NFCタグ アプリケーションノート

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1 NFC タグアプリケーションノート Version 1.7

2 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

3 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 P 種類の通信モード P RF 通信モード P シリアル通信モード P トンネル通信モード P セット機器の低電力化と柔軟性 P バッテリーレス通信 P 不揮発性メモリー搭載 P RF 信号からの割込み P 高機能化対応 P 暗号機能 P NDEFフォーマット対応 P8 2.5 ハード構成 P LSI 内部構成 P 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 P システム構成検討 P ブロック検討 P NFCタグ部の回路設計 P 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 P RF 通信モードの動作フロー P シリアル通信モードの動作フロー P トンネル通信モードの動作フロー P18

4 3 目次 (2/2) 5 章動作例 5.1 動作例の内容 P ハードウェア条件 P ユーザー領域にアクセス P ホストコントローラ ( シリアル ) からのアクセス P 動作フロー詳細 P スマートフォン (FeliCa) からのアクセス P 動作フロー詳細 P 送受信データの説明 P スマートフォン (TYPE-B) からのアクセス P 動作フロー詳細 P 送受信データの説明 P トンネルモード動作 P スマートフォン (FeliCa) からの動作 P 動作フロー詳細 P 送受信データの説明 P スマートフォン (TYPE-B) からの動作 P 動作フロー詳細 P 送受信データの説明 P システム領域の設定方法 P ホストコントローラ ( シリアル ) からの設定 P 動作フロー詳細 P スマートフォン (FeliCa) からの設定 P 動作フロー詳細 P 送受信データの説明 P スマートフォン (TYPE-B) からの設定 P 動作フロー詳細 P 送受信データの説明 P60 付録 付録 1 RF 通信デモの説明付録 2 シリアル通信デモの説明付録 3 トンネル通信デモの説明付録 4 スマートフォンアプリ提供環境について付録 5 BTPB-101B 写真付録 6 NFCタグアンテナ評価ボード設計データ付録 7 関連資料 ハードウェア一覧 P63 P67 P68 P69 P70 P71 P73

5 4 1. はじめに 1.1 本書の目的 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 1.2 本書の流れ 本資料は 以下の構成で記載されております NFC タグ LSI について 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 NFC タグシステムのハード設計 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 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

6 5 2 NFC タグ LSI について 2.1 概要 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 NFC タグ LSI カメラ NFC タグ搭載イメージ AV 機器 ゲーム ネットワークサーバ スマートフォン PC タブレット 健康機器 家電 プリンタ事務機 メーター 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

7 6 2.3 仕様一覧 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 RF 通信機能 有線通信機能 機能 2.4 特長 仕様一覧 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 種類の通信モード 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 リーダ ライタ 3 種類の通信モードの関係 NFC タグ LSI 品種名 MN63Y1212 MN63Y1213 MN63Y1214 MN63Y1221 MN63Y1210A PKG HSON8 SSOP16 動作電圧 V~3.6V 1.8V~5.5V 不揮発性メモリ搭載 4kbit FeRAM 8kbit FeRAM 4kbit FeRAM 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 インターフェース -- 割込み機能 なしありなし I2C(20kHz~ 100kHz) あり I2C(20kHz~ 400kHz) RF- 有線間通信あり ( トンネル通信モード ) 同期式シリアル (~1MHz) / UART(~ 38.4kbps) 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 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 トンネルモード通信 NFC タグ LSI ホストコントローラ セット機器

8 RF 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 (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 国際規格 周波数 通信距離 NFC の動作モード Card リーダ ライタ P2P NFC タグ LSI が対応する規格 NFC-IP1 ISO/IEC18092 ISO/IEC 14443A (TYPE-A) JIS X MHz ~10cm NFC-IP2 ISO/IEC21481 ISO/IEC 14443B (TYPE-B) ISO/IEC ~70cm 暗号化処理等上位ミドルウェア Mifare FeliCa 用途 IC テレホンカード TASPO Suica, Edy おサイフケータイ 住民基本台帳カード運転免許証 航空手荷物 シリアル通信モード 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 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 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

9 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 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 ( 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 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 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 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 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 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

10 9 2.5 ハード構成 LSI 内部構成 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 NFC タグブロック図 Analog Logic 暗号回路 Control FeRAM シリアルSRAM 端子構成 MN63Y1212/MN63Y1213/MN63Y1214/MN63Y1221とMN63Y1210Aの端子情報は以下の通りです 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

