Ata5577/Спецификация микросхемы Ata5577

Ссылки сюда (5) →

Проект Диплом

• Спецификация программы
• Спецификация на считыватель
• Спецификация ИМС Ata5577
• Тестовый план
• Цифровой блок

---

Литература

• Ссылки
• Книги
• Стандарт Ata5577

---

• Расписание
• Дневник
• История проекта
• edit

* Ata5577 *

Спецификация

ATA5577C_doc9187.rar

Характектеристики:

• бесконтактное питание;
• бесконтактное чтение/запись при передаче данных
• частота FRF от 100 кГц до 150 кГц
• работает в основном или в расширенном режиме
• совместима с Atmel ® T5557, ATA5567
• замена для Atmel e5551/T5551 в наиболее распространенных режимах работы
• настраиваемая для ISO / IEC 11784/785
• память содержит 363-бит EEPROM: 11 блоков (32 бита + один бит блокировки)
  • 7 × 32 бит EEPROM памяти пользователя, в том числе 32-разрядных Password Memory
  • 2 × 32 бит для уникального ID
  • 1 × 32-разрядный option register в EEPROM для настройки аналогового интерфейса:
    • уровень детектирования тактового сигнала и паузы
    • улучшенная синхронизация передачи данных в карту
    • фиксация и напряжение модуляции
    • мягкое переключение модуляции
    • запись затухания, как это реализовано в Atmel T5557/ATA5567 или с помощью резистора
    • загрузка данных протокола
  • 1 × 32-разрядный регистр конфигурации в EEPROM для того, чтобы установить:
    • скорость передачи данных:

Память микросхемы

• Память содержит 363-бит EEPROM, которые расположены в 11 блоках из 33 бит каждый.
• Каждый блок включает в себя один бит блокировки,которая отвечает за защиту от записи соответствующего блока.
• Программирование осуществляется по-блочно, поэтому весь блок (в том числе и бит блокировки) может быть запрограммирован с помощью одной команды.
• Память разделена на две страницы.
• Страница 0 содержит 8 (восемь) блоков.
  • Блок 0 Страницы 0 содержит данные конфигурации, которые не передается во время регулярной операций чтения.
  • Обращаясь к Блоку 0 всегда обращение будет происходить к Блоку 0 Страниц 0 независимо от того какая страница выбрана. Т.е. физически существует только один блок 0 и он используется для каждой страницы как нулевой блок.
  • Блок 7 Страниц 0, может использоваться для хранения пароля защиты.
• Страница 1 и состоит из 3 (трех) блоков. Все 33 бита блока, в том числе блокировку бит, программируются одновременно.
  • Блок 3 Страницы 1 содержит данные конфигурации блока AFE (Analog Front End) аналоговый блок. Данные этого блока также не передаются во время операции чтения данных.
  • Бит 0 каждого блока - бит блокировки для этого блока.
  • После установки этого бита (в том числе блокировку немного себя) блок не программируется помощью ВЧ-поля.
  • Блоки 1 и 2 Страницы 1 содержат trancability данные. Они передаются с параметрами (или как параметры), определенными в регистре Конфигурации (0 блок), только если приходит команда Opcode "11".
  • Блоки trancability данных программируются и заблокированы Atmel® (фирмой производителем)

Страница 1 Блок 1-2 Структура Traceability данных

• Блоки 1 и 2 страницы 1 содержат отслеживания данных и программируются и заблокирован Atmel ® во время производственных испытаний (1).
  • Старший байт Блока 1 имеет значение E0h, обозначение класса (ACL). Как это определено в ISO / IEC 15963-1.
  • Второй байт определен таким образом чтобы указывать на завод производителя, в соответствии с ISO / IEC 7816-6. Так как Atmel производитель то его ID 15H.
  • Следующие 5 бит указывает чип ID (CID - "00001b"для Atmel ATA5577M1, и "00010" для Atmel ATA5577M2).
  • Cледующие 3 бита содержат ревизию (версию микросхемы - ICR) (так использует Atmel - ICR = 010 для Atmel ATA5577C).
  • Далее 40 бит данных, кодируют Traceability информацию фирмы Atmel, и соответствуют UID уникальному идентификационному номеру метки.
  • Эти 40 бит данных содержат много ID (год, квартал, номер), номер пластины (Wafer#), число плохих пластин (DW).

