基于MCU系统中实施NFC硬件和软件集成
嵌入式系统的MCU
嵌入式系统的MCU介绍嵌入式系统是指一种特定的计算机系统，它通常被固定在设备内部，用于控制设备的动作。
嵌入式系统中的MCU （Microcontroller Unit）是一种相对较小的计算机芯片，它包括了中央处理器（CPU）、闪存、随机存储器（RAM）、输入/输出端口等基本部件。
MCU具有体积小、功耗低、通用性弱的特点，通常被应用于很多电子设备的控制，如家用电器、汽车、航空器等。
本文将从MCU的基本原理、发展历程以及应用实例三个方面来探讨嵌入式系统中的MCU。
基本原理MCU的基本原理是将计算机系统集成在一块芯片上，并通过输入/输出端口（I/O Port）提供外设连接功能。
CPU通过执行程序控制芯片内部的各种部件，完成各种任务。
此外，MCU通常还内置了一些调试和测试功能，可以帮助程序员在开发过程中调试程序和检查硬件运行状态。
传统计算机与MCU最大的区别在于，MCU更强调对设备的控制能力，而传统计算机则更加注重人机交互和复杂任务处理能力。
因此，MCU一直以来都在硬件上做出了许多优化，比如集成了更多的计算资源和处理器内核，以确保应用在硬件上快速、精确、稳定地运行。
同时，MCU还需要在时钟周期和内存大小等限制下，提供最高效的输出/输入和数据传输能力，以满足设备对时间和安全性要求的需求。
发展历程MCU最初被广泛应用于智能卡领域，在早期的1990年代中期到2000年代初期，MCU被广泛使用于一些安全性较高的领域，如银行卡、手机SIM卡等。
此外，一些低成本的消费性电子设备，如计算机鼠标、键盘、LCD控制器等也很快采用了MCU技术。
随着科技的不断进步，MCU的处理能力和功能也逐步提升。
下面是MCU的发展历程:1. 单片机时代20世纪70年代，单片机是MCU的主要形式。
单片机是一种完整的计算机系统，可以独立运行，具有ROM、RAM、I/O等基本部件，而且里面已经预置了基本的输入输出设备驱动程序和通信协议, 开发人员可以直接编写应用程序，烧录到单片机中就可以了。
集成电路的NFC技术考核试卷
4.在智能手机中集成NFC天线需考虑因素：天线的尺寸、材料、布局以及与手机内部组件的兼容性。天线应放置在手机易于接触的位置，如背部或侧面，以优化通信效果。
6.在NFC通信中，防碰撞机制是必须的。（）
7. NFC标签在所有情况下都需要电池供电。（）
8. NFC技术可以实现设备之间的即时配对。（）
9. NFC技术只能用于近场通信，无法用于远程通信。（）
10. NFC的安全性完全依赖于加密算法，不受其他因素影响。（）
五、主观题（本题共4小题，每题10分，共40分）
D. EMVCo
4.以下哪些设备通常集成了NFC功能？()
A.智能手机
B.智能手表
C.笔记本电脑
D.电视
5. NFC的安全机制主要包括以下哪些？()
A.加密
B.防碰撞
C.认证
D.数据完整性保护
6.以下哪些因素可能会影响NFC通信的可靠性？()
A.金属干扰
B.通信距离
C.天线设计
D.环境温度
7. NFC读卡器模式下的操作步骤包括以下哪些？()
A.智能手机
B.信用卡
C.门禁卡
D.无线键盘
17.以下哪些措施可以提高NFC的安全性？()
A.使用防碰撞机制
B.采用动态加密
C.实施用户认证
D.限制通信距离
18.以下哪些是NFC技术的局限性？()
A.通信速率较低
B.通信距离有限
C.不支持高速数据传输
D.成本较高
19.以下哪些是NFC标签的类型？()
( )
3. NFC技术支持的典型数据传输速率是_______Mbps。
启纬智芯TN2115SA02K NFC动态标签数据手册说明书
TN2115SA02K 用户手册300mW NFC能量采集, 2KB EEPROM, I2C, 7个输出 IO, 自适应能量采集控制ISO14443A 协议，106Kbps NFC数据速率，能量采集输出端口，LDO1.产品特色∙标准NFC动态标签-106kbps数据速率-2KB片上EEPROM存储-标准TYPE2标签-可外接MCU扩展为TYPE4标签-标签内存可选EEPROM或RAM-透传模式-7 字节可配置UID∙高效的能量采集与管理-专为能量采集优化的NFC模拟前端-高达300mW的能量采集-可为整个IC供电-可为整个系统供电-能量输出：高压/3.3V/1.8V-自适应能量采集：兼顾能量与稳定性-超级电容接口-NFC 数据传输保护∙高速串行数据接口-I2C 从接口，最高400kbps速率-可配置片内寄存器，读写EEPROM-可用于数据透传∙低功耗-平均功耗600uA2.产品描述2.1.概述TN2115SA02K是一款符合ISO14443A标准的无源NFC Type2动态标签。
