC CRC計算値 0x0921 情報フィールドのCRC計算値
先頭フィールド 情報フィールド 最終
フィールド
PREAMBLE SYNC CODE LEN CMD SYS
CODE
REQ
CODE
SLOT CRC
00 00 00 00 00 00 B2 4D 06 00 FF FF 00 00 09 21
REQ送信内容
5.3.2.2 送受信データの説明(1/3)
動作フローで送受信しているデータを説明します。 詳細はユーザーマニュアルをご参照ください。
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28
先頭フィールド 情報フィールド
PREAMBLE SYNC CODE
LEN CMD PICC CODE SVS
NUM
SVS Blk
NUM
Block List
00 00 00 00 00 00 B2 4D 20 08 02 FE 00 00 00 00 00 00 01 09 00 01 80 00
名称 内容 パターン 備考
PREAMBLE プリアンブル 0x000000000000 通信開始時に付与 固定値
SYNC CODE 同期コード 0xB24D 通信開始時に付与 固定値
LEN 情報フィールド長 0x0C 情報フィールドのバイト長
CMD コマンド 0x09 WRITE応答のコード
PICC CODE PICC識別子 0x02FE000000000000 NFCタグのIDM デフォルト値
STATUS1 ステータスフラグ1 0x00 00 = 正常終了
STATUS2 ステータスフラグ2 0x00 00 = 正常終了
CRC CRC計算値 0xD52F 情報フィールドのCRC計算値
先頭フィールド 情報フィールド 最終フィール
ド PREAMBLE SYNC
CODE LEN CMD PICC CODE STATUS CRC
1 2 00 00 00 00 00 00 B2 4D 0C 09 02 FE 00 00 00 00 00 00 00 00 D5 2F
WRITEコマンド応答内容
WRITEコマンド内容
5.3.2.2 送受信データの説明(2/3)
名称 内容 パターン 備考
PREAMBLE プリアンブル 0x000000000000 通信開始時に付与 固定値
SYNC CODE 同期コード 0xB24D 通信開始時に付与 固定値
LEN 情報フィールド長 0x20 情報フィールドのバイト長
CMD コマンド 0x08 WRITEコマンドのコード
PICC CODE PICC識別子 0x02FE000000000000 NFCタグのIDM デフォルト値
SVSNUM サービスファイル数 0x01 サービスファイル数
SVS サービスファイル識別子 0x0900 サービス識別子
BLK NUM ブロック数 0x01 書込みブロック数
BLK List ブロックリスト 0x8000 書込みブロック指定
DATA 書込みデータ 0x
A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5
A5 A5
書込みデータ
CRC CRC計算値 0x93D3 情報フィールドのCRC計算値
最終フィールド
DATA CRC
A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 93 D3
~
~
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
29
先頭フィールド 情報フィールド 最終フィールド
PREAMBLE SYNC CODE
LEN CMD
PICC CODE SVS
NUM
SVS Blk
NUM
Block List
CRC
00 00 00 00 00 00 B2 4D 10 06 02 FE 00 00 00 00 00 00 01 09 00 01 80 00 92 4A
名称 内容 パターン 備考
PREAMBLE プリアンブル 0x000000000000 通信開始時に付与 固定値
SYNC CODE 同期コード 0xB24D 通信開始時に付与 固定値
LEN 情報フィールド長 0x10 情報フィールドのバイト長
CMD コマンド 0x06 READコマンドのコード
PICC CODE PICC識別子 0x02FE000000000000 NFCタグのIDM デフォルト値
SVSNUM サービスファイル数 0x01 サービスファイル数
SVS サービスファイル識別子 0x0900 サービス識別子
BLK NUM ブロック数 0x01 読出しブロック数
BLK List ブロックリスト 0x8000 読出しブロック指定
CRC CRC計算値 0x924A 情報フィールドのCRC計算値
名称 内容 パターン 備考
PREAMBLE プリアンブル 0x000000000000 通信開始時に付与 固定値
SYNC CODE 同期コード 0xB24D 通信開始時に付与 固定値
LEN 情報フィールド長 0x1D 情報フィールドのバイト長
CMD コマンド 0x07 READ応答のコード
PICC CODE PICC識別子 0x02FE000000000000 NFCタグのIDM デフォルト値
STATUS1 ステータスフラグ1 0x00 00 = 正常終了
STATUS2 ステータスフラグ2 0x00 00 = 正常終了
DATA 読出しデータ 0x
A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5
読出しデータ
CRC CRC計算値 0xCA78 情報フィールドのCRC計算値
先頭フィールド 情報フィールド 最終フィール
ド PREAMBLE SYNC
CODE LEN CM
D PICC CODE STATUS Blk
NUM
DATA CRC
00 00 00 00 00 00 B2 4D 1D 07 02 FE 00 00 00 00 00 00 00 00 01 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 CA 78
READコマンド応答内容
READコマンド内容
5.3.2.2 送受信データの説明(3/3)
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
30
NFCタグ ホスト
コントローラ
REQB送信 SNo.1
ATQB応答 SNo.2
書込みコマンドレスポンス
SNo.4
SNo.1:スマートフォンは、REQBコマンドを発行してレスポンスを待ちます。 NFCタグが存在しない場合、SNo.2の応答が帰らないので、SNo.1を繰り返します。 SNo.2:NFCタグからSNo.1のレスポンスATQB応答を返します。 スマートフォンがタグを捕捉します。 SNo.3:スマートフォンは、ATTRIBコマンドを発行します。 SNo.4:NFCタグからSNo.3のレスポンスATTRIB応答を返します。 NFCタグが活性化状態になります。 SNo.5:スマートフォンから書込みコマンドを送信します。 NFCタグは、SNo.5の書込みコマンドを受信すると、コマンド処理を行います。 SNo.6:NFCタグは、コマンド処理結果をスマートフォンに送信します。 SNo.7:スマートフォンから読出しコマンドを送信します。 NFCタグは、SNo.7の読出しコマンドを受信すると、コマンド処理を行います。 SNo.8:NFCタグは、読出しデータをスマートフォンに送信します。
書込みコマンド
SNo.3
5.3.3 スマートフォン(TYPE-B)からのアクセス
読出しコマンドレスポンス
読出しコマンド
SNo.6
SNo.5
ATTRIB送信
ATTRIB応答
SNo.8
SNo.7
スマートフォン
動作フロー概要
注: Android端末ではタグの検出SNo4までを、OSが担当しています。
スマートフォン(TYPE-B)-NFCタグ間の、RF通信はISO/IEC 14443規格に準拠します。 対応する規格として、データ転送レートは106 kbpsと212kbpsでアンチコリジョン非対応です。 動作フロー概要は、下図の通りです。
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
31
ATQB 返信
NFCタグ スマートフォン
ATTRIB 送信
SN
o.1
SN
o.2
REQB 送信
動作フロー詳細は、下図の通りです。 波形仕様、SOF,EOFパターンにつきましては、ISO/IEC14443規格をご参照ください。 データは、8bit単位毎に、先頭に「0」、最後に「1」を付与した10bit単位で送信されます。 本内容につきましてもISO/IEC 14443規格に記載されております。
5.3.3.1 動作フロー詳細
SN
o.3
SN
o.4
SOF 0x 05 00 00 71 FF EOF
0x 50 00 00 00 00 00 00 00 00 91 81 E0 D9 83
0x 1D 00 00 00 00 00 00 01 00 79 5A
ATTRIB 応答
0x 10 F9 E0
WRITE 送信
WRITE 応答
0x 02 90 00 29 6A
0x 02 00 D6 00 00 01 A5 1B 94 S
No.5
SN
o.6
SOF EOF
READ 送信
READ 応答
0x 03 A5 90 00 24 F6
0x 03 00 B0 00 00 01 E7 8B S
No.7
SN
o.8
REQB送信 NFCタグを探索
ATQB返信 NFCタグが応答を返す
WRITE送信 NFCタグを指定して書き込みを実施
WRITE返信 NFCタグが正常に書込み完了した事を返す
READ送信 NFCタグを指定して読出しを実施
READ返信 NFCタグが正常に読出し完了した事を返す
ATTRIB送信 NFCタグを選択
ATTRIB返信 NFCタグが確定
EOF SOF
EOF SOF
SOF
SOF EOF
EOF
EOF SOF
フローチャート 概要
SN
o.