Примечание: 1. Это действительно только для множества пластин поставляемых в фольге.

• • Последние 40 бит могут содержать произвольный UID

Atmel Example
ACL           Allocation class as defined in ISO/IEC 15963-1 = E0h
MFC           Atmel Corporation manufacturer code as defined in ISO/IEC 7816-6 = 15h
CID           5 bit Chip ID for identification of the different products
“00001b”      for Atmel ATA5577M1 and “00010b” for Atmel ATA5577M2
ICR           3-bit IC revision to identify foundry and/or revision of IC
Year          1-digit BCD encoded year of manufacturing
Quarter       2 bits for quarter of manufacturing
Number        14 bits of consecutive number
Wafer#        5 bits for wafer number
DW            15 bits designating sequential die number on wafer

Страница 1 Блок 3 Биты конфигурации AFE (1-4 бит AFE)

Примечания:

1. Если поле option key = 6 (0110) или 9(1001), то опции AFE активированы. Для всех других значений, значение AFE принимают значения по умолчанию (все 0).
2. Если вариант ключа 6 (0110), то "Cтраница 1" завершена (финализирована) (т. е. вариант регистра и traceability данных) не может быть перезаписана при любых попытках команды записи. Это означает, что если биты блокировки всех трех блоков "Cтраница 1" установлены и поле "option key" = 6, то все блоки Страницы 1 блокируются от изменений.
3. Для работы в слабом поле.

Мягкое (SOFT) переключение модуляции (5-7 бит AFE)

Резкий рост модуляции сигнала в начале модуляции - особенно в приложениях с высоким качеством антенны - может привести к потерям клоков(тактовых сигналов)и, следовательно, нарушается временные интервалы. Чтобы предотвратить это, может быть выбрано несколько SOFT режимов модуляции для мягкого перехода при включении модулятора. (Soft) Мягкая модуляция должна использоваться только в комбинациях способа модуляции и скоростью передачи данных, которые не связаны с высокой частотой модуляции.

Затухание в командах записи (16-18 биты AFE)

• Начало передачи команды от считывателя к метке инициализируется путем отправки Start GAP. Для облегчения обнаружения Start GAP относительно последующих пробелов(разрывов) между следующими данными, добавляется дополнительное затухание(нагрузка после первой паузы). Затухание активируется по умолчанию.
• Данный подход особенно актуален в сочетании катушками высокого качества, более высокий коэффициент затухания может быть включен для улучшения времени разряда (затухания).
• При использовании антенных катушек с низкой добротностью эта опция может быть отключена. Это приведет к повышению энергии во время приема команды, следовательно, улучшит расстояние записи.

Демодуляция данных отсылаемых от метки к считывателю (19-20 биты AFE)

Мягкие(soft) модуляции приведут к дисбалансу в модулированных и немодулированных фазах. В зависимости от настройки мягкой модуляции, тактов в немодулированной фазе может быть больше, чем модулированной фазе. Чтобы сбалансировать это несоответствие, точки переключения от модулированных к немодулированным фазам может быть отложено на один или два импульса.

Страница 0-1 Блок 0

Базовый режим

Расширенный режим

Страница 0-1 Блок 0 Инициализация или стартовая задержка (32 бит)