11 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 Power Power GND Power (1.8V~3.6V 又は 4.5V~5.5V を入力 ) (VSS 間に容量を接続 ) (VSS 間に容量を接続 ) ( 通常使用時は VSS に接続 ) HSON8 SSOP16 10

12 11 3. NFC タグシステムのハード設計 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 3.1 ハード設計フロー 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 ハード設計フロー 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 ホスト制御部 ホストコントローラ I2C NFC タグシステム構成例 NFC タグ部 LSI 部アンテナ部 MN63Y1213 Antenna RF リーダ ライタ 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 )

13 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 各ブロックにおける 要求機能とハードウェア例 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 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 リーダ ライタ : NFC 通信用リーダ ライタ ご参考 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

14 3.4 NFC タグ部の回路設計 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 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 タグ部の LSI 部の回路図例 ホスト制御部 3.3V LSI 部 アンテナ部 ホストコントローラ SCL SDA NIRQ GPIO R3 R2 R4 R1 NIRQ SCL SDA VDDA MN63Y VA VSS VDDEX VB C1 C2 弊社 NFC タグ基板 ANT4030_02_0505_B0_L_1213_V0 NFC タグ LSI 周辺部品について 外付部品推奨値詳細説明 R2,R3 R4 3.3kΩ 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 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 R μF~2.2μF 2 2.2μF 1 0Ω 2 200Ω 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 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 ANT4030_02_0505_B0_L_1213_V0 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 13

15 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 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 NFC タグパターン例 ANT4030_02_0505_B0_L_1213_V0 裏面に ANT4030_02_0505_B0_L_1213_V0 と記載 LSI 部 アンテナ部 LSI 部拡大図 別基板で接続 VDDEX R3 R2 NIRQ SDA SCL C1 R1 C2 MN63Y 1213 R1 VSS

16 15 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 ホストコントローラ シリアル通信 NFC タグ LSI Antenna RF 通信 トンネル通信 スマートフォン (NFC 対応機器 ) ホストコントローラが NFC タグを制御するソフト 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

17 RF 通信モードの動作フロー ホストコントローラ NFC タグ LSI Antenna RF 通信 スマートフォン (NFC 対応機器 ) スマートフォンのアプリケーション 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 ホストコントローラ NFC タグ スマートフォン No.1 No.2 RF 通信モードコマンド 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

18 シリアル通信モードの動作フロー シリアル通信 ホストコントローラ VDDEX NIRQ シリアル NFC タグ LSI Antenna スマートフォン (NFC 対応機器 ) ホストコントローラが NFC タグを制御するソフト 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 ホストコントローラ NFC タグ スマートフォン No.1 No.2 VDDEX 印加 シリアル通信モードコマンド No.3 シリアル通信モードレスポンス 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します 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

19 4.4 トンネル通信モードの動作フロー ホストコントローラ VDDEX NIRQ シリアル NFC タグ LSI Antenna RF 通信 トンネル通信 スマートフォン (NFC 搭載機器 ) 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 No.2 No.3 No.4 No.5 No.6 No.7 ホストコントローラが NFC タグを制御するソフト ホストコントローラ IRQ 通知 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 NFC タグ スマートフォンのアプリケーション トンネル通信モードコマンド トンネル通信モードレスポンス スマートフォン 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 レスポンスをします No.8: NFC タグは No.7 の ANSWER レスポンスをすると 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します 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 No.1 No.8 18

20 19 5. 動作例 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 5.1 動作例の内容 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 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 説明で使用する機器 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_121 3_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 - CN1 (MINI-USB) ホスト制御部 BTPB-101B ホストコントローラ 接続イメージ NFC タグ ANT4030_02_0505_B0_L_1213_V0 I2C CN2 RF スマートフォン ( リーダ ライタ ) 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

21 5.3 ユーザー領域にアクセス 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 FeliCa シリアル TYPE-B 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 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 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 20

22 5.3.1 ホストコントローラ ( シリアル ) からのアクセス 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 ホストコントローラ 動作フロー概要 NFC タグ スマートフォン SNo.1 SNo.2 SNo.3 SNo.4 SNo.5 SNo.6 SNo.7 VDDEX 印加書込みコマンド書込み完了フラグ書込みコマンドレスポンス読出しコマンド読出し準備完了フラグ読出しデータ 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します 21