SOF EOF
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
32
SOF CMD AFI PAR
AM CRC
EOF 05 00 00 71 FF
REQB内容
名称 内容 パターン 備考
CMD コマンド 0x05 REQB/WUPBコマンド
AFI ApplicationFamily Identifier 0x00 全応答 ISO/IEC14443規格参照
PARAM パラメータ 0x00 REQBを選択
CRC CRC計算値 0x71FF CRC計算値
SOF
RES CODE
PUPI ApplicationData Protocol Info CRC
EOF
50 00 00 00 00 00 00 00 00 91 81 E0 D9 83
ATQB(REQBに対する応答)内容
名称 内容 パターン 備考
RES CODE レスポンスコード 0x50 ATQB (REQBに対する応答)
PUPI PICC識別子 0x00000000 IDMの下位4Byte
ApplicationData ApplicationData 0x00000000 未使用
Protocol Info Protocol Info 0x9181E0 パラメータ、ユーザーマニュアル参照
CRC CRC計算値 0xD983 CRC計算値
SOF
CMD Identifier PARAM CRC
EOF 1 2 3 4
1D 00 00 00 00 00 00 01 00 79 5A
ATTRIB内容
名称 内容 パターン 備考
CMD コマンドコード 0x1D ATTRIBコマンド
Identifier PICC識別子 0x00000000 ATQB応答のPUPIを設定
PARAM1 パラメータ1 0x00 ユーザーマニュアル参照
PARAM2 パラメータ2 0x00 ユーザーマニュアル参照
PARAM3 パラメータ3 0x01 ユーザーマニュアル参照
PARAM4 パラメータ4 0x00 ユーザーマニュアル参照
CRC CRC計算値 0x795A CRC計算値
5.3.3.2 送受信データの説明(1/3)
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
33
SOF
PCB CLA INS Address LEN DATA CRC
EOF
02 00 D6 00 00 01 A5 1B 94
WRITE内容
名称 内容 パターン 備考
PCB Protocol Control Byte 0x02 I-block
CLA CLA 0x00 クラスバイト 固定値
INS WRITE 0xD6 命令バイト WRITE=0xD6
Address スタートアドレス 0x0000 書込み開始アドレス
LEN Data長 0x01 書込みデータ長(Byte)
Data 書込みデータ 0xA5 書込みデータ
CRC CRC計算値 0x1B94 CRC計算値
SOF PCB
SW CRC
EOF 1 2
02 90 00 29 6A
WRITE応答内容
名称 内容 パターン 備考
PCB Protocol Control Byte 0x02 I-block
SW1 ステータスワード1 0x90 0x9000=エラー無し
SW2 ステータスワード2 0x00
CRC CRC計算値 0x296A CRC計算値
SOF
RES CODE
CRC
EOF
10 F9 E0
ATTRIB応答内容
名称 内容 パターン 備考
RES CODE レスポンスコード 0x10 ATTRIBレスポンス
CRC CRC計算値 0xF9E0 CRC計算値
5.3.3.2 送受信データの説明(2/3)
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
34
READ内容
SOF PCB
DATA SW CRC
EOF 1 2
03 A5 90 00 24 F6
READ応答内容
名称 内容 パターン 備考
PCB Protocol Control Byte 0x03 I-block
Data 読出しデータ 0xA5 読出しデータ
SW1 ステータスワード1 0x90 0x9000=エラー無し
SW2 ステータスワード2 0x00
CRC CRC計算値 0x24F6 CRC計算値
5.3.3.2 送受信データの説明(3/3)
SOF
PCB CLA INS Address LEN CRC
EOF
03 00 B0 00 00 01 E7 8B
名称 内容 パターン 備考
PCB Protocol Control Byte 0x03 I-block
CLA CLA 0x00 クラスバイト 固定値
INS READ 0xB0 命令バイト READ=0xB0
Address スタートアドレス 0x0000 読出し開始アドレス
LEN Data長 0x01 読出しデータ長(Byte)
CRC CRC計算値 0xE78B CRC計算値
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
35
5.4 トンネルモード動作
通信内容
ホストコントローラのブロック0(アドレス0x0000~0x000F)へ データ0xA5A5A5A5A5A5A5A5A5A5A5A5A5A5A5A5を書込み
↓ ホストコントローラのブロック0(アドレス0x0000~0x000F)を読み出し
FeliCa
ホストコントローラのアドレス0x0000へデータ0xA5を書込み
↓ ホストコントローラのアドレス0x0000を読み出し
TYPE-B
この章では、トンネルモードでNFCタグを介して、ホストコントローラとスマートフォン間でアクセスする具体的な動作を説明します。 トンネルモードにつきましては、本資料の4.4章をご参照ください。 なお、アクセス単位がFeliCaは16byte、TYPE-Bは1byteです。 以下のような通信内容で動作フローを説明します。
なお、NFCタグの初期状態は、RF通信(FeliCa、TYPE-B)、シリアル通信の3種類で通信が可能ですが、その後の設定で制限することも可能です。 その場合は、特定の通信が出来ない場合もありますのでご注意ください。
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
36
スマートフォン NFCタグ ホスト
コントローラ
REQ送信 SNo.1
REQレスポンス SNo.2
トンネル書込みレスポンス SNo.10
SNo.1~SNo.2:本資料5.3.2と同様 SNo.3:スマートフォンからトンネル書込みコマンドを送信します。 SNo.4:NFCタグは、NIRQにてホストコントローラに通知します。 SNo.5:VDDEX端子に電源を印加します。(電源印加後、3msecでコマンド受信可能となります:製品規格 E1) SNo.6:ホストコントローラは、NFCタグにQUERY(問い合わせ)コマンドを送信します。 SNo.7:NFCタグは、ホストコントローラにQUERYレスポンスを送信します。 SNo.8:ホストコントローラは、NFCタグにANSWER(結果通知)コマンドを送信します。 SNo.9:NFCタグは、ANSWERコマンドを受信するとホストコントローラにANSWERレスポンスを送信します。 SNo.10:NFCタグは、スマートフォンにトンネル書込みレスポンスを送信します。 SNo.11:スマートフォンからトンネル読出しコマンドを送信します。 SNo.12~SNo.16:SNo.4、 SNo.6~SNo.9と同様 SNo.17:NFCタグは、スマートフォンにトンネル読出しレスポンスを送信します。
トンネル書込みコマンド SNo.3
5.4.1 スマートフォン(FeliCa)からの動作
動作フロー概要は、下図の通りです。
トンネル読出しレスポンス
トンネル読出しコマンド
IRQ通知
VDDEX印加
QUERYコマンド
QUERYレスポンス
ANSWERコマンド
ANSWERレスポンス
SNo.4
SNo.6
SNo.5
SNo.9
SNo.8
SNo.7
IRQ通知
QUERYコマンド
QUERYレスポンス
ANSWERコマンド
ANSWERレスポンス
SNo.11 SNo.12
SNo.13
SNo.16
SNo.15
SNo.14
SNo.17
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
37
REQ 返信
NFCタグ スマートフォン
トンネル WRITE 送信
フローチャート
REQ 送信
概要
SN
o.
動作フロー詳細は、下図の通りです。
5.4.1.1 動作フロー詳細1/4
0x 00 00 00 00 00 00 B2 4D 06 00 FF FF 00 00 09 21
0x 00 00 00 00 00 00 B2 4D 12 01 02 FE 00 00 00 00 00 00 FF FF 00 00 00 FF FF FF ED CE
0x 00 00 00 00 00 00 B2 4D 21 08 02 FE 00 00 00 00 00 00 01 09 00 01 00 00 04 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 46 68
NIRQ=Low 処理終了通知
QUERY 送信 0x28
ACK 返信
送信 開始 0xA8
スタート ビット
ACK
VDDEX=High 電源 ON
ACK レスポンス
返信
ACK 0x03 周囲のRF信号の状態で、0x33,0x23,0x13が出てくる場合もあります。
0x00
ACK
ホスト コントローラ
ADDR_H 送信
ACK 返信
ACK 返信
ACK
受信 開始 0xA9
スタート ビット
ACK ACK 返信
ストップビット 送信
ストップ ビット
次ページにつづく
REQ送信 NFCタグを探索
REQ返信 NFCタグが応答を返す
トンネル WRITE送信 NFCタグを指定して書込みを実施
SN
o.1
SN
o.2
SN
o.3
SN
o.4
SN
o.5
SN
o.6
SN
o.7
NFCタグ 処理待ち NIRQを監視
タグ電源ON VDDEX(NFCタグ電源)をON 3ms待つ
通信スタート スタートビットと 7bitスレーブアドレス=0x54と WR=0を送信 ACKを受信
コマンド送信 QUERYコマンド 0x28を送信 ACKを受信
ストップビット送信
通信スタート スタートビットと7bitスレーブアドレス=0x54と WR=1を送信 ACK+STATUS を受信
アドレス受信 ACKを送信し0x0000 を2回に分けて受信
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
38
NFCタグ
トンネルWRITE 送信
フローチャート 概要
SN
o.
動作フロー詳細は、下図の通りです。
5.4.1.1 動作フロー詳細2/4
0x 00 00 00 00 00 00 B2 4D 0C 09 02 FE 00 00 00 00 00 00 00 00 D5 2F
0x10
ACK
0xA5
ACK
DATA 送信
16回繰り返す
NACK+ ストップビット
送信 NACK
ストップ ビット
ANSWER 送信 0xF8
ACK 返信
送信 開始 0xA8
スタート ビット
ACK
ANSWER レスポンス
返信
ACK 0x05 周囲のRF信号の状態で、0x33,0x23,0x13が出てくる場合もあります。
NACK+ ストップビット
送信 NACK
ストップ ビット
LEN 送信
ACK 返信
ACK 返信
ACK 返信
ACK
受信 開始 0xA9
スタート ビット
ストップビット 送信
ストップ ビット
0x00 ADDR_L
送信
次ページにつづく
前ページからつづく
スマートフォン ホスト
コントローラ
SN
o.7
アドレス受信 ACKを送信し0x0000 を2回に分けて受信
NACK+ ストップビット 送信
LEN受信 ACKを送信し 受信データ長 0x01を受信
DATA受信 ACKを送信し 受信データ0xA5を受信 16回繰り返す
SN
o.8
通信スタート スタートビットと 7bitスレーブアドレス=0x54と WR=0を送信 ACKを受信
コマンド送信 ANSWERコマンド0xF8を送信 ACKを受信
ストップビット送信
NACK+ ストップビット 送信
SN
o.9
通信スタート スタートビットと7bitスレーブアドレス=0x54と WR=1を送信 ACK+STATUS を受信
トンネルWRITE返信 NFCタグが正常に書込み完了した事を返します
SN
o.1
0
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
39
NFCタグ
フローチャート 概要
SN
o.