这款动态标签使用了启纬智芯的独有TurboNFC技术，可支持高效的NFC能量采集。
当配合使用常见的带有NFC功能的手机时，TN2115SA02K可以采集到多达300mW的功率。
如此高的采集功率不仅可以支持TN2115SA02K在无源模式下运行，还可以为像传感器、显示器、电机等外接器件供电。
TN2115SA02K具有2KB的EEPROM和2KB的RAM作为标签内存区域，可根据需要灵活选择使用哪块区域存储数据。
NFC接口支持ISO14443A 标准，速率106kbps。
同时带有一个高速I2C接口，最大速率400kbps，可用于配置和数据读取与存储。
该芯片支持透传机制，允许NFC读写器通过芯片与同I2C连接的MCU直接通信。
TN2115SA02K单片支持Type2类型NFC标签的功能，配合透传功能可实现Type4类标签的各项功能。
mcu实施方案
mcu实施方案MCU实施方案一、概述MCU（Micro Controller Unit）是一种嵌入式微控制器单元，广泛应用于各种电子设备中，如家电、汽车、工业控制等领域。
MCU实施方案是指在特定的应用场景下，针对MCU的功能、性能、功耗等方面进行综合考虑，制定出一套完整的实施方案，以满足产品的需求。
二、需求分析在制定MCU实施方案之前，首先需要对产品的需求进行全面的分析。
这包括对产品功能、性能、功耗、成本等方面的需求分析。
在确定了产品的需求之后，才能有针对性地选择合适的MCU芯片、外围器件、软件开发工具等。
三、MCU选择在MCU实施方案中，MCU的选择是至关重要的一环。
通常需要考虑的因素包括：处理器性能、内存容量、外设接口、功耗特性、成本等。
根据产品的需求，选择一款性能稳定、功耗低、成本适中的MCU芯片是实施方案的关键。
四、外围器件选型除了MCU芯片之外，还需要选择一系列的外围器件，如传感器、执行器、通信模块等。
这些外围器件的选择需要考虑与MCU的兼容性、性能匹配、功耗控制等因素，以确保整个系统的稳定性和可靠性。
五、软件开发MCU实施方案中，软件开发是不可或缺的一部分。
根据产品的需求，需要编写相应的嵌入式软件，实现产品的各项功能。
在软件开发过程中，需要充分考虑MCU的特性，合理利用MCU的资源，以达到最佳的性能和功耗控制。
六、系统集成在MCU实施方案中，系统集成是将MCU芯片、外围器件、软件等有机地结合在一起，形成一个完整的系统。
在系统集成过程中，需要进行严格的验证和测试，确保系统的稳定性和可靠性。
七、性能优化在MCU实施方案中，性能优化是一个持续的过程。
通过对系统的性能进行分析和调优，可以进一步提升系统的性能、降低功耗，从而提升产品的竞争力。
八、总结MCU实施方案是一个综合性的工程，需要全面考虑产品的需求，合理选择MCU芯片和外围器件，进行软件开发和系统集成，并不断进行性能优化。
只有在每一个环节都做到精益求精，才能最终实现一个稳定、可靠、高性能的MCU实施方案。
NFC-近距离无线通信技术
NFC(近距离无线通信技术)这个技术由非接触式射频识别（RFID）演变而来，由飞利浦半导体（现恩智浦半导体）、诺基亚和索尼共同研制开发，其基础是RFID及互连技术。
近场通信（Near Field Communication,NFC）是一种短距高频的无线电技术，在13.56MHz频率运行于20厘米距离内。
其传输速度有106 Kbit/秒、212 Kbit/秒或者424 Kbit/秒三种。
目前近场通信已通过成为ISO/IEC IS 18092国际标准、ECMA-340标准与ETSI TS 102 190标准。
NFC采用主动和被动两种读取模式。
NFC近场通信技术是由非接触式射频识别（RFID）及互联互通技术整合演变而来，在单一芯片上结合感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能，能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。
工作频率为13.56MHz.但是使用这种手机支付方案的用户必须更换特制的手机。
目前这项技术在日韩被广泛应用。
手机用户凭着配置了支付功能的手机就可以行遍全国：他们的手机可以用作机场登机验证、大厦的门禁钥匙、交通一卡通、信用卡、支付卡等等。