23 動作フロー詳細 (1/3) 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 SNo. 概要 フローチャート ホストコントローラ NFC タグ I2C 通信の補足説明 SNo.1 タグ電源 ON VDDEX (NFC タグ電源 ) を ON 3ms 待つ 電源 ON 3ms VDDEX=High 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 を受信 コマンド WRITE コマンド 0x18 を 開始 CMD スタートビット 0x18 0xA8 SCL SDA 通常データ データ有効期間 データ変化期間 SNo.2 を受信 アドレス 0x0000 を 2 回に分けて 1 回毎に を受信 ADDR_H ADDR_L 0x00 0x00 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 スタートビット SCL SDA ストップビット SCL LEN データ長 0x01 を を受信 LEN 0x01 SDA : 0 データと同一 N: 1 データと同一 次ページにつつく

24 動作フロー詳細 (2/3) SNo. 概要 ホストコントローラ フローチャート 前ページからつづく NFC タグ SNo.3 SNo.2 データ書込みデータ 0x A5 を を受信 ストップビット NFC タグ処理待ち NIRQ を監視 DATA ストップビット 0xA5 ストップビット NIRQ=Low 書込処理 処理終了通知 SNo.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 +STATUS 受信 開始 スタートビット 0xA9 0x05 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 レスポンス N+ ストップビット N+ ストップビット N ストップビット SNo.5 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 を受信 コマンド READ コマンド 0x08 を 開始 CMD スタートビット 0x08 0xA8 を受信 次ページにつづく

25 動作フロー詳細 (3/3) SNo. 概要 ホストコントローラ フローチャート 前ページからつづく NFC タグ アドレスアドレス 0x0000 を 2 回に分けて 1 回毎に を受信 ADDR_H ADDR_L 0x00 0x00 SNo.5 LEN 要求データ長 0x01 を を受信 LEN 0x01 SNo.6 ストップビット NFC タグ内部処理待ち NIRQ を監視 ストップビット ストップビット NIRQ=Low 内部処理 処理終了通知 SNo.7 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 +STATUS を受信 開始 スタートビット 0xA9 0x05 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 レスポンス DATA 受信 後データを読出す 0x01 DATA N+ ストップビット N+ ストップビット N ストップビット

26 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 JISX 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 ホストコントローラ 動作フロー概要 NFC タグ スマートフォン REQ SNo.1 REQ レスポンス SNo.2 書込みコマンド書込みコマンドレスポンス読出しコマンド読出しコマンドレスポンス SNo.3 SNo.4 SNo.5 SNo.6 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します SNo.5: スマートフォンから読出しコマンドをします 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します 注 : Android 端末ではタグの検出 SNo2 までを OS が担当しています 25

27 動作フロー詳細 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 JISX 規格をご参照ください SNo. 概要 フローチャート NFC タグ スマートフォン SNo.1 REQ NFC タグを探索 0x B2 4D FF FF REQ SNo.2 REQ NFC タグが応答を返す REQ 0x B2 4D FE FF FF FF FF FF ED CE SNo.3 WRITE NFC タグを指定して書き込みを実施 0x B2 4D FE A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 93 D3 WRITE SNo.4 WRITE NFC タグが正常に書込み完了した事を返す WRITE 0x B2 4D 0C FE D5 2F SNo.5 READ NFC タグを指定して読出しを実施 0x B2 4D FE A READ SNo.6 READ NFC タグが正常に読出し完了した事を返す READ 0x B2 4D 1D FE A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 CA 78

28 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 REQ 内容 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 SYS CODE 名称内容パターン備考 PREAMBLE プリアンブル 0x 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 0x06 情報フィールドのバイト長 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 REQ CODE B2 4D FF FF CRC CRC 計算値 0x0921 情報フィールドの CRC 計算値 SLOT CRC REQ 応答内容 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 B2 4D FE FF FF FF FF FF ED CE 名称 内容 パターン 備考 PREAMBLE プリアンブル 0x 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 0x02FE NFCタグのIDM デフォルト値 PMM 応答時間記述子 0xFFFF000000FFFFF F 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 27

29 送受信データの説明 (2/3) WRITE コマンド内容 先頭フィールド 情報フィールド PREAMBLE SYNC LEN CMD PICC CODE SVS SVS Blk Block CODE NUM NUM List B2 4D FE ~ ~ DATA 最終フィールド CRC A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 93 D3 名称 内容 パターン 備考 PREAMBLE プリアンブル 0x 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 0x20 情報フィールドのバイト長 CMD コマンド 0x08 WRITEコマンドのコード PICC CODE PICC 識別子 0x02FE NFCタグのIDM デフォルト値 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 WRITE コマンド応答内容 先頭フィールド 情報フィールド 最終フィールド PREAMBLE SYNC LEN CMD PICC CODE STATUS CRC CODE B2 4D 0C FE D5 2F 名称 内容 パターン 備考 PREAMBLE プリアンブル 0x 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 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 PICC CODE PICC 識別子 0x02FE NFCタグのIDM デフォルト値 STATUS1 ステータスフラグ1 0x00 00 = 正常終了 STATUS2 ステータスフラグ2 0x00 00 = 正常終了 CRC CRC 計算値 0xD52F 情報フィールドのCRC 計算値