動作フロー詳細は、下図の通りです。
5.4.1.1 動作フロー詳細3/4
NIRQ=Low 処理終了通知
QUERY 送信 0x28
ACK 返信
送信 開始 0xA8
スタート ビット
ACK
ACK レスポンス
返信
ACK 0x01 周囲のRF信号の状態で、0x31,0x21,0x11が出てくる場合もあります。
0x00
ACK
ADDR_H 送信
ACK 返信
ACK 返信
ACK
受信 開始 0xA9
スタート ビット
ACK ACK 返信
ストップビット 送信
ストップ ビット
トンネル READ 送信
0x 00 00 00 00 00 00 B2 4D 11 06 02 FE 00 00 00 00 00 00 01 09 00 01 00 00 04 82 C7
次ページにつづく
前ページからつづく
トンネル READ送信 NFCタグを指定して読出しを実施 S
No.1
1
SN
o.1
3
通信スタート スタートビットと 7bitスレーブアドレス=0x54と WR=0を送信 ACKを受信
コマンド送信 QUERYコマンド 0x28を送信 ACKを受信
ストップビット送信
通信スタート スタートビットと7bitスレーブアドレス=0x54と WR=1を送信 ACK+STATUS を受信
アドレス受信 ACKを送信し0x0000 を2回に分けて受信
スマートフォン ホスト
コントローラ
SN
o.1
2
タグ電源ON VDDEX(NFCタグ電源)をON 3ms待つ
SN
o.1
4
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
40
NFCタグ
トンネルREAD 送信
フローチャート 概要
SN
o.
動作フロー詳細は、下図の通りです。
5.4.1.1 動作フロー詳細4/4
0x 00 00 00 00 00 00 B2 4D 1D 07 02 FE 00 00 00 00 00 00 00 00 01 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 CA 78
0x10
ACK
0xA5 DATA 送信 16繰り返す
NACK+ ストップビット
送信 NACK
ストップ ビット
ANSWER 送信 0xF8
ACK 返信
送信 開始 0xA8
スタート ビット
ACK
ANSWER レスポンス
返信
ACK 0x05 周囲のRF信号の状態で、0x33,0x23,0x13が出てくる場合もあります。
NACK+ ストップビット
送信 NACK
ストップ ビット
LEN 送信
ACK 返信
ACK 返信
ACK
受信 開始 0xA9
スタート ビット
ストップビット 送信
ストップ ビット
0x00 ADDR_L
送信
ACK 返信
ACK
前ページからつづく
SN
o.1
4 アドレス受信
ACKを送信し0x0000 を2回に分けて受信
NACK+ ストップビット 送信
LEN受信 ACKを送信し 受信データ長 0x01を受信
スマートフォン ホスト
コントローラ
SN
o.1
5
通信スタート スタートビットと 7bitスレーブアドレス=0x54と WR=0を送信 ACKを受信
コマンド送信 ANSWERコマンド0xF8を送信 ACKを受信
ストップビット送信
NACK+ ストップビット 送信
SN
o.1
6
通信スタート スタートビットと7bitスレーブアドレス=0x54と WR=1を送信 ACK+STATUS を受信
トンネルREAD返信 NFCタグから読出しデータを返します
SN
o.1
7
DATA送信 ACKを送信し 送信データ0xA5を送信 16回繰り返す
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
41
先頭フィールド 情報フィールド 最終
フィールド
PREAMBLE SYNC CODE
LEN CMD PICC CODE DATA FIELD CRC
00 00 00 00 00 00 B2 4D 12 01 02 FE 00 00 00 00 00 00 FF FF 00 00 00 FF FF FF AD 8E
REQ応答内容
名称 内容 パターン 備考
PREAMBLE プリアンブル 0x000000000000 通信開始時に付与 固定値
SYNC CODE 同期コード 0xB24D 通信開始時に付与 固定値
LEN 情報フィールド長 0x12 情報フィールドのバイト長
CMD コマンド 0x01 REQ応答のコード
PICC CODE PICC識別子 0x02FE000000000000 NFCタグのIDM デフォルト値
PMM 応答時間記述子 0xFFFF000000FFFFFF
NFCタグが応答を返すまでの時間
CRC CRC計算値 0xAB8E 情報フィールドのCRC計算値
名称 内容 パターン 備考
PREAMBLE プリアンブル 0x000000000000 通信開始時に付与 固定値
SYNC CODE 同期コード 0xB24D 通信開始時に付与 固定値
LEN 情報フィールド長 0x06 情報フィールドのバイト長
CMD コマンド 0x00 REQコマンドのコード
SYS CODE システムコード 0xFFFF システム領域SCに関わらず応答
REQ CODE リクエストコード 0x00 リクエストなしとして処理
SLOT タイムスロット 0x00 本LSIでは常に00
CRC CRC計算値 0x0921 情報フィールドのCRC計算値
先頭フィールド 情報フィールド 最終
フィールド
PREAMBLE SYNC CODE LEN CMD SYS
CODE
REQ
CODE
SLOT CRC
00 00 00 00 00 00 B2 4D 06 00 FF FF 00 00 09 21
REQ送信内容
5.4.1.2 送受信データの説明(1/3)
動作フローで送受信しているデータを説明します。 詳細はユーザーマニュアルをご参照ください。
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
42
先頭フィールド 情報フィールド
PREAMBLE SYNC CODE
LEN CMD PICC CODE SVS
NUM
SVS Blk
NUM
Block List
00 00 00 00 00 00 B2 4D 21 08 02 FE 00 00 00 00 00 00 01 09 00 01 00 00 04
名称 内容 パターン 備考
PREAMBLE プリアンブル 0x000000000000 通信開始時に付与 固定値
SYNC CODE 同期コード 0xB24D 通信開始時に付与 固定値
LEN 情報フィールド長 0x0C 情報フィールドのバイト長
CMD コマンド 0x09 WRITE応答のコード
PICC CODE PICC識別子 0x02FE000000000000 NFCタグのIDM デフォルト値
STATUS1 ステータスフラグ1 0x00 00 = 正常終了
STATUS2 ステータスフラグ2 0x00 00 = 正常終了
CRC CRC計算値 0xD52F 情報フィールドのCRC計算値
先頭フィールド 情報フィールド 最終フィール
ド PREAMBLE SYNC
CODE LEN CMD PICC CODE STATUS CRC
1 2 00 00 00 00 00 00 B2 4D 0C 09 02 FE 00 00 00 00 00 00 00 00 D5 2F
トンネルWRITEコマンド応答内容(通常WRITEの応答と同一フォーマット)
トンネルWRITEコマンド内容
5.4.1.2 送受信データの説明(2/3)
名称 内容 パターン 備考
PREAMBLE プリアンブル 0x000000000000 通信開始時に付与 固定値
SYNC CODE 同期コード 0xB24D 通信開始時に付与 固定値
LEN 情報フィールド長 0x21 情報フィールドのバイト長 トンネルモードで変更
CMD コマンド 0x08 WRITEコマンドのコード
PICC CODE PICC識別子 0x02FE000000000000 NFCタグのIDM デフォルト値
SVSNUM サービスファイル数 0x01 サービスファイル数
SVS サービスファイル識別子 0x0900 サービス識別子
BLK NUM ブロック数 0x01 書込みブロック数
BLK List ブロックリスト 0x000004 書込みブロック指定 トンネルモードで変更
DATA 書込みデータ 0x
A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5
A5 A5
書込みデータ
CRC CRC計算値 0x4668 情報フィールドのCRC計算値
最終フィールド
DATA CRC
A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 46 68
~
~
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
43
先頭フィールド 情報フィールド 最終フィールド
PREAMBLE SYNC CODE
LEN CMD
PICC CODE SVS
NUM
SVS Blk
NUM
Block List CRC
00 00 00 00 00 00 B2 4D 11 06 02 FE 00 00 00 00 00 00 01 09 00 01 00 00 04 82 C7
名称 内容 パターン 備考
PREAMBLE プリアンブル 0x000000000000 通信開始時に付与 固定値
SYNC CODE 同期コード 0xB24D 通信開始時に付与 固定値
LEN 情報フィールド長 0x11 情報フィールドのバイト長 トンネルモードで変更
CMD コマンド 0x06 READコマンドのコード
PICC CODE PICC識別子 0x02FE000000000000 NFCタグのIDM デフォルト値
SVSNUM サービスファイル数 0x01 サービスファイル数
SVS サービスファイル識別子 0x0900 サービス識別子
BLK NUM ブロック数 0x01 読出しブロック数
BLK List ブロックリスト 0x000004 読出しブロック指定 トンネルモードで変更
CRC CRC計算値 0x82C7 情報フィールドのCRC計算値
名称 内容 パターン 備考
PREAMBLE プリアンブル 0x000000000000 通信開始時に付与 固定値
SYNC CODE 同期コード 0xB24D 通信開始時に付与 固定値
LEN 情報フィールド長 0x1D 情報フィールドのバイト長
CMD コマンド 0x07 READ応答のコード
PICC CODE PICC識別子 0x02FE000000000000 NFCタグのIDM デフォルト値
STATUS1 ステータスフラグ1 0x00 00 = 正常終了
STATUS2 ステータスフラグ2 0x00 00 = 正常終了
DATA 読出しデータ 0x
A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5
読出しデータ
CRC CRC計算値 0xCA78 情報フィールドのCRC計算値
先頭フィールド 情報フィールド 最終フィール
ド PREAMBLE SYNC
CODE LEN CM
D PICC CODE STATUS Blk
NUM
DATA CRC
00 00 00 00 00 00 B2 4D 1D 07 02 FE 00 00 00 00 00 00 00 00 01 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 CA 78
トンネルREADコマンド応答内容(通常READの応答と同一フォーマット)
トンネルREADコマンド内容
5.4.1.2 送受信データの説明(3/3)
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
44
スマートフォン NFCタグ ホスト
コントローラ
トンネル書込みレスポンス SNo.12
SNo.1~SNo.4:本資料5.3.3と同様 SNo.5~SNo.19:本資料5.4.1のSNo.3~SNo.17と同様
トンネル書込みコマンド SNo.5
5.4.2 スマートフォン(TYPE-B)からの動作
動作フロー概要は、下図の通りです。
トンネル読出しレスポンス
トンネル読出しコマンド
IRQ通知
VDDEX印加
QUERYコマンド
QUERYレスポンス
ANSWERコマンド
ANSWERレスポンス
SNo.6
SNo.8
SNo.7
SNo.11
SNo.10
SNo.9
IRQ通知
QUERYコマンド
QUERYレスポンス
ANSWERコマンド
ANSWERレスポンス
SNo.13 SNo.14
SNo.15
SNo.18
SNo.17
SNo.16
SNo.19
REQB送信 SNo.1
ATQB応答 SNo.2
SNo.4
SNo.3 ATTRIB送信
ATTRIB応答
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
45
NFCタグ スマートフォン
フローチャート 概要
SN
o.