中文名：近距离无线通信技术外文名：NFC(Near Field Communication) 开发商：诺基亚和索尼共同开发设备载体：消费类电子产品智能控件工具应用：进行近距离无线通信目录NFC (1)1、简介信息 (3)1.1．技术简介 (3)1.2．发展历史 (4)1.3．工作模式 (4)1.4．技术特征 (5)2、原理信息 (5)2.1．NFC技术原理 (5)2.2．NFC与RFID区别 (6)2.3．传统比较 (6)2.4．发展前景 (8)2.5．试验地点 (9)2.6．标签种类 (10)3、实际用途 (11)3.1．企业中的应用 (11)3.2．政府部门的应用 (11)3.3．与零售购物体验 (11)3.4．与市场营销 (12)3.5．设备之间共享 (12)3.6．安防领域应用 (12)4、标签工艺 (14)5、最新应用 (14)6、内置设备 (17)参考资料 (19)1、简介信息1.1．技术简介NFC这个技术由非接触式射频识别（RFID）演变而来，由飞利浦半导体（现恩智浦半导体）、诺基亚和索尼共同研制开发，其基础是RFID及互连技术。
《RFID技术与应用》试题库(含答案)
《RFID技术与应用》试题库（含答案）一、填空题（共7题，每题2分，共14分）【13选7】1．自动识别技术是一个涵盖【射频识别】、【条码识别技术】、【光学字符识别（OCR）】技术、磁卡识别技术、接触IC卡识别技术、语音识别技术和生物特征识别技术等，集计算机、光、机电、微电子、通信与网络技术为一体的高技术专业领域。
2．自动识别系统是应用一定的识别装置，通过与被识别物之间的【耦合】，自动地获取被识别物的相关信息，并提供给后台的计算机处理系统来完成相关后续处理的数据采集系统，加载了信息的载体（标签）与对应的识别设备及其相关计算机软硬件的有机组合便形成了自动识别系统。
3．条码识别是一种基于条空组合的二进制光电识别，被广泛应用于各个领域，尤其是【供应链管理之零售】系统，如大众熟悉的商品条码。
4．RFID技术是20世纪90年代开始兴起的一项自动识别技术，即利用【射频】信号通过空间【耦合】（交变磁场或电磁场）实现【无】接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。
5．国际标准（国际物品编码协会GS1），射频识别标签数据规范1.4版（英文版），也简称【EPC】规范。
6．射频识别标签数据规范给出包括【“标头”】和【“数字字段”】的标签通用数据结构，所有的RFID标签都应该具有这种数据结构。
7．ISO14443中将标签称为邻近卡，英语简称是【PICC】，将读写器称为邻近耦合设备，英文简称是【PCD】。
8．ISO15693与ISO14443的工作频率都是【13.56】Mhz。
9．ISO15693标准规定标签具有【8】字节的唯一序列号（UID）。
10．对于物联网，网关就是工作在【网络】层的网络互联设备，通常采用嵌入式微控制器来实现网络协议和路由处理。
11．控制系统和应用软件之间的数据交换主要通过读写器的接口来完成。
一般读写器的I/O接口形式主要有【RS-232串行接口】、【RS-485串行接口】、【以太网接口】、【USB 接口】。
单片机与手机通信NFC方式
单片机与手机通信NFC方式注意：用户在实际使用时只需通过UART口控制NFC转串口模块即可实现单片机与手机NFC通信，模块的详细说明见下面QQ：1900109344（NFC技术交流）目录1.概述 (2)2.符合标准 (2)3.基本特征 (2)3.1. 硬件构成 (3)3.2. 通信方式 (3)3.3. NFC模块和终端设备的连接 (3)3.4. NFC模块的取电模式 (4)4.通信协议 (4)4.1.物理层 (4)1.概述本文档适用于使用NFC转串口模块（以下简称NFC模块）实现单片机与手机通过NFC方式通信的用户。
开发者通过发送串口的方式操作NFC模块与NFC 手机或另一个NFC模块进行数据交换，从而进行增值应用开发。
通过阅读本文档，开发者可以在无需考虑NFC通信实现细节情况下，借助NFC模块来迅速创建、或改造现有系统使之适合NFC通讯应用。
2.符合标准《ISO/IEC14443 Type A》3.基本特征NFC模块的基本特征见下表：3.1. 硬件构成1)安全主控，完成NFC模块内部各接口的控制和安全管理功能；2)NFC驱动模块，主要负责完成与NFC卡的射频通信功能；NFC模块内部结构逻辑如下图所示：MCUNFC手机或模块图1 NFC模块内部结构逻辑图3.2. 通信方式NFC转串口模块与NFC手机、MCU的通信方式如下图所示：模块串行接口协议NFCNFC模块与外部的通信方式NFC模块与MCU之间采用UART接口通讯，由MCU实现所有业务逻辑。
