NTAG213/215/216
符合NFC FORUM Type 2标签标准的IC,带144/504/888字节用户存储器
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1. 简介
NTAG213、NTAG215和NTAG216是恩智浦半导体开发的标准NFC标签IC,与NFC器件或符
合NFC标准的近距离耦合器件相结合,可用于零售、游戏和消费电子产品等大众市场应用。
NTAG213、NTAG215和NTAG216(以下统称NTAG21x)的设计完全符合NFC Forum Type
2标签(参考文献2)和ISO/IEC14443 A型(参考文献1)规格。
目标应用包括户外媒体和平面媒体智能广告、SoLoMo应用、产品验证、NFC货架标签、移
动伴侣标签。
目标用例包括户外媒体智能广告、产品验证、移动伴侣标签、蓝牙或Wi-Fi配对、电子货架
标签和名片。NTAG21x存储器也可进行分段,以便同时实施多个应用。
得益于高输入电容,NTAG21x标签IC专为需要小尺寸同时不影响性能的应用定制。小NFC
标签可以更轻松地嵌入产品标签或电子设备等中。
NTAG21x的机械和电子规格满足嵌体和标签制造商的要求。
1.1 非接触式能量和数据传输
仅当IC连接到天线时,才能建立与NTAG21x的通信。线圈的形状和规格不在本文档讨论范
围内。
当NTAG21x位于RF场时,高速RF通信接口允许以106 kbit/s的波特率传输数据。
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符合NFC Forum T2T标准的IC,带144/504/888字节用户存储器
图 1. 非接触式系统
1.2 简单部署和用户便利
NTAG21x提供的具体特性旨在提高集成度与用户便利性:
• 快速读取功能允许只使用一个FAST_READ命令扫描完整NDEF消息,从而减少高产量
生产环境中的读取时间。
• 提升的RF性能为形状、尺寸和材料的选择赋予了更大灵活性
• 75 μm IC厚度选项支持制造超薄标签,更方便地集成到杂志或游戏卡等。
1.3 安全性
• 制造商为每个器件编写了7字节UID的程序
• 经过预编程的功能容器带有一次性可编程位
• 现场可编程只读锁定功能
• 基于ECC的独创签名
• 32位密码保护,防止未授权存储器操作
1.4 符合NFC Forum Type 2标签标准
NTAG21x IC完全符合NFC Forum 2类标签技术规格(参见参考文献2)并支持NDEF数据结
构配置(参见参考文献3)。
1.5 防碰撞
智能防碰撞功能允许在现场同时操作多个标签。防碰撞算法单独选择每个标签,并确保使用
所选标签正确执行交易,不受现场其他标签的干扰。
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2. 特性和优势
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◼ 非接触式传输数据和能源供应
◼ 工作频率为 13.56 MHz
◼ 数据传输速度为 106 kbit/s
◼ 16 位 CRC 数据完整性、奇偶校验、位编码、位计数
◼ 工作距离长达 100 mm(取决于场强、天线阵型等各个参数)
◼ 7 字节序列号(级联级别 2,根据 ISO/IEC 14443-3)
◼ UID ASCII 镜像,可实现 NDEF 消息的自动序列化
◼ 在读取命令时触发的自动 NFC 计数器
◼ NFC 计数器 ASCII 镜像,可将 NFC 计数器值自动添加到 NDEF 消息
◼ 基于 ECC 的独创签名
◼ 快速读取命令
◼ 真正的防碰撞特性
◼ 50 pF 输入电容
2.1 EEPROM
◼ 180、540 或 924 字节组织为 45、135 或 231 页,每页 4 字节
◼ 144、504 或 888 字节免费可用的用户读/写区域(36、126 或 222 页)
◼ 4 字节初始化功能容器,带有一次性可编程访问位
◼ 对于前 16 页,每页具有现场可编程只读锁定功能
◼ 在前 16 页后,对于 NTAG213,每两页具有现场可编程只读锁定功能,或者对于
NTAG215 和 NTAG216,每 16 页具有现场可编程只读锁定功能
◼ 可配置的密码保护,失败尝试次数上限可选
◼ 为功能容器(CC)和锁定位提供防修改支持
◼ ECC 支持的原创性检验
◼ 数据保留时间为 10 年
◼ 写入操作耐受程度为 100,000 个周期
3. 应用
◼ 智能广告
◼ 货物和设备验证
◼ 呼叫请求
◼ 短信
◼ 行动号召
◼ 折扣券和优惠券
◼ 蓝牙或 Wi-Fi 配对
◼ 连接切换
◼ 产品验证
◼ 移动伴侣标签
◼ 电子货架标签
◼ 名片
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4. 快速参考数据
表1.