動作フロー詳細は、下図の通りです。
5.4.2.1 動作フロー詳細
ホスト コントローラ
SN
o.6
~11
ATQB 返信
ATTRIB 送信
SN
o.1
SN
o.2
REQB 送信
SN
o.3
SN
o.4
SOF 0x 05 00 00 71 FF EOF
0x 50 00 00 00 00 00 00 00 00 91 81 E0 D9 83
0x 1D 00 00 00 00 00 00 01 00 79 5A
ATTRIB 応答
0x 10 F9 E0
トンネルWRITE 送信
0x 02 00 D6 40 00 01 A5 AC 82
SN
o.5
SOF EOF
REQB送信 NFCタグを探索
ATQB返信 NFCタグが応答を返す
WRITE送信 NFCタグを指定して書き込みを実施
ATTRIB送信 NFCタグを選択
ATTRIB返信 NFCタグが確定
EOF SOF
SOF EOF
SOF EOF
SNo.6~ SNo.11 については、データ書き込み単位が1byte (DATA受信の16回繰り返しがなくなる)である以外は5.4.1.1のSNo.4~ SNo.9と同一内容なので省略
トンネルWRITE 応答
0x 02 90 00 29 6A
WRITE返信 NFCタグが正常に書込み完了した事を返す
SOF EOF
SN
o.1
2
トンネルREAD 送信
トンネルREAD 応答
0x 03 A5 90 00 24 F6
0x 03 00 B0 40 00 01 91 8D S
No.1
3
SN
o.1
9
トンネルREAD送信 NFCタグを指定して読出しを実施
EOF SOF
EOF SOF
SNo.14~ SNo.18 については、データ書き込み単位が1byte (DATA送信の16回繰り返しがなくなる)である以外は5.4.1.1のSNo.12~ SNo.16と同一内容なので省略
トンネルREAD返信 NFCタグから読出しデータを返します
SN
o.1
4~
18
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
46
SOF CMD AFI PAR
AM CRC
EOF 05 00 00 71 FF
REQB内容
名称 内容 パターン 備考
CMD コマンド 0x05 REQB/WUPBコマンド
AFI ApplicationFamily Identifier 0x00 全応答 ISO/IEC14443規格参照
PARAM パラメータ 0x00 REQBを選択
CRC CRC計算値 0x71FF CRC計算値
SOF
RES CODE
PUPI ApplicationData Protocol Info CRC
EOF
50 00 00 00 00 00 00 00 00 91 81 E0 D9 83
ATQB (REQBに対する応答)内容
名称 内容 パターン 備考
RES CODE レスポンスコード 0x50 ATQB (REQBに対する応答)
PUPI PICC識別子 0x00000000 IDMの下位4Byte
ApplicationData ApplicationData 0x00000000 未使用
Protocol Info Protocol Info 0x9181E0 パラメータ、ユーザーマニュアル参照
CRC CRC計算値 0xD983 CRC計算値
SOF
CMD Identifier PARAM CRC
EOF 1 2 3 4
1D 00 00 00 00 00 00 01 00 79 5A
ATTRIB内容
名称 内容 パターン 備考
CMD コマンドコード 0x1D ATTRIBコマンド
Identifier PICC識別子 0x00000000 ATQB応答のPUPIを設定
PARAM1 パラメータ1 0x00 ユーザーマニュアル参照
PARAM2 パラメータ2 0x00 ユーザーマニュアル参照
PARAM3 パラメータ3 0x01 ユーザーマニュアル参照
PARAM4 パラメータ4 0x00 ユーザーマニュアル参照
CRC CRC計算値 0x795A CRC計算値
5.4.2.2 送受信データの説明(1/3)
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
47
SOF
PCB CLA INS Address LEN DATA CRC
EOF
02 00 D6 40 00 01 A5 AC 82
トンネルWRITE内容
名称 内容 パターン 備考
PCB Protocol Control Byte 0x02 I-block
CLA CLA 0x00 クラスバイト 固定値
INS WRITE 0xD6 命令バイト WRITE=0xD6
Address スタートアドレス 0x4000 書込み開始アドレス トンネルモードで変更
LEN Data長 0x01 書込みデータ長(Byte)
Data 書込みデータ 0xA5 書込みデータ
CRC CRC計算値 0xAC82 CRC計算値
SOF
PCB SW CRC
EOF 1 2
02 90 00 29 6A
名称 内容 パターン 備考
PCB Protocol Control Byte 0x02 I-block
SW1 ステータスワード1 0x90 0x9000=エラー無し
SW2 ステータスワード2 0x00
CRC CRC計算値 0x296A CRC計算値
SOF
RES CODE
CRC
EOF
10 F9 E0
ATTRIB応答内容
名称 内容 パターン 備考
RES CODE レスポンスコード 0x10 ATTRIBレスポンス
CRC CRC計算値 0xF9E0 CRC計算値
5.4.2.2 送受信データの説明(2/3)
トンネルWRITEコマンド応答内容(通常WRITEの応答と同一フォーマット)
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
48
トンネルREAD内容
SOF
PCB DATA SW CRC
EOF 1 2
03 A5 90 00 24 F6
名称 内容 パターン 備考
PCB Protocol Control Byte 0x03 I-block
Data 読出しデータ 0xA5 読出しデータ
SW1 ステータスワード1 0x90 0x9000=エラー無し
SW2 ステータスワード2 0x00
CRC CRC計算値 0x24F6 CRC計算値
5.4.2.2 送受信データの説明(3/3)
SOF
PCB CLA INS Address LEN CRC
EOF
03 00 B0 40 00 01 91 8D
名称 内容 パターン 備考
PCB Protocol Control Byte 0x03 I-block
CLA CLA 0x00 クラスバイト 固定値
INS READ 0xB0 命令バイト READ=0xB0
Address スタートアドレス 0x4000 読出し開始アドレス トンネルモードで変更
LEN Data長 0x01 読出しデータ長(Byte)
CRC CRC計算値 0x918D CRC計算値
トンネルREADコマンド応答内容(通常READの応答と同一フォーマット)
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
49
5.5 システム領域の設定方法
NFCタグを使用する前には、NFCタグLSIのシステム領域を設定する必要があります。 設定前は、システム領域が有効化されていないため、ハード固定の初期値となってます。 NFCタグLSIのハード固定の初期状態は、RF通信(TYPE-B)、RF通信(FeliCa)、シリアル通信の3種類で通信が可能です。 5.5章では、 RF通信(TYPE-B)、RF通信(FeliCa)、シリアル通信の3種類の通信手段を用いて、システム領域を設定する方法を説明します。 書き込む設定例は、ハード固定の初期状態と同一値で下表をご参照ください。 パラメータの概要も、記載していますが、詳細は、ユーザーマニュアルをご参照ください。
Block Address x0 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 xA xB xC xD xE xF
29 0x01DX パラメータ名 CONFIG
値 00 00 00 00 00 00 00 00 01 23 45 67 89 AB CD EF
30 0x01EX パラメータ名 SC IDM PMM AFI FWI HW1
値 AA FF 02 FE 00 00 00 00 00 00 FF FF 00 E0 00 54
31 0x01FX パラメータ名 RORF ROSI SECURITY TN PRM HW2 CONFIG2
値 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 47 F0 00 2E
分類 名称 データサイズ 概要
設定値 CONFIG 16byte 詳細はユーザーマニュアルをご参照ください
FeliCa通信
パラメータ
SC 2byte JISX6319-4のシステムコード
IDM 8byte JISX6319-4のPICC識別子
PMM 2byte JISX6319-4の応答時間
TYPE-B通信
パラメータ
AFI 1byte ISO/IEC14443TYPE-BのAFIの設定に対応
FWI 1byte ISO/IEC14443TYPE-BのAFIの設定に対応
アクセス
制限
RORF 4byte RF通信WRITE禁止設定
ROSI 4byte シリアル通信WRITE禁止設定
SECURITY 4byte RF通信平文アクセス設定
応答設定 TNPRM 1byte トンネルモード待ち時間設定
HW 2byte 応答するRF通信規格の選択
IDM設定 、 I2Cのスレーブアドレス設定
HW2 1byte NIRQ発生要因の設定
設定値 CONFIG2 2byte 詳細はユーザーマニュアルをご参照ください
設定例のパラメータ
パラメータの概要
NFCタグ内のブロック29~31(アドレス0x01D0~x01FF)へ下記の設定パラメータを書き込み
通信内容
シリアル、TYPE-B、FeliCa
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
50
スマートフォン NFCタグ ホスト
コントローラ
VDDEX 印加 SNo.1
書込みコマンド SNo.2
書込みコマンドレスポンス SNo.4
書込み完了フラグ SNo.3
動作フロー概要は、下図の通りです。
5.5.1 ホストコントローラ(シリアル)からの設定
SNo.1:VDDEX端子に電源を印加します。(電源印加後、3msecでコマンド受信可能となります:製品規格 E1) SNo.2:ホストコントローラからNFCタグに、書込みコマンドを送信します。 受信後、NFCタグは処理を実施します。 SNo.3:NFCタグは、コマンド処理完了後に、書込み完了フラグとしてNIRQを返します。 SNo.4:NFCタグは、処理結果をホストコントローラにレスポンスを送信します。
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
51
3ms
ACK 返信
ACK 返信
ACK 返信
ACK 返信
VDDEX=High
ACK 返信
次ページにつづく
NFCタグ ホスト
コントローラ
送信 開始
CMD 送信
ADDR_H 送信
ADDR_L 送信
LEN 送信
0xA8
0x18
0x01
0xD0
0x30
SN
o.1
SN
o.2
フローチャート
電源 ON
概要
SN
o.