3.3. NFC模块和终端设备的连接图3-NFC模块与终端设备的UART接口连接示意图3.4. NFC模块的取电模式NFC模块直接从其嵌入的终端设备（如金融POS、闸机等）取电，最大取电电流<150mA。
4.通信协议4.1.物理层NFC模块采用终端设备串口供电或单独外部供电方式，电压5V。
NFC模块串口与终端设备串口相连，采用3.3V CMOS电平，异步全双工通讯，波特率默认为115200bps。
nfc技术原理
nfc技术原理NFC技术原理。
NFC（Near Field Communication）技术是一种短距离无线通信技术，可以实现设备之间的近距离通信和数据交换。
NFC技术的原理基于无线射频识别（RFID）技术，但相比之下，NFC技术具有更高的安全性和互操作性。
NFC技术已经广泛应用于移动支付、智能门锁、智能标签等领域，成为物联网时代的重要技术之一。
NFC技术的工作原理主要包括无线射频识别、感应耦合和数据交换三个方面。
首先，NFC设备通过无线射频识别技术实现设备间的识别和连接。
当两个NFC设备靠近时，它们会自动建立连接，无需手动配对或设置。
这种自动识别的特性使得NFC设备之间的交互变得非常简单和便捷。
其次，NFC技术通过感应耦合实现设备之间的通信。
当两个NFC设备靠近时，它们之间会建立一种特殊的电磁场，这种电磁场可以实现设备之间的数据传输。
这种感应耦合的特性使得NFC设备可以在极短的距离内进行通信，从而保证了通信的安全性和可靠性。
最后，NFC设备通过数据交换实现信息传递和交互。
NFC技术支持多种数据交换模式，包括读取模式、写入模式和点对点模式。
通过这些数据交换模式，NFC 设备可以实现信息的读取、写入和共享，从而实现各种应用场景下的数据交互和信息传递。
总的来说，NFC技术的原理是基于无线射频识别、感应耦合和数据交换三个方面的技术实现。
这种技术原理使得NFC设备可以实现近距离通信和数据交换，从而广泛应用于移动支付、智能门锁、智能标签等领域。
需要注意的是，虽然NFC技术具有许多优点，但也存在一些挑战和限制。
例如，NFC设备之间的通信距离较短，传输速度较慢，且受到外界干扰的影响较大。
因此，在实际应用中需要根据具体场景和需求来选择合适的通信技术和方案。
总的来说，NFC技术的原理是基于无线射频识别、感应耦合和数据交换三个方面的技术实现。
这种技术原理使得NFC设备可以实现近距离通信和数据交换，从而广泛应用于移动支付、智能门锁、智能标签等领域。
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基于MCU系统中实施NFC硬件和软件集成
在近场通讯(NFC) 设计中，开发人员向来都面临各种关于优化射频性能、硬件设计和软件方面的挑战。
但现在，单片式NFC 解决方案和全方位的软件支持极大地改变了在家用电子设备、可穿戴设备和物联网(IoT) 设备设计中整合NFC 功能的本质。
因此，开发人员可以加入诸多应用功能，却几乎不会影响设计封装、功耗或项目计划。
NFC 的双向通信能力独具特色，可提供简单、本质上安全的低功耗近距离无线连接。
仅当两个设备相互靠近时才能进行通信，因此不会出现消息拦截，并且最大程度减少了潜在的网络攻击途径。
而且，在通信时仅一台设备需要通电，因此平均功耗可维持在相当低的水平。
实际上，NFC 可以为各种智能家居和物联网应用带来巨大益处。
用户只需将启用NFC 的智能手机靠近启用NFC 的产品，即可完成蓝牙或Wi-Fi 配对。
NFC 可以用作设备个性化的底层技术，并且可简化智能手机任务，如配置设置、传输数据或注册产品等。
嵌入式NFC
NFC 是射频识别(RFID) 的子集，在13.56 MHz 下工作，可执行与传统RFID 标签和非接触式智能卡相同的许多功能。
同时，NFC 还具有更大的灵活性，能在三种通信模式下工作：卡仿真、点对点和读/写。
在卡仿真模式下，NFC 设备用作非接触式智能卡，可在各种现有应用中使用，包括票务、门禁系统、交通、收费站和非接触式支付等。
点对点模式允许两个启用NFC 的设备连接并交换信息。
例如，用户可以使用启用NFC 的智能手机来设置其他设备的蓝牙或Wi-Fi 设置参数，或者在受信任网络中调试其使用。
在读/写模式下，一台NFC 设备可以从另一台NFC 设备读取数据。
例如，启用NFC 的智能手机可以读取URL 或其他数据，如零售商店促销标牌上嵌入的销售优惠券。
用作标签的嵌入式NFC 设备连接到产品内的主机处理器后，其工作类似于双端口存储器。
其中一个存储器端口可通过NFC 接口以无线方式访问。
另一个端口可通过嵌入式系统的I2C 接口访问。
因此，诸如智能手机等外部数据源可以将数据传递到嵌入式系统。