符号
Ci
fi
快速参考数据
参数
输入电容
输入频率
EEPROM特性
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条件
最小值 典型值 最大值 单位
tret
保留时间
Tamb = 22 °C
Nendu(W)
写入操作耐受程度 Tamb = 22 °C
[1] LCR表,Tamb = 22 °C,fi = 13.56 MHz,2 V RMS。
5. 订购信息
表2. 订购信息
型号
封装
名称
说明
[1]
-
-
10
100000
50.0
13.56
-
-
-
-
-
-
pF
MHz
年
周期
版本
-
-
NT2H1311G0DUF FFC凸块
8英寸晶圆,75 μm厚,置于薄膜铁框承载器中,符合SECS-II格式的故障芯
片电子标记,金凸块,144字节用户存储器,50 pF输入电容
NT2H1311G0DUD FFC凸块
8英寸晶圆,120 μm厚,置于薄膜铁框承载器中,符合SECS-II格式的故障
芯片电子标记,金凸块,144字节用户存储器,50 pF输入电容
NT2H1311G0DA8 MOA8
塑料无铅模块承载器封装;35 mm宽卷带,144字节用户存储器,50 pF输
入电容
SOT500-4
NT2H1511G0DUF FFC凸块
8英寸晶圆,75 μm厚,置于薄膜铁框承载器中,符合SECS-II格式的故障芯
片电子标记,金凸块,504字节用户存储器,50 pF输入电容
NT2H1511G0DUD FFC凸块
8英寸晶圆,120 μm厚,置于薄膜铁框承载器中,符合SECS-II格式的故障
芯片电子标记,金凸块,504字节用户存储器,50 pF输入电容
-
-
NT2H1511G0DA8 MOA8
塑料无铅模块承载器封装;35 mm宽卷带,504字节用户存储器,50 pF输
入电容
SOT500-4
NT2H1611G0DUF FFC凸块
8英寸晶圆,75 μm厚,置于薄膜铁框承载器中,符合SECS-II格式的故障芯
片电子标记,金凸块,888字节用户存储器,50 pF输入电容
NT2H1611G0DUD FFC凸块
8英寸晶圆,120 μm厚,置于薄膜铁框承载器中,符合SECS-II格式的故障
芯片电子标记,金凸块,888字节用户存储器,50 pF输入电容
-
-
NT2H1611G0DA8 MOA8
塑料无铅模块承载器封装;35 mm宽卷带,888字节用户存储器,50 pF输
入电容
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6. 功能框图
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图 2. NTAG213/215/216 的功能框图
7. 引脚配置信息
7.1 引脚配置
NTAG213/215/216晶圆交付的引脚配置显示在“裸片轮廓”部分(参见第15部分)。
NTAG213/215/216 MOA8模块的引脚配置显示在图3中。
图 3. SOT500-4 的引脚配置(MOA8)
表3. 引脚分配表
引脚
LA
LB
符号
LA
LB
天线连接LA
天线连接LB
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8. 功能说明
8.1 模块说明
NTAG21x IC由一个180 (NTAG213)、540字节(NTAG215)或924字节(NTAG216) EEPROM、
RF接口和数字控制单元(DCU)组成。能量和数据通过天线传输,天线包含数匝线圈,直接连
接到NTAG21x。无需其他外部组件。请参考参考文献4,详细了解天线设计。
• RF接口:
– 调制器/解调器
– 整流器
– 时钟再生器
– 上电复位(POR)
– 稳压器
• 防干扰:可按顺序选择和管理多张卡
• 命令解译器:处理NTAG21x支持的存储器访问命令
• EEPROM接口
• NTAG213 EEPROM:180字节,组织为45页,每页4字节。
– 保留26字节,用于制造商和配置数据
– 34位用于只读锁定机制
– 4字节可作为功能容器
– 144字节用户可编程读/写存储器
• NTAG215 EEPROM:540字节,组织为135页,每页4字节。
– 保留26字节,用于制造商和配置数据
– 28位用于只读锁定机制
– 4字节可作为功能容器
– 504字节用户可编程读/写存储器
• NTAG216 EEPROM:924字节,组织为231页,每页4字节。
– 保留26字节,用于制造商和配置数据
– 37位用于只读锁定机制
– 4字节可作为功能容器
– 888字节用户可编程读/写存储器
8.2 RF接口
RF接口基于ISO/IEC 14443 A型标准。
操作过程中,NFC器件会生成RF场。RF场必须始终存在(在数据通信有短暂停顿),因为
它要用于标签的通信和电源供应。
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对于数据通信的两个方向,每个帧开始时有一个起始位。每个字节传输结束时有一个奇校验
位。所选模块地址最低的字节的LSB先传输。NFC器件与标签帧的最大长度为163位(16数
据字节 + 2 CRC字节 = 16×9 + 2×9 + 1起始位)。固定大小标签与NFC器件帧的最大长度
为307位(32数据字节 + 2 CRC字节 = 32× 9 + 2 × 9 + 1起始位)。FAST_READ命令的
帧长度可变,具体取决于起始和结束地址参数。发出该命令时,需要考虑NFC器件支持的最
大帧长度。
对于多字节参数,始终先传输最低有效字节。例如,使用READ命令从存储器中读取时,已
寻址模块的字节0先传输,然后是该模块中的字节1至字节3。下一个模块及后续所有模块均遵
守相同顺序。
8.3 数据完整性
在NFC器件和NTAG之间的非接触式通信链路中实施以下机制,以确保非常可靠的数据传输:
• 每个模块16位CRC
• 每个字节的奇偶校验位
• 位技术检查
• 位编码用于区分“1”、“0”和“无信息”
• 信道监测(协议顺序和位流分析)
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8.4 通信原则
命令通过NFC器件启动,由NTAG21x的数字控制单元进行控制。命令响应取决于IC的状态,
对于存储器操作,还取决于对相应页有效的访问条件。
注:在所有状态下,命令解译器收到意外命令后会返回空闲状态。如果IC之前处于HALT状态,它将返
回该状态。
图 4. 状态图
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