スタート ビット
ACK
ACK
ACK
ACK
ACK
先に記載した、動作フローの詳細は、下図の通りです。
5.5.1.1 動作フロー詳細(1/2)
タグ電源ON VDDEX (NFCタグ電源)をON 3ms待つ
通信スタート スタートビットと 7bitスレーブアドレス=0x54と WR=0を送信 ACKを受信
コマンド送信 WRITEコマンド0x18を送信 ACKを受信
アドレス送信 0x01D0 を2回に分けて送信 1回毎に ACKを受信
LEN送信 送信データ長 0x30を送信 ACKを受信
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
52
書込みデータ
DATA2~DATA47まで 同様に書込み
書込
処理
DATA1 送信
DATA48 送信
ストップビット 送信
データ送信 システム領域の書込みのため 右表書込みデータに従って byte書込みを48回繰り返す 毎回ACKを受信
ACK レスポンス
返信
ACK 返信
ACK 返信
SN
o.3
SN
o.2
NFCタグ ホスト
コントローラ
ストップビット 送信
概要
SN
o. フローチャート
NIRQ=Low
送信 開始
NACK+ ストップ ビット 送信
NACK
処理終了通知
スタート ビット
ACK
ACK
0xA9
0x00
0x2E
ストップ ビット
ストップ ビット
ACK 0x05 周囲のRF信号の状態で、0x35,0x25,0x15が出てくる場合もあります。
5.5.1.1 動作フロー詳細(2/2)
前ページからつづく
NFCタグ 処理待ち NIRQを監視
SN
o.4
通信スタート スタートビットと 7bitスレーブアドレス=0x54と WR=1を送信 ACK+STATUS 受信
NACK+ ストップビット送信
DATA 1 0x 00DATA 2 0x 00DATA 3 0x 00DATA 4 0x 00DATA 5 0x 00DATA 6 0x 00DATA 7 0x 00DATA 8 0x 00DATA 9 0x 01DATA 10 0x 23DATA 11 0x 45DATA 12 0x 67DATA 13 0x 89DATA 14 0x ABDATA 15 0x CDDATA 16 0x EFDATA 17 0x AADATA 18 0x FFDATA 19 0x 02DATA 20 0x FEDATA 21 0x 00DATA 22 0x 00DATA 23 0x 00DATA 24 0x 00DATA 25 0x 00DATA 26 0x 00DATA 27 0x FFDATA 28 0x FFDATA 29 0x 00DATA 30 0x E0DATA 31 0x 00DATA 32 0x 54DATA 33 0x 00DATA 34 0x 00DATA 35 0x 00DATA 36 0x 00DATA 37 0x 00DATA 38 0x 00DATA 39 0x 00DATA 40 0x 00DATA 41 0x 00DATA 42 0x 00DATA 43 0x 00DATA 44 0x 00DATA 45 0x 47DATA 46 0x F0DATA 47 0x 00DATA 48 0x 2E
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
53
スマートフォン(FeliCa)から、NFCタグのシステム領域を設定する場合について説明します。
スマートフォン NFCタグ ホスト
コントローラ
REQ 印加 SNo.1
REQレスポンス SNo.2
書込みコマンドレスポンス SNo.4
書込みコマンド SNo.3
動作フロー概要は、下図の通りです。
5.5.2 スマートフォン(FeliCa)からの設定
SNo.1:スマートフォンは、REQコマンドを発行してレスポンスを待ちます。 NFCタグが存在しない場合、SNo.2の応答が帰らないので、SNo.1を繰り返します。 SNo.2:NFCタグからSNo.1のREQコマンドのレスポンスを返します。 スマートフォンがNFCタグを捕捉します。 SNo.3:スマートフォンから書込みコマンドを送信します。 NFCタグは、SNo.3の書込みコマンドを受信すると、コマンド処理を行います。 SNo.4:NFCタグは、コマンド処理結果をスマートフォンに送信します。
注: Android端末ではタグの検出SNo2までを、OSが担当しています。
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
54
REQ 返信
NFCタグ スマートフォン
WRITE 送信
WRITE 送信
フローチャート
REQ 送信
概要
SN
o.