• Схема сброса по включению питания (POR) остается включенной (выдает сигнал сброса) до допустимого порогового напряжения, после превышения рабочего напряжения сигнал сброса снимается. Это, в свою очередь, вызывает задержку инициализацию последовательности по умолчанию. В течении периода конфигурации это около 192 тактов, ATA5577C загружает данные во внутренний регистр инициализации со строк, хранящихся в Странице 0(1) Блоке 0 и параметров хранится в Странице 1 Блоке 3.
• Два варианта Atmel ATA5577C были реализованы (см. раздел 10. "Информация для заказа" на стр. 37).
• Вариант Atmel ATA5577C с затуханием во время инициализации, дает постоянное затухание во время инициализации (см. Рисунок 5-9 на стр. 19). Это предотвращает генерацию сброса при включении питания на границе рабочего расстояния. Это улучшает стабильность работы во всех приложениях, где максимальная дальность считывания не требуется.
• Вариант Atmel ATA5577C с типом без затухания помогает достичь большего диапазона чтения.
• Тег начнет выдавать модуляцию в режиме регулярного (циклического) чтения спустя ~3 мс после ввода ВЧ-поля.
• Если бит задержки инициализации (32 бит) установлен,
  • ATA5577C вариант с затуханием во время инициализации - то затухание остается постоянным на протяжении Т ~ 69мс на F = 125 кГц.
  • ATA5577C вариант без затухания модуляция начнется после Т ~ 69мс.

● Init Delay = 0: Tinit = 192 × TC + TPOR = ~3мс;

● Init Delay = 1: Tinit = (192 + 8192) × TC + TPOR = ~69мс

TC = 8 мкс, при F = 125 кГц (TPOR означает задержку POR и зависит от условий окружающей среды)

Любая пауза в поле, происходящая во время этого этапа инициализации будет перезапускать полную последовательность действий. Спустя времени инициализации, Atmel ATA5577C входит в регулярный режим чтения, и модуляция начинается автоматически в соответствии с параметрами, определенными в регистре конфигурации.

Модулятор Basic Mode (биты 16-20)

Модулятор может работать со следующими типами модуляции в основном режиме:

Максимальное число блоков (биты 25-27 )

После перехода в режим регулярного чтения, Atmel ATA5577C передает содержание данных, начиная с блока 1. Установка MAXBLK определяет, сколько блоков данных будут передаваться (0-7 значит 1 или 8 блоков).

Пароль (бит 28)

Когда поле активирования пароля активировано (PWD = 1), первые 32 бита после кода операции OPCODE рассматриваются в качестве пароля. Они сравниваются по-битно с содержимым блока 7, начиная с бита 1. Если сравнение не удается, Atmel ATA5577C не будет переходить в режим программирования памяти. Вместо этого она перейдет в режим регулярного чтения после того как передача команды закончиться.

Примечание: В режиме пароля, MAXBLK должен быть установлен на значение ниже 7 для предотвращения передачи пароля от Atmel ATA5577C.

• Каждая передача команды прямого доступа (2 бит команды, 32-разрядный пароль, "0" бит, плюс 3 бита адреса = 38 бит) требует около 18мс. Тестирование всех возможных комбинаций (около 4,3 миллиарда комбинаций) потребует около двух лет.

Режим ответа на запрос AOR (бит 23)

Когда бит AOR в регистре конфигурации установлен, ATA5577C не переходит в режим регулярного чтения, после загрузки конфигурации из 0 блока. Тег ждет правильный AOR поток данных (команду пробуждения) от считывателя пока модулятор выключен. Команда "Пробуждения" состоит из кода операции ("10" или "11"), а затем пароль. Выбранная метка будет оставаться активной, пока поле не выключится или пока новая команда с другим паролем передается, которая может адресоваться к другой метке в поле.

Процедура антиколлизии

Расширенный режим

В целом, установка Master Key (биты 1-4) Блока 0 в значения 6(0110) или 9(1001) вместе с X-mode битом(15 бит) позволит использовать расширенные функции.

• Режим двоичного переключения скорости генератора
• OTP функциональность
• Режим быстрого входного протокола (Fast Downlink) (режим быстрой загрузки)
• Инвертирование выходных данных
• Возможность задавать (или помечать) стартовую последовательность

• Master Key = 9(1001): Поддерживается доступ и в тестовом режиме и в расширенном режиме.
• Master Key = 6(0110): Отключен любой доступ тестовом режиме, доступ в расширенном режим остается включенным.
• Любые другие настройки Master Key будет препятствовать активации опций ATA5577C в расширенном режиме, даже когда X-mode бит установлен.

