NFCタグアプリケーションノート - Panasonic · 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

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。


2

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


5

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


8

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。


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)

10

HSON8


11

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

https://b2bsol.panasonic.biz/semi-spt/apl/jp/tool/nfcdesignnavigator/


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GPIO


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



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)


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



RF通信


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。


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




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。


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)


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。



NFC タグ LSI


シリアル


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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


ホスト制御部 BTPB-101B


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。


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


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


23

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


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


ACK

0xA9

0xA5



ACK 0x05

ACK 返信

ACK 返信


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


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）


24

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


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


送信 NACK


処理終了通知

スタートビット 0xA9



ACK 0x05



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。


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）


25


コントローラ

REQ送信 SNo.1

REQレスポンス SNo.2


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。


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


注： Android端末ではタグの検出SNo2までを、OSが担当しています。


26

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


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


27

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





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


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。


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




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


STATUS1 ステータスフラグ1 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






CMD コマンド 0x08 WRITEコマンドのコード


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

～

～


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





CMD コマンド 0x06 READコマンドのコード




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




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




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


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



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（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。


31

ATQB 返信


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。


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



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


SN

o.

SOF EOF


32

SOF CMD AFI PAR

AM CRC

EOF 05 00 00 71 FF

REQB内容


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


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 １２３４

1D 00 00 00 00 00 00 01 00 79 5A

ATTRIB内容


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



CRC CRC計算値 0x795A CRC計算値



33

SOF

PCB CLA INS Address LEN DATA CRC

EOF

02 00 D6 00 00 01 A5 1B 94

WRITE内容


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



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


SOF

RES CODE

CRC

EOF

10 F9 E0

ATTRIB応答内容


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



34

READ内容

SOF PCB

DATA SW CRC

EOF 1 2

03 A5 90 00 24 F6

READ応答内容



Data 読出しデータ 0xA5 読出しデータ



CRC CRC計算値 0x24F6 CRC計算値


SOF

PCB CLA INS Address LEN CRC

EOF

03 00 B0 00 00 01 E7 8B




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


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。


36


コントローラ

REQ送信 SNo.1


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


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


ANSWERコマンド


SNo.11 SNo.12

SNo.13

SNo.16

SNo.15

SNo.14

SNo.17


37

REQ 返信


トンネル WRITE 送信


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 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


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


ADDR_H 送信

ACK 返信

ACK 返信

ACK

受信開始 0xA9


ACK ACK 返信






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


タグ電源ON VDDEX（NFCタグ電源）をON 3ms待つ


コマンド送信 QUERYコマンド 0x28を送信 ACKを受信



アドレス受信 ACKを送信し0x0000 を2回に分けて受信


38

NFCタグ

トンネルWRITE 送信


SN

o.


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


送信 NACK


ANSWER 送信 0ｘF8

ACK 返信

送信開始 0xA8


ACK

ANSWER レスポンス

返信



送信 NACK


LEN 送信

ACK 返信

ACK 返信

ACK 返信

ACK

受信開始 0xA9




0ｘ00 ADDR_L

送信



スマートフォンホスト

コントローラ

SN

o.7



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


コマンド送信 ANSWERコマンド0xF8を送信 ACKを受信



SN

o.9


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


39

NFCタグ


SN

o.


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


ACK

ACK レスポンス

返信


0ｘ00

ACK

ADDR_H 送信

ACK 返信

ACK 返信

ACK

受信開始 0xA9


ACK ACK 返信



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



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


コマンド送信 QUERYコマンド 0x28を送信 ACKを受信





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


40

NFCタグ

トンネルREAD 送信


SN

o.


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


送信 NACK


ANSWER 送信 0ｘF8

ACK 返信

送信開始 0xA8


ACK

ANSWER レスポンス

返信



送信 NACK


LEN 送信

ACK 返信

ACK 返信

ACK

受信開始 0xA9




0ｘ00 ADDR_L

送信

ACK 返信

ACK


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


LEN受信 ACKを送信し受信データ長 0ｘ0１を受信


コントローラ

SN

o.1

5


コマンド送信 ANSWERコマンド0xF8を送信 ACKを受信



SN

o.1

6


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


41


フィールド

PREAMBLE SYNC CODE


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







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











フィールド


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




42


PREAMBLE SYNC CODE


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











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





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






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


A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5

A5 A5

書込みデータ


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

～

～


43


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




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




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




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




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


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



44


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


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


ANSWERコマンド


SNo.6

SNo.8

SNo.7

SNo.11

SNo.10

SNo.9

IRQ通知

QUERYコマンド


ANSWERコマンド


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


45



SN

o.