動作フロー詳細は、下図の通りです。
5.5.2.1 動作フロー詳細
0x 00 00 00 00 00 00 B2 4D 06 00 FF FF 00 00 09 21
0x 00 00 00 00 00 00 B2 4D 12 01 02 FE 00 00 00 00 00 00 FF FF 00 00 00 FF FF FF ED CE
0x 00 00 00 00 00 00 B2 4D 0C 09 02 FE 00 00 00 00 00 00 00 00 D5 2F
0x 00 00 00 00 00 00 B2 4D 44 08 02 FE 00 00 00 00 00 00 01 09 00 03 80 1D 80 1E 80 1F 00 00 00 00 00 00 00 00 01 23 45 67 89 AB CD EF AA FF 02 FE 00 00 00 00 00 00 FF FF 00 E0 00 54 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 47 F0 00 2E 77 94
SN
o.1
SN
o.2
SN
o.3
SN
o.4
REQ送信 NFCタグを探索
REQ返信 NFCタグが応答を返す
WRITE送信 NFCタグを指定して書き込みを実施
WRITE返信 NFCタグが正常に書込み完了した事を返す
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
55
先頭フィールド 情報フィールド 最終
フィールド
PREAMBLE SYNC CODE
LEN CMD PICC CODE DATA FIELD CRC
00 00 00 00 00 00 B2 4D 12 01 02 FE 00 00 00 00 00 00 FF FF 00 00 00 FF FF FF ED CE
REQ応答内容
名称 内容 特定パターン 備考
PREAMBLE プリアンブル 0x000000000000 通信開始時に付与 固定値
SYNC CODE 同期コード 0xB24D 通信開始時に付与 固定値
LEN 情報フィールド長 0x12 情報フィールドのバイト長
CMD コマンド 0x01 REQ応答のコード
PICC CODE PICC識別子 0x02FE000000000000 NFCタグのIDM デフォルト値
PMM 応答時間記述子 0xFFFF000000FFFFFF NFCタグが応答を返すまでの時間
CRC CRC計算値 0xEDCE 情報フィールドのCRC計算値
名称 内容 パターン 備考
PREAMBLE プリアンブル 0x000000000000 通信開始時に付与 固定値
SYNC CODE 同期コード 0xB24D 通信開始時に付与 固定値
LEN 情報フィールド長 0x06 情報フィールドのバイト長
CMD コマンド 0x00 REQコマンドのコード
SYS CODE システムコード 0xFFFF システム領域SCに関わらず応答
REQ CODE リクエストコード 0x00 リクエストなしとして処理
SLOT タイムスロット 0x00 本LSIでは常に00
CRC CRC計算値 0x0921 情報フィールドのCRC計算値
先頭フィールド 情報フィールド 最終
フィールド
PREAMBLE SYNC CODE LEN CMD SYS
CODE
REQ
CODE
SLOT CRC
00 00 00 00 00 00 B2 4D 06 00 FF FF 00 00 09 21
REQ送信内容
5.5.2.2 送受信データの説明(1/3)
動作フローで送受信しているデータを説明します。 詳細はユーザーマニュアルをご参照ください。
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
56
先頭フィールド 情報フィールド
PREAMBLE SYNC CODE
LEN CMD PICC CODE SVS
NUM
SVS Blk
NUM
Block List
1 2 3
00 00 00 00 00 00 B2 4D 44 08 02 FE 00 00 00 00 00 00 01 09 00 01 80 1D 80 1E 80 1F
WRITEコマンド内容
5.5.2.2 送受信データの説明(2/3)
名称 内容 パターン 備考
PREAMBLE プリアンブル 0x000000000000 通信開始時に付与 固定値
SYNC CODE 同期コード 0xB24D 通信開始時に付与 固定値
LEN 情報フィールド長 0x44 情報フィールドのバイト長
CMD コマンド 0x08 WRITEコマンドのコード
PICC CODE PICC識別子 0x02FE000000000000 NFCタグのIDM デフォルト値
SVSNUM サービスファイル数 0x03 サービスファイル数
SVS サービスファイル識別子 0x0900 サービス識別子
BLK NUM ブロック数 0x01 書込みブロック数
BLK List ブロックリスト 0x801D、0x801E、0x801F 書込みブロック指定
DATA 書込みデータ 0x
00 00 00 00 00 00 00 00 01 23 45 67 89 AB CD EF AA FF 02 FE 00 00 00 00 00 00 FF FF 00 E0 00 54 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 47 F0 00 2E
書込みデータ
CRC CRC計算値 0x7794 情報フィールドのCRC計算値
DATA
CONFIG SC IDM
00 00 00 00 00 00 00 00 01 23 45 67 89 AB CD EF AA FF 02 FE 00 00 00 00 00 00
~
~
DATA 最終フィールド
PMM AFI FWI HW RORF ROSI SECURITY TNPRM
HW2 CONFIG2 CRC
FF FF 00 E0 00 54 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 47 F0 00 2E 77 94
~
~
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
57
名称 内容 パターン 備考
PREAMBLE プリアンブル 0x000000000000 通信開始時に付与 固定値
SYNC CODE 同期コード 0xB24D 通信開始時に付与 固定値
LEN 情報フィールド長 0x0C 情報フィールドのバイト長
CMD コマンド 0x09 WRITE応答のコード
PICC CODE PICC識別子 0x02FE000000000000 NFCタグのIDM デフォルト値
STATUS1 ステータスフラグ1 0x00 00 = 正常終了
STATUS2 ステータスフラグ2 0x00 00 = 正常終了
CRC CRC計算値 0xD52F 情報フィールドのCRC計算値
先頭フィールド 情報フィールド 最終フィールド
PREAMBLE SYNC CODE
LEN CMD PICC CODE STATUS CRC
1 2 00 00 00 00 00 00 B2 4D 0C 09 02 FE 00 00 00 00 00 00 00 00 D5 2F
WRITEコマンド応答内容
5.5.2.2 送受信データの説明(3/3)
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
58
動作フロー概要は、下図の通りです。
スマートフォン(TYPE-B)から、NFCタグのシステム領域を設定する場合について説明します。
スマートフォン NFCタグ ホスト
コントローラ
REQB/WUPB送信 SNo.1
ATQB応答 SNo.2
書込みコマンドレスポンス
SNo.4
書込みコマンド
SNo.3
SNo.6
SNo.5
ATTRIB送信
ATTRIB応答
5.5.3 スマートフォン(TYPE-B)からの設定
SNo.1:スマートフォンは、REQBコマンドを発行してレスポンスを待ちます。 NFCタグが存在しない場合、SNo.2の応答が帰らないので、SNo.1を繰り返します。 SNo.2:NFCタグからSNo.1のレスポンスATQB応答を返します。 スマートフォンがタグを捕捉します。 SNo.3:スマートフォンは、ATTRIBコマンドを発行します。 SNo.4:NFCタグからSNo.3のレスポンスATTRIB応答を返します。 NFCタグが活性化状態になります。 SNo.5:スマートフォンから書込みコマンドを送信します。 NFCタグは、SNo.5の書込みコマンドを受信すると、コマンド処理を行います。 SNo.6:NFCタグは、コマンド処理結果をスマートフォンに送信します。
注: Android端末ではタグの検出SNo4までを、OSが担当しています。
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
59
ATQB 返信
NFCタグ スマートフォン
ATTRIB 送信
フローチャート
REQB 送信
概要
SN
o.
動作フロー詳細は、下図の通りです。 波形仕様、SOF,EOFパターンにつきましては、ISO/IEC14443規格をご参照ください。 データは、8bit単位で、先頭に「0」、最後に「1」を付与した10bit単位で送信されます。 本内容につきましてもISO/IEC 14443規格に記載されております。
5.5.3.1 動作フロー詳細
SOF 0x 05 00 00 71 FF EOF
0x 1D 00 00 00 00 00 01 00 79 5A SOF EOF
ATTRIB 応答
0x 10 F0 E0 SOF EOF
WRITE 送信
WRITE 応答
SOF 0x 02 90 00 29 6A EOF
0x 02 00 D6 01 D8 30 00 00 00 00 00 00 00 00 01 23 45 67 89 AB CD EF AA FF 02 FE 00 00 00 00 00 00 FF FF 00 E0 00 54 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 47 F0 00 2E CE 0D
EOF SOF
SN
o.1
SN
o.2
SN
o.3
SN
o.4
SN
o.5
SN
o.6
REQB送信 NFCタグを探索
ATQB返信 NFCタグが応答を返す
WRITE送信 NFCタグを指定して書き込みを実施
WRITE返信 NFCタグが正常に書込み完了した事を返す
ATTRIB送信 NFCタグを選択
ATTRIB返信 NFCタグが確定
0x 50 00 00 00 00 00 00 00 00 91 81 E0 D9 83
SOF EOF
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
60
SOF CMD AFI PAR
AM CRC
EOF 05 00 00 71 FF
REQB内容
名称 内容 パターン 備考
CMD コマンド 0x05 REQB/WUPBコマンド
AFI ApplicationFamily Identifier 0x00 全応答 ISO/IEC14443規格参照
PARAM パラメータ 0x00 REQBを選択
CRC CRC計算値 0x71FF CRC計算値
SOF
RES CODE
PUPI ApplicationData Protocol Info CRC
EOF
50 00 00 00 00 00 00 00 00 91 81 E0 D9 83
ATQB (REQBに対する応答)内容
名称 内容 パターン 備考
RES CODE レスポンスコード 0x50 ATQB (REQBに対する応答)
PUPI PICC識別子 0x00000000 IDMの下位4Byte
ApplicationData ApplicationData 0x00000000 未使用
Protocol Info Protocol Info 0x9181E0 パラメータ、ユーザーマニュアル参照
CRC CRC計算値 0xD983 CRC計算値
SOF
CMD Identifier PARAM CRC
EOF 1 2 3 4
1D 00 00 00 00 00 00 01 00 79 5A
ATTRIB内容
名称 内容 パターン 備考
CMD コマンドコード 0x1D ATTRIBコマンド
Identifier PICC識別子 0x00000000 ATQB応答のPUPIを設定
PARAM1 パラメータ1 0x00 ユーザーマニュアル参照