Режимы модулятора в расширенном моде (16-20 биты)

Режим двоичного переключения скорости генератора

В расширенном режиме скорость передачи данных программируется на любую четную скорость передачи данных от RF/2 до RF/128, в соответствии с указанной формулой.

BitRate (Скорость передачи данных) = RF/(2n + 2)

Однократно программируемые биты (24 бит)

• Если бит OTP установлен в 1, все блоки памяти, защищены от записи и будут вести себя, как будто все Lock биты установлены в 1.
• Если Key master (мастер-ключ) = 6(0110), то в этом режиме работа ATA5577C заблокирована навсегда (однократно программируемая память).
• Если Key master (мастер-ключ) = 9(1001), то при доступе в тестовом режиме есть возможность повторной конфигурации метки (т.е. в тестовом режиме можно перезаписывать биты блокировки).

Режим быстрой загрузки

• В расширенном режиме в режиме быстрой загрузки, время между двумя пробелами снижается.
• В режиме протока с фиксированной длинной, 0(ноль) кодируется 12-ю тактами, а 1(единица) кодируется как 28 такта.
• При отсутствии паузы более чем 32 такта после последней предыдущей паузы, ATA5577C в режиме протокола с фиксированной длинной выходит из режима приема данных (downlink mode) рис. 5-10.
• В режиме быстрой загрузки "тайминги"
  • для long-leading-reference - кодирования протокол описан на рис. 5-11.
  • для leadingzero-reference - кодирования протокол описан на рис. 5-12.
  • для 1 из 4 - кодирования протокол описан на рис 5-13.

рис. 5-10.

рис. 5-11.

рис. 5-12.

рис. 5-13.

Инвертирование выходных данных

• В расширенном режиме (X-Mode), ATA5577C поддерживает инверсный вариант выходных данных.
• Если инвертирование данных включен, модулятор как показано на рисунке 5-3 работает с инверсными данными (см. Рисунок 5-8 на стр. 14).
• Эта функция поддерживается для всех основных типов кодирования.

Режим общения считыватель - метка

• Во время операции чтения (режим ответа), данные, хранящиеся в EEPROM циклически выдаются.
• Между контактами 1 и 2 катушки подключается резистивная нагрузка.
• Эта модуляция с помощью резистивной нагрузки может быть обнаружена на считывающем устройстве.

Режим Regular-mode

• В режиме регулярного чтения данные из памяти передаются последовательно, начиная с блока 1, первого бита, до последнего блока (Например, 7 блока), 32 бита.
• Последний блок для чтения определяется полем MAXBLK в EEPROM в блоке 0.
• Когда последний блок данных указанный в MAXBLK был прочитан, передача данных возобновляется с блока 1, бита 1.
• Пользователь может ограничить циклические поток данных в регулярном режиме чтения, установив MAXBLK между 0 и 7 (каждый из которых представляет восемь блоков данных).
• Если значение 7, блоки с 1 по 7 могут быть прочитаны.
• Если установлено в 1, только блок 1 передается непрерывно.
• Если установлено в 0, передается содержимое блока конфигурации (как правило, не передаются).
• В случае MAXBLK = 0 или 1, регулярный режим чтения нельзя отличить от режима чтения блока конфигурации.

Каждый раз, когда ATA5577C входит режим регулярного чтения или чтения блока, первый бит, который передаются является логическим 0. Поток данных начинается с блока 1, бит 1, продолжается до блока = MAXBLK, 32 бита, и если режим регулярного чтения, то циклится непрерывно.

• Примечание: Это поведение отличается от оригинальной Atmel e555x, и помогает расшифровать поток PSK-модулированных данных.

