FM1701通用读卡机芯片介绍及应用特性

FM1701是复旦微电子股份有限公司设计的非接触卡读卡机专用芯片，采用0.6微米CMOS EEPROM工艺，支持13.56MHz频率下的typeA非接触通信协议，支持MIFARE加密算法，兼容Philips的MF RC500读卡机芯片

一．产品特点

l高集成度的模拟电路，只需最少量的外围线路

l操作距离可达10cm（和天线有关）

l支持ISO14443 typeA协议

l内部带有加密单元及保存密钥的EEPROM

l支持MIFARE加密算法

l支持SPI接口模式

l包含64byte的FIFO

l数字电路具有TTL/CMOS两种电压工作模式

l软件控制的power down模式

l一个可编程计时器

l一个中断处理器

l一个串行输出输入口

l启动配置可编程

l数字，模拟和发射模块都有独立的电源供电

l发射口采用单端输出

l采用SOP20封装

二．功能框图

三．引脚配置

Ø粗体字标识的引脚由AVDD和AVSS电源组供电

Ø粗体框标识的引脚由TVDD和TVSS电源组供电

ØNC管脚为空脚

Ø其他引脚由DVDD和DVSS电源组供电

FMFM1701引脚分配图

四．引脚说明

  

引脚序号	引脚名称	类型	引脚描述
1	RSTPD	I	复位及掉电信号：高电平时复位内部电路，晶振停止工作，内部输入管脚和外部电路隔离；下沿触发内部复位程序
2	OSCOUT	O	晶振输出
3	OSCIN	I	晶振输入：fosc = 13.56MHz
4	IRQ	O	中断请求：输出中断源请求信号
5	TVDD		发射器电源：提供TX2的输出能量
6	TX2	PWR	发射口2：输出经过调制的13.56MHz信号
7	TVSS	O	发射器地
8	NC	PWR	固定接低电平
9	DVSS	PWR	数字地
10	MISO	I	主入从出：SPI接口下数据输出
11	NC	I	固定接低电平
12	NSS	PWR	接口选通：选通SPI接口模式
13	MOSI	O	主出从入：SPI接口下数据输入
14	SCK	I	串行时钟：SPI接口下时钟信号
15	DVDD	I	数字电源
16	AVDD	I	模拟电源
17	AUX	I	模拟测试信号输出：输出模拟测试信号，测试信号由TestAnaOutSel寄存器选择
18	AVSS	PWR	模拟地
19	RX	PWR	接收口：接收外部天线耦合过来的13.56MHz卡回应信号
20	VMID	O	内部参考电压：输出内部参考电压 注意：该管脚必须外接68nF电容

FMFM1701引脚说明

五．指令集

  

命令	指令代码(16进制)
StartUp	3F
Idle	00
Transmit	1A
Receive	16
Transceive	1E
WriteE2	01
ReadE2	03
LoadKeyE2	0B
LoadKey	19
Authent1	0C
Authent2	14
LoadConfig	07
CalcCRC	12

FMFM1701指令集

六．电性能

1.极限参数

  

符号	参数	MIN	MAX	单位
Tamb，abs	存储温度	-40	+150	°C
DVDD          AVDD TVDD	直流供电电压	-0.5	6	V
Vin，abs	所有数字管脚对DVSS绝对电压	-0.5	DVDD + 0.5	V
VRX，abs	RX管脚对AVSS绝对电压	-0.5	AVDD + 0.5	V

FMFM1701极限参数

2.工作条件

工作电压必须满足：DVDD<=AVDD<=TVDD

  

符号	参数	条件	MIN	TYP	MAX	单位
Tamb	环境温度	-	-25	+25	+85	°C
DVDD	数字电路供电电压	DVSS = AVSS = TVSS = 0V	2.9	5.0	5.5	V
AVDD	模拟电路供电电压	DVSS = AVSS = TVSS = 0V	2.9	5.0	5.5	V
TVDD	发射电路供电电压	DVSS = AVSS = TVSS = 0V	2.9	5.0	5.5	V

FMFM1701工作条件

3.工作电流

  

符号	参数	条件	MIN	TYP	MAX	单位
IDVDD	数字电路工作电流	Idle指令		6	9	mA
		Stand By模式		3	5	mA
		Soft Power Down 模式		800	1000	μA
		Hard Power Down 模式		1	10	μA
IAVDD	模拟电路工作电流	Idle 指令， 接收器打开		25	40	mA
		Idle 指令， 接收器关闭		8	12	mA
		Stand By 模式		6.5	9	mA
		Soft Power Down 模式		1	10	μA
		Hard Power Down 模式		1	10	μA
ITVDD	发射电路工作电流	发射连续载波			150	mA
		TX2 悬空 TX2RFEn= 1		4.5	6	mA
		TX2 悬空 TX2RFEn= 0		65	130	μA

FMFM1701工作电流

七．封装尺寸

芯片采用SOP20封装

FM1701封装尺寸图

芯片内部高度集成了模拟调制解调电路，只需最少量的外围电路就可以工作。为便于用户更好的应用FM17XX系列产品，特提请客户在应用时注意如下事项：

1.FM17XX产品在接受卡片返回命令应答（0xA）4Bit应答时，读写器底层程序应该把读卡器芯片的接收电路的CRC校验屏蔽掉，而只启动发送电路的CRC校验功能。这样读卡器芯片在接受不带CRC校验的4Bit应答信号时就不会发生CRC校验出错，而正确接收到相应的应答信号。程序修改方法为在发送相应的需要卡片回答4 Bit应答信号的命令前，先关闭接收电路的CRC功能（即写 0x22寄存器为0x07），在命令执行完后开启接受电路的CRC校验功能（即写 0x22寄存器为0x0f）。底层程序中写数据、电子钱包的加值、减值、Transfer功能中涉及CRC校验的地方要做相应的修改。由于只涉及卡片返回命令（0xA）4Bit应答，因此本修改不会影响到数据传输的安全性。

2.应用FM17XX产品在PCB布版时需要在TVDD和TVSS之间接入一个0.1uF的电容，电容在PCB板放置的位置一定要贴近TVDD和TVSS引脚。

3.FM17XXL（低电压版）芯片VMID脚接地间使用的电容应为标称103（10nF）的电容。

4. FM17XX芯片中NWR/NRD信号是由内部74ns的时钟采样后得到数字电路使用的写/读信号，所以这两个信号的宽度必须大于74ns采样时钟宽度，否则会采样不到。同样，NWR/NRD信号变高后，NWR/NRD的采样后信号可能还是有效的，所以数据和地址也应该保持74ns不变。而PHILIPS的说明书中NWR/NRD宽度定义为65ns，数据和地址保持宽度为8ns，,为留有裕量，将NWR/NRD、数据地址保持时序都定义为80ns.

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