PARAM2 パラメータ2 0x00 ユーザーマニュアル参照
PARAM3 パラメータ3 0x01 ユーザーマニュアル参照
PARAM4 パラメータ4 0x00 ユーザーマニュアル参照
CRC CRC計算値 0x795A CRC計算値
5.5.3.2 送受信データの説明(1/2)
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
61
SOF
PCB CLA INS Address LEN
02 00 D6 01 D0 30
WRITE内容
名称 内容 パターン 備考
PCB Protocol Control Byte 0x02 I-block
CLA CLA 0x00 クラスバイト 固定値
INS WRITE 0xD6 命令バイト WRITE=0xD6
Address スタートアドレス 0x01D0 書込み開始アドレス
LEN Data長 0x30 書込みデータ長(Byte)
Data
書込みデータ 0x
00 00 00 00 00 00 00 00 01 23 45 67 89 AB CD EF AA FF 02 FE 00 00 00 00 00 00 FF FF 00 E0 00 54 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 47 F0 00 2E
書込みデータ
CRC CRC計算値 0xCE0D CRC計算値
SOF
PCB SW CRC
EOF 1 2
02 90 00 29 6A
WRITE応答内容
名称 内容 パターン 備考
PCB Protocol Control Byte 0x02 I-block
SW1 ステータスワード1 0x90 0x9000=エラー無し
SW2 ステータスワード2 0x00
CRC CRC計算値 0x296A CRC計算値
SOF
RES CODE
CRC
EOF
10 F9 E0
ATTRIB応答内容
名称 内容 パターン 備考
RES CODE レスポンスコード 0x10 ATTRIBレスポンス
CRC CRC計算値 0xF9E0 CRC計算値
5.5.3.2 送受信データの説明(2/2)
DATA
CONFIG SC IDM
00 00 00 00 00 00 00 00 01 23 45 67 89 AB CD EF AA FF 02 FE 00 00 00 00 00 00
~
~
DATA CRC
EOF PMM AFI FWI HW RORF ROSI SECURITY TNPRM
HW2 CONFIG2
FF FF 00 E0 00 54 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 47 F0 00 2E CE 0D
~
~
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
62
付録
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
63 63
RF通信
付録1 RF通信デモの説明
スマートフォン
RF通信デモでは、NFCタグとスマートフォンの通信を行います。 以下に、例としてMN63Y1213のサンプルアプリケーションソフトを用いたデモの概略を説明します。
タグ設定(システム領域設定)アプリケーションソフトの使い方
NFC タグボード
NFC
-TA
G
Antenna
TA
G c
ircuit
RF
スマートフォンアプリケーション名:1213Tag Setting apk:Panasonic_TagSetting1213_v[xxx].apk (* [ ]内はバージョンNo. ) ①NFCタグに対して所望の通信フォーマットに対応させる
Initialize :システム領域の初期化 NDEF :NDEF 有効 CLEAR NDEF :NDEF 無効( FeliCa/Type B 有効) NFC-F :FeliCa 有効(Type B無効) NFC-B :Type B 有効(FeliCa無効) NFC-F/NFC-B:FeliCa/Type B 有効
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
64 64
②NFCタグ設定を読み出す
Type Settingの各ボタンに対するWRITEデータ
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
65 65
スマートフォンアプリケーション名:Tag RW apk:Panasonic_TagRW_v[xxx].apk (* [ ] 内はバージョンNo. )
タグと通信してNFCタグのユーザー領域をREAD/WRITEするため、 Panasonic_TagRWアプリを起動します。まず、READの場合から記載します。
タグ通信(ユーザー領域リード・ライト)アプリケーションソフトの使い方
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
66 66
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
67 67
付録2 シリアル通信デモの説明
mic
ro
contro
ller
Control Board
I2C
NFC
-TA
G
Antenna
TA
G c
ircuit
Control Board
USB-UART
USB
personal computer
NFC タグボード
一例としてMN63Y1213のシリアル通信デモの環境を概略して上図に示します。このデモでは、PC上にGUIを用意してコントロールボード上のホストコントローラとUSBを介して通信を行います。さらにホストコントローラは、I2Cを通してNFCタグボードと通信を行います。結果、PC上のGUIからNFCタグのメモリ領域をリード・ライトできるようになります。デモの流れを以下に示します。 PCアプリケーション名:Panasonic NFC TAG Dump Tool exe:NFCTAG_DumpTool_v[xxx].exe (* [ ]内はバージョンNo. )
シリアル通信デモシナリオの環境 (MN63Y1213での一例)
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
68 68
付録3 トンネル通信デモの説明
トンネル通信デモの環境を概略して下図に示します。 このデモでは、PC上にGUIを用意してコントロールボード上の ホストコントローラとUSBを介して通信を行います。 さらにホストコントローラは、I2Cを通してNFCタグボードと通信を行います。 また、NFCタグはアンテナを通じてNFC搭載機器と通信を行います。 結果、PC上のGUIからNFC搭載端末と通信を行うことが できるようになります。デモの流れを以下に示します。 PCアプリケーション名:Panasonic NFC TAG Dump Tool exe:NFCTAG_DumpTool_v[xxx].exe (* [ ]内はバージョンNo. ) スマートフォンアプリケーション名:Tag RW apk:Panasonic_TagRW_v[xxx].apk (* [ ]内はバージョンNo. )
トンネル通信デモシナリオの環境
動作順序
Antenna
Serial-
USB
conve
rter
8bit M
CU
NFC TAG
UART
USB
NFC-TAG ボード
パソコン
Androidサンプル アプリケーション
①スマートフォンからNFC経由でNFC-tagメモリをリード/ライト ②スマートフォンからNFC経由でトンネルメモリをリード/ライト ③パソコン(若しくはホストコントローラ)からNFC-Tagメモリをリード/ライト ④パソコンからトンネルメモリをリード/ライト
Host Controller
512byte NFC-tag
メモリ
4096byte トンネル メモリ
※ トンネルメモリ = ホストコントローラ内メモリ
①
②
③
④
NFC-Tag ダンプツール
312500 bps I2C
スマートフォン (NFC搭載機器)
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
69 69
付録4 スマートフォンアプリ提供環境について 別に、『NFC-TAGアンドロイドアプリケーション実装手順書』を弊社より提示することが可能です。 ただし動作確認している開発環境は以下のとおりで、ソフトウェアの導入手順を示します。
◆アンドロイドSDKのダウンロード http://developer.android.com/sdk/index.html Android SDK | Android Developers のサイトからOSに合ったSDKをダウンロードします。
◆JDKのインストール http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html Java SE Downloads のサイトからJDKをインストールします。 『JDK』と書いてあるところからダウンロードリストのページに行ってください。
◆弊社確認環境 [開発環境] Intel® Core™2 Duto [email protected], 3.50GB RAM Microsoft Windows XP Professional Version 2002 Service Pack 2 Eclipse Version:Indigo Service Release 2 SDK Platform Android 2.3.3(API 10)
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70
F A面
B面
付録5 BTPB-101B写真
BTPB-101B写真
本資料で、ホスト制御例としてあげているマイコン基板の写真を掲載します。 弊社から供給可能なデモ用途としても使用されています。
BTPB-101B写真
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
71
付録6 NFCタグアンテナ評価ボード設計データ 本資料で、一例としてMN63Y1213のアンテナ評価ボードについて概要をまとめました。 本アンテナ評価ボードは、弊社から供給可能なデモ用途としても使用されています。 各品種のアンテナ評価ボードの詳細については、下記URLに記載のドキュメント「評価ボード回路図および実装例」をご覧ください。 https://industrial.panasonic.com/jp/products/semiconductors/nfctags/lsis/nfc-tag-lsis/MN63Y1213
部品名 概要 数 値
MN63Y1213 NFCタグLSI 1 ー IC
HRS DF11CZ-8DP-2V(27) コネクタ 1 CN1
(1608) 電源安定化容量 2 2.2μF C1 C2
(1608) 共振調整コンデンサ 1 330pF C3
(1608) タグLSIの動作安定化抵抗 1 200Ω R1
パターン拡大
C1
パターン図面
写真
部品表
回路図 C
N1
SDA
VSS
SCL
NIRQ
VDDEX
C2
R1
MN
63Y
1213
CN1
7 NC VDDEX 8 5 NC NIRQ 6 3 SCL SDA 4 1 VSS NC 2
SDA 7
NIRQ 5
VDDA 8
SCL 6 3 VSS 4 VA
1 VB 2 VDDEX MN63Y1213
IC
C3
330p
C1
2.2μ
C3
2.2
μ
R1
200Ω C
3
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72
■ご提供可能なアンテナボード一覧
弊社からご提供可能なアンテナボードの一覧です。
アンテナボード名 アンテナ 形状 搭載LSI 備考
ANT4030_02_0505_B0_L_1213_V0 40×30 2turn
MN63Y1213
ANT2020_03_0505_B0_L_1213_V0 20×20 3turn
MN63Y1213
ANT4030_03_0505_B0_L_1214_V0 40×30 3turn
MN63Y1214
ANT4030_03_0505_B0_L_1221_V0 40×30 3turn
MN63Y1221
NFC-TAG-MN63Y1210A 40×28 1turn
MN63Y1210A BTPB-101Bと接続する場合
NFC-TAG-CABLE01 ケーブルが必要です。
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
73