Режим чтения блоков (Block-read Mode)

• Только команды с прямым доступом могут читать конкретный адресованный блок несколько раз (многократно).
• Этот режим называется "Режим чтения блоков (Block-read Mode)".
• Режим прямого доступа вводится путем передачи кода операции доступа к сранице ("10" или "11"), одного 0 и 3-х бит адреса блока, когда тег находится в нормальном режиме.
• В режиме пароля (PWD бит), для прямого доступа к одному блоку необходим 32-разрядный пароль.
• Который будет передан после того, как будет послан код операции доступа к странице, за которым следует один 0 и 3-х разрядный адрес блока.
• Если переданный пароль не совпадает с содержанием Блока 7, теги ATA5577C возвращается в режим регулярного чтения.
  • Примечание 1: При обращении к блоку 0 из страницы 1 будут читаться данные блока конфигурации блока 0, страница 0.
  • Примечание 2: При обращении к блоку 4-7 из страницы 1 все данные будут читаться как 0.

Terminator последовательность (в Basic режиме) (29 бит)

• Sequence terminator (ST) - специальная последовательность(патерн) затуханий, который вставляется перед первым блоком и может быть использована для синхронизация чтения ответа метки.
• Эта (ST) последовательность рекомендуется только для FSK и Манчестер кодирования.
• В основном режиме ST состоит из четырех битовых периодов.
  • В течение первого и третьего битового периода, значение данных - 1.
  • Во втором и четвёртом битовом периоде, модуляция выключена (при использовании манчестерского кодирования, включен).

• При Би-фазной модуляции данные в блоках должны быть зафиксированы. Начальные и конечные биты в сочетании с ST должны быть надежно определены.
• ST может быть разрешена путем установки (ST бита 29 (ST = 1)) в основном режиме (X-Mode = 0).
• В режиме регулярного чтения, ST вставляется в начале каждой последовательности из MAXBLK блоков.
• В режиме блочного чтения, после любой команды записи или прямого доступа, или если MAXBLK был установлен на 1, ST вставляется перед передачей выбранного блока.
  • Примечание: Это поведение отличается от предыдущих ИС (e5551/T5551 Atmel, T5554). Для получения дополнительной информации обратитесь к соответствующим применению.

Последовательность Start Marker (бит 29 и X-Mode=1)

• Последовательность Start Marker в расширенном режиме (X-Mode) - специальная демпфирующие последовательность, которая может быть использован для синхронизация считывателя.
• Последовательность Start Marker состоит из двух бит ("01" или "10"), которые вставляются в качестве заголовка перед передачей первого блока, если в расширенном режиме (X-Mode=1), бит 29 установлен.
• Перед передачей нового блока, Start Marker биты инвертируются.

Режим общения считыватель-метка

• Данные передаются в тег путем прерывания ВЧ-поле короткими пробелами в поле (включение-выключение ключа) в соответствии с Atmel ®T5557/ATA5567 методом записи (нисходящий режим). Продолжительность этих пробелов, например, 100 мкс. Время между двумя пробелами кодирует передаваемый 0/1 (pulse interval encoding).
• Есть четыре различных протокола загрузки данных, который выбирается с помощью бит 21 и бит 22 ​​в регистре конфигурации блока 3, страницы 1.
• Выбор по умолчанию протокола загрузки данных (протокол с фиксированной длиной бит), время между двумя пробелами номинально 24 такта для 0 и 56 такта для 1. При отсутствии зазора более 64 тактов после предыдущей паузы, ATA5577C выходит из режима приема (загрузки) данных.
  • Тег начинает выполнять команду, если правильное число бит было получено.
  • Если обнаружен какой-либо сбой, ATA5577C не выполняет команду, а после завершения посылки команды, входит в режим регулярного чтения.

• Улучшенная производительность загрузки данных может быть достигнута путем выбора само-калибрующихся протоколов загрузки. Atmel предлагает ATA5577C три различные возможности для достижения лучшей производительности с помощью само-калибрующихся протоколов загрузки:

1. Длинная ведущая посылка: Полностью (в обоих направлениях) совместимый с бывшим метками и считывателями.
2. Ведущий нуль: Считыватель должен отправить нуль перед потоком бит данных при загрузке. Этот нуль служит ориентиром для декодирования последующих нулей и единиц.
3. 1-из-4 кодирование:Компактный протокол загрузки с оптимизированным балансом энергии.