30 送受信データの説明 (3/3) READ コマンド内容 先頭フィールド 情報フィールド 最終フィールド PREAMBLE SYNC LEN CM PICC CODE SVS SVS Blk Block CRC CODE D NUM NUM List B2 4D FE A 名称 内容 パターン 備考 PREAMBLE プリアンブル 0x 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 0x10 情報フィールドのバイト長 CMD コマンド 0x06 READコマンドのコード PICC CODE PICC 識別子 0x02FE NFCタグのIDM デフォルト値 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 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 READ コマンド応答内容 先頭フィールド 情報フィールド 最終フィールド PREAMBLE SYNC LEN CM PICC CODE STATUS Blk DATA CRC CODE D NUM B2 4D 1D FE A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 CA 78 名称 内容 パターン 備考 PREAMBLE プリアンブル 0x 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 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 PICC CODE PICC 識別子 0x02FE NFCタグのIDM デフォルト値 STATUS1 ステータスフラグ1 0x00 00 = 正常終了 STATUS2 ステータスフラグ2 0x00 00 = 正常終了 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

31 5.3.3 スマートフォン (TYPE-B) からのアクセス スマートフォン (TYPE-B)-NFC タグ間の RF 通信は ISO/IEC 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 動作フロー概要 ホストコントローラ NFC タグ スマートフォン REQB SNo.1 ATQB 応答 SNo.2 ATTRIB SNo.3 ATTRIB 応答書込みコマンド書込みコマンドレスポンス読出しコマンド読出しコマンドレスポンス SNo.4 SNo.5 SNo.6 SNo.7 SNo.8 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します SNo.7: スマートフォンから読出しコマンドをします 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します 注 : Android 端末ではタグの検出 SNo4 までを OS が担当しています 30

32 動作フロー詳細 動作フロー詳細は 下図の通りです 波形仕様 SOF, 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 単位でされます 本内容につきましても ISO/IEC 規格に記載されております SNo. 概要 フローチャート NFC タグ スマートフォン SNo.1 REQB NFC タグを探索 SOF 0x FF REQB SNo.2 ATQB NFC タグが応答を返す ATQB SOF 0x E0 D9 83 SNo.3 ATTRIB NFC タグを選択 SOF 0x 1D A ATTRIB SNo.4 ATTRIB NFC タグが確定 ATTRIB 応答 SOF 0x 10 F9 E0 SNo.5 WRITE NFC タグを指定して書き込みを実施 SOF 0x D A5 1B 94 WRITE SNo.6 WRITE NFC タグが正常に書込み完了した事を返す WRITE 応答 SOF 0x A SNo.7 READ NFC タグを指定して読出しを実施 SOF 0x B E7 8B READ SNo.8 READ NFC タグが正常に読出し完了した事を返す READ 応答 SOF 0x 03 A F6

33 送受信データの説明 (1/3) REQB 内容 SOF CMD AFI PAR AM CRC FF 名称 内容 パターン 備考 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 ATQB(REQB に対する応答 ) 内容 SOF RES CODE PUPI ApplicationData Protocol Info CRC E0 D9 83 名称 内容 パターン 備考 RES CODE レスポンスコード 0x50 ATQB (REQBに対する応答) PUPI PICC 識別子 0x IDMの下位 4Byte ApplicationData ApplicationData 0x 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 ATTRIB 内容 CMD Identifier PARAM CRC SOF D A 名称 内容 パターン 備考 CMD コマンドコード 0x1D ATTRIBコマンド Identifier PICC 識別子 0x 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 PARAM3 パラメータ3 0x01 ユーザーマニュアル参照 PARAM4 パラメータ4 0x00 ユーザーマニュアル参照 CRC CRC 計算値 0x795A CRC 計算値 32

34 送受信データの説明 (2/3) ATTRIB 応答内容 SOF RES CODE CRC 10 F9 E0 名称内容パターン備考 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 WRITE 内容 PCB CLA INS Address LEN DATA CRC SOF D A5 1B 94 名称 内容 パターン 備考 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 WRITE 応答内容 SOF PCB SW CRC A 名称 内容 パターン 備考 PCB Protocol Control Byte 0x02 I-block 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 CRC CRC 計算値 0x296A CRC 計算値 33