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






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


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


46

SOF CMD AFI PAR

AM CRC

EOF 05 00 00 71 FF

REQB内容






SOF

RES CODE


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







SOF


EOF １２３４

1D 00 00 00 00 00 00 01 00 79 5A

ATTRIB内容




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






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





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


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






SOF

RES CODE

CRC

EOF

10 F9 E0

ATTRIB応答内容





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）


48

トンネルREAD内容

SOF

PCB DATA SW CRC

EOF 1 2

03 A5 90 00 24 F6



Data 読出しデータ 0xA5 読出しデータ



CRC CRC計算値 0x24F6 CRC計算値


SOF

PCB CLA INS Address LEN CRC

EOF

03 00 B0 40 00 01 91 8D




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）


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


50


コントローラ

VDDEX 印加 SNo.1



書込み完了フラグ SNo.3


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。


51

3ms

ACK 返信

ACK 返信

ACK 返信

ACK 返信

VDDEX=High

ACK 返信


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


電源 ON

概要

SN

o.


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


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


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


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


概要

SN

o. フローチャート

NIRQ=Low

送信開始


NACK

処理終了通知


ACK

ACK

0xA9

0x00

0x2E




5.5.1.1 動作フロー詳細(2/2)



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


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


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。


コントローラ

REQ 印加 SNo.1





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。



54

REQ 返信


WRITE 送信

WRITE 送信


REQ 送信

概要

SN

o.



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 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






55


フィールド

PREAMBLE SYNC CODE


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






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











フィールド


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




56


PREAMBLE SYNC CODE


NUM

SVS Blk

NUM

Block List

１２３

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











BLK List ブロックリスト 0x801D、0x801E、0x801F 書込みブロック指定


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


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

～

～


57











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



58


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。


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。



59

ATQB 返信


ATTRIB 送信


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。


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







0x 50 00 00 00 00 00 00 00 00 91 81 E0 D9 83

SOF EOF


60

SOF CMD AFI PAR

AM CRC

EOF 05 00 00 71 FF

REQB内容






SOF

RES CODE


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







SOF


EOF １２３４

1D 00 00 00 00 00 00 01 00 79 5A

ATTRIB内容




PARAM1 パラメータ１ 0x00 ユーザーマニュアル参照







61

SOF

PCB CLA INS Address LEN

02 00 D6 01 D0 30

WRITE内容





Address スタートアドレス 0x01D0 書込み開始アドレス


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






SOF

RES CODE

CRC

EOF

10 F9 E0

ATTRIB応答内容





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

～

～


62

付録


63 63

RF通信

付録1 RF通信デモの説明


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


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


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


66 66


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)


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)


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)

http://developer.android.com/sdk/index.html

http://developer.android.com/sdk/index.html

http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html

http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html


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


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

https://industrial.panasonic.com/jp/products/semiconductors/nfctags/lsis/nfc-tag-lsis/MN63Y1213


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■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。


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


MN63Y1213

MN63Y1213-E1_管理者マニュアル_NDA_V*.pdf



・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


MN63Y1214




・NDA版は、システムコマンドの説明を追記 (要：使用許諾）




MN63Y1221




・NDA版は、システムコマンドの説明を追記 (要：使用許諾）



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


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_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


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。


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


MN63Y1212-E1 ハードウェア NFCタグLSIサンプル MN63Y1212




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





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

本書に記載の技術情報および半導体のご使用にあたってのお願いと注意事項

(1) 本書に記載の製品および技術情報を輸出または非居住者に提供する場合は、当該国における法令、特に安全保障輸出管理に関する法令を遵守してください。

(2) 本書に記載の技術情報は、製品の代表特性および応用回路例などを示したものであり、それをもってパナ

ソニック株式会社または他社の知的財産権もしくはその他の権利の許諾を意味するものではありません。したがって、上記技術情報のご使用に起因して第三者所有の権利にかかわる問題が発生した場合、当社はその責任を負うものではありません。

(3) 本書に記載の製品は、一般用途(事務機器、通信機器、計測機器、家電製品など)、もしくは、本書に個別に記載されている用途に使用されることを意図しております。特別な品質、信頼性が要求され、その故障や誤動作が直接人命を脅かしたり、人体に危害を及ぼす恐れの

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

書での取り交わしをお願いします。文書での取り交わしなく使用されたことにより発生した損害などについては、当社は一切の責任を負いません。

(4) 本書に記載の製品および製品仕様は、改良などのために予告なく変更する場合がありますのでご了承くだ

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。

(5) 設計に際しては、絶対大定格、動作保証条件(動作電源電圧、動作環境等)の範囲内でご使用いただきま

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。

(6) 製品取扱い時、実装時およびお客様の工程内における外的要因（ESD、EOS、熱的ストレス、機械的スト

レス）による故障や特性変動を防止するために、使用上の注意事項の記載内容を守ってご使用ください。分解後や実装基板から取外し後に再実装された製品に対する品質保証は致しません。また、防湿包装を必要とする製品は、保存期間、開封後の放置時間など、個々の仕様書取り交わしの折に

取り決めた条件を守ってご使用ください。

(7) 本書に記載の製品を他社へ許可なく転売され、万が一転売先から何らかの請求を受けた場合、お客様においてその対応をご負担いただきますことをご了承ください。

(8) 本書の一部または全部を当社の文書による承諾なしに、転載または複製することを堅くお断りいたします。

No.010618

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NFCタグ アプリケーションノート - Panasonic · 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

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