全般資料、LSI仕様
名称 提供形態 概要 対応LSI
NFCタグ_アプリケーションノート_V*.pdf ドキュメント 本書 NFCタグの概要と導入ガイドライン 全て
MN62Y1212-E1_ユーザーマニュアルV*.pdf ドキュメント MN63Y1212の製品仕様、機能説明マニュアル
MN63Y1212 MN63Y1212-E1_管理者マニュアル_NDA_V*.pdf
MN63Y1212-E1_管理者マニュアル_nonNDA_V*.pdf ドキュメント
・nonNDA版は、システム領域設定マニュアル
・NDA版は、 暗号機能とシステムコマンドの説明を追記 (要:使用許諾)
MN63Y1212-E1_製品規格_Ver*.pdf ドキュメント MN63Y1212の電気特性
MN62Y1213-E1_ユーザーマニュアルV*.pdf ドキュメント MN63Y1213の製品仕様、機能説明マニュアル
MN63Y1213
MN63Y1213-E1_管理者マニュアル_NDA_V*.pdf
MN63Y1213-E1_管理者マニュアル_nonNDA_V*.pdf ドキュメント
・nonNDA版は、システム領域設定マニュアル
・NDA版は、 暗号機能とシステムコマンドの説明を追記 (要:使用許諾)
MN63Y1213-E1_製品規格_Ver*.pdf ドキュメント MN63Y1213の電気特性
MN63Y1213用評価ボード回路図および実装例_vXXX.pdf ドキュメント 評価ボード回路図および実装例
MN62Y1214-E1_ユーザーマニュアルV*.pdf ドキュメント MN63Y124の製品仕様、機能説明マニュアル
MN63Y1214
MN63Y1214-E1_管理者マニュアル_NDA_V*.pdf
MN63Y1214-E1_管理者マニュアル_nonNDA_V*.pdf ドキュメント
・nonNDA版は、システム領域設定マニュアル
・NDA版は、 システムコマンドの説明を追記 (要:使用許諾)
MN63Y1214-E1_製品規格_Ver*.pdf ドキュメント MN63Y1214の電気特性
MN63Y1214用評価ボード回路図および実装例_vXXX.pdf ドキュメント 評価ボード回路図および実装例
MN62Y1221-E1_ユーザーマニュアルV*.pdf ドキュメント MN63Y1221の製品仕様、機能説明マニュアル
MN63Y1221
MN63Y1221-E1_管理者マニュアル_NDA_V*.pdf
MN63Y1221-E1_管理者マニュアル_nonNDA_V*.pdf ドキュメント
・nonNDA版は、システム領域設定マニュアル
・NDA版は、 システムコマンドの説明を追記 (要:使用許諾)
MN63Y1221-E1_製品規格_Ver*.pdf ドキュメント MN63Y1221の電気特性
MN63Y1221用評価ボード回路図および実装例_vXXX.pdf ドキュメント 評価ボード回路図および実装例
MN63Y1210A-E1_ユーザーマニュアル_V*.pdf ドキュメント MN63Y1210Aの製品仕様、機能説明マニュアル
MN63Y1210A MN63Y1210A-E1_管理者マニュアル_V*.pdf ドキュメント MN63Y1210Aのシステム領域設定マニュアル
MN63Y1210A-E1_製品規格_V*.pdf ドキュメント MN63Y1210Aの電気特性
MN63Y1210A用評価ボード回路図および実装例_vXXX.pdf ドキュメント 評価ボード回路図および実装例
デモ・評価
名称 提供形態 概要 対応LSI
Development_kit_Installation_Manual_vXXX(J).pdf ドキュメント Panasonic NFC-TAG 開発キット立ち上げ手順書
MN63Y1212/
MN63Y1213/
MN63Y1214/
MN63Y1221/ MN63Y1210A
NFCTAG_DumpTool_vXXX.exe プログラム BTPB-101B制御ツール(Windows用)
Android_Install_Manual(J)_vXXX.pdf ドキュメント Androidアプリケーション インストールマニュアル
Panasonic_TagFileTx_vXXX.apk プログラム ファイル転送用アプリケーション(Android用)
Panasonic_TagRW_vXXX.apk プログラム NFCタグ Reader/Writerアプリケーション(Android用)
Panasonic_TagSetting1212_vXXX.apk プログラム NFCタグ設定アプリケーション(Android用) MN63Y1212
Panasonic_TagSetting1213_vXXX.apk プログラム NFCタグ設定アプリケーション(Android用) MN63Y1213
Panasonic_TagSetting1214_vXXX.apk プログラム NFCタグ設定アプリケーション(Android用) MN63Y1214
Panasonic_TagSetting1221_vXXX.apk プログラム NFCタグ設定アプリケーション(Android用) MN63Y1221
Panasonic_TagSetting1210_vXXX.apk プログラム NFCタグ設定アプリケーション(Android用) MN63Y1210A
NFCタグLSIの搭載検討からシステム組込みをスムーズに行えるように、下記の関連資料とハードウェアを準備しています。
付録7 関連資料、ハードウェア一覧
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
74
SDK(ソフトウェア開発キット)開示には仕様許諾が必要です。
名称 提供形態 概要 対応LSI
Android Sample Software Module
Specification_VXXX(J).pdf ドキュメント NFCタグ制御サンプルアプリケーション「TagTestAPP」モジュール仕様書
MN63Y1212/
MN63Y1213/
MN63Y1214/
MN63Y1221/ MN63Y1210A
Panasonic_TagTestApp_Sample01_vXXX.lzh プログラム NFCタグ制御サンプルアプリケーション「TagTestAPP」ソースコード(Android用)
Android NDEF Test Specification_vXXX(J).pdf ドキュメント NFCタグ制御サンプルアプリケーション「NdefTest」ソフトウェア仕様書
Panasonic_NdefTest_vXXX.lzh プログラム NFCタグ制御サンプルアプリケーション「NdefTest」ソースコード(Android用)
MN63Y12xx_I2C_Module Specification_vXXX(J).pdf ドキュメント MN63Y12xx制御サンプルソフトウェアモジュール仕様書 MN63Y1213/
MN63Y1214/
MN63Y1221 MN63Y12xx(I2C) MCU Sample VerXXX.lzh プログラム MN63Y12xx制御サンプルソフトウェアソースコード
MN63Y1210_Module Specification_vXXX(J).pdf ドキュメント MN63Y1210A制御サンプルソフトウェアモジュール仕様書 MN63Y1210A
MN63Y1210 MCU Sample VerXXX.lzh プログラム MN63Y1210A制御サンプルソフトウェアソースコード
ハードウェア
名称 提供形態 概要 対応LSI
MN63Y1212-E1 ハードウェア NFCタグLSIサンプル MN63Y1212
MN63Y1213-E1 ハードウェア NFCタグLSIサンプル MN63Y1213
MN63Y1214-E1 ハードウェア NFCタグLSIサンプル MN63Y1214
MN63Y1221-E1 ハードウェア NFCタグLSIサンプル MN63Y1221
MN63Y1210A-E1 (MN63Y1210AF) ハードウェア NFCタグLSIサンプル MN63Y1210A
BTPB-101B(V200) ハードウェア デモ・評価用ホストコントローラ側ボード(弊社マイコンMN101EF63G搭載)
MN63Y1212/
MN63Y1213/
MN63Y1214/
MN63Y1221/ MN63Y1210A
NFC-TAG-MN63Y1210A ハードウェア デモ・評価用NFCタグ(MN63Y1210A搭載アンテナモジュール) MN63Y1210A
ANT4030_02_0505_B0_L_1213_V0 ハードウェア デモ・評価用NFCタグ(MN63Y1213搭載アンテナモジュール 40x30mm) MN63Y1213
ANT2020_03_0505_B0_L_1213_V0 ハードウェア デモ・評価用NFCタグ(MN63Y1213搭載アンテナモジュール 20x20mm) MN63Y1213
ANT4030_03_0505_B0_L_1214_V0 ハードウェア デモ・評価用NFCタグ(MN63Y1214搭載アンテナモジュール 40x30mm) MN63Y1214
ANT4030_03_0505_B0_L_1221_V0 ハードウェア デモ・評価用NFCタグ(MN63Y1221搭載アンテナモジュール 40x30mm) MN63Y1221
NFCタグ アプリケーションノート version 1.7
75
変更履歴
項番 日付 版 変更内容
1 2012.10.31 Version 1.00 新規作成
2 2012.11.14 Version 1.10 MN63Y1210についても追記
3 2012.12.19 Version 1.20 動作例(5章)追加
4 2013.1.28 Version 1.21 付録7 の修正
5 2013.08.08 Version 1.4 WRITE応答PCB,CRC値の修正 READ応答PCB,CRC値の修正
6 2013.12.13 Version 1.5 全頁: 「禁複写/Don’t Copy」を削除 全頁: MN63Y1210 MN63Y1210A に修正 全頁: MN63Y1212/1213 を説明に追加 P6: 仕様一覧表更新(MN63Y1212/1213追加) P10: MN63Y1212/1213パッケージ図を追加 P12,13,14: 「NFC AntennaDesignGuide」から、 「NFC Design Navigator」に変更 付録:ドキュメント、ツール類の名称、バージョンを 最新版に更新
7 2016.5.31 Version 1.6 全頁:具体的な例を、MN63Y1213に変更 P6: 仕様一覧表更新 (MN63Y1214/1221追加、MN63Y1208 削除) P7:RF通信モード TYPE-A規格対応記載 P7:シリアル通信モード 更新 P9:LSI内部構成 更新 P9,10:端子構成 更新 P49:誤植修正 HW→HW1 P70:付録5 更新 P73:付録7 関連資料、ハードウェア一覧更新
8 2017.9.29 Version 1.7 P2-5:誤植修正 P12-14,P71:URL更新 P65,P68:アプリ名更新 P73:付録7 関連資料、ハードウェア一覧更新
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ある用途 - 特定用途(車載機器、航空・宇宙用、輸送機器、交通信号機器、燃焼機器、医療機器、安全装置など)でのご使用を想定される場合は事前に当社営業窓口までご相談の上、使用条件等に関して別途、文
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さい。したがって、 終的な設計、ご購入、ご使用に際しましては、事前に 新の製品規格書または仕様書をお求め願い、ご確認ください。
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すようお願いいたします。特に絶対 大定格に対しては、電源投入および遮断時、各種モード切替時などの過渡状態においても、超えることのないように十分なご検討をお願いいたします。保証値を超えてご使用された場合、その後に発生した機器の故障、欠陥については当社として責任を負いません。また、保証値内のご使用であっても、半導体製品について通常予測される故障発生率、故障モードをご考
慮の上、当社製品の動作が原因でご使用機器が人身事故、火災事故、社会的な損害などを生じさせない冗長設計、延焼対策設計、誤動作防止設計などのシステム上の対策を講じていただきますようお願いいたします。
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No.010618