35 送受信データの説明 (3/3) READ 内容 PCB CLA INS Address LEN CRC SOF B E7 8B 名称 内容 パターン 備考 PCB Protocol Control Byte 0x03 I-block CLA CLA 0x00 クラスバイト固定値 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 READ 応答内容 SOF PCB DATA SW CRC A F6 名称 内容 パターン 備考 PCB Protocol Control Byte 0x03 I-block Data 読出しデータ 0xA5 読出しデータ 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 CRC CRC 計算値 0x24F6 CRC 計算値 34

36 5.4 トンネルモード動作 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 FeliCa TYPE-B 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 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 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 35

37 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 ホストコントローラ NFC タグ スマートフォン REQ SNo.1 REQ レスポンス SNo.2 SNo.4 IRQ 通知 トンネル書込みコマンド SNo.3 SNo.5 VDDEX 印加 SNo.6 QUERY コマンド SNo.7 QUERY レスポンス SNo.8 ANSWER コマンド SNo.9 ANSWER レスポンス トンネル書込みレスポンス SNo.10 SNo.12 IRQ 通知 トンネル読出しコマンド SNo.11 SNo.13 QUERY コマンド SNo.14 QUERY レスポンス SNo.15 ANSWER コマンド SNo.16 ANSWER レスポンス トンネル読出しレスポンス SNo.17 SNo.1~SNo.2: 本資料 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します 36

38 動作フロー詳細 1/4 動作フロー詳細は 下図の通りです SNo. 概要 ホストコントローラ フローチャート NFC タグ スマートフォン SNo.3 SNo.2 SNo.1 REQ NFC タグを探索 REQ NFC タグが応答を返す トンネル WRITE NFC タグを指定して書込みを実施 REQ 0x B2 4D FF FF x B2 4D FE FF FF FF FF FF ED CE 0x B2 4D FE A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A REQ トンネル WRITE SNo.5 SNo.4 NFC タグ処理待ち NIRQ を監視 タグ電源 ON VDDEX(NFC タグ電源 ) を ON 3ms 待つ 電源 ON NIRQ=Low VDDEX=High 処理終了通知 SNo.6 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 を受信 開始 スタートビット 0xA8 SNo.7 コマンド QUERY コマンド 0x28 を を受信 ストップビット 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 +STATUS を受信 アドレス受信 をし 0x0000 を 2 回に分けて受信 QUERY ストップビット 受信開始 スタートビット 0x28 ストップビット 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 0xA9 レスポンス ADDR_H 次ページにつづく 37

39 動作フロー詳細 2/4 動作フロー詳細は 下図の通りです SNo. 概要 フローチャート ホストコントローラ NFC タグ スマートフォン SNo.7 アドレス受信 をし 0x0000 を 2 回に分けて受信 0x00 ADDR_L 前ページからつづく LEN 受信 をし受信データ長 0x01 を受信 0x10 LEN DATA 受信 をし受信データ 0xA5 を受信 16 回繰り返す 0xA5 DATA 16 回繰り返す N+ ストップビット N+ ストップビット N ストップビット SNo.8 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 を受信 コマンド ANSWER コマンド 0xF8 を を受信 開始 ANSWER スタートビット 0xF8 0xA8 ストップビット ストップビット ストップビット SNo.9 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 受信開始 スタートビット 0xA9 SNo.10 +STATUS を受信 N+ ストップビット トンネル WRITE NFC タグが正常に書込み完了した事を返します N+ ストップビット 0x05 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 N ストップビット ANSWER レスポンス トンネル WRITE 0x B2 4D 0C FE D5 2F 次ページにつづく 38

40 動作フロー詳細 3/4 動作フロー詳細は 下図の通りです SNo. 概要 ホストコントローラ フローチャート NFC タグ スマートフォン 前ページからつづく SNo.11 トンネル READ NFC タグを指定して読出しを実施 0x B2 4D FE C7 トンネル READ SNo.12 タグ電源 ON VDDEX(NFC タグ電源 ) を ON 3ms 待つ NIRQ=Low 処理終了通知 SNo.13 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 を受信 開始 スタートビット 0xA8 コマンド QUERY コマンド 0x28 を を受信 ストップビット QUERY ストップビット 0x28 ストップビット SNo.14 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 受信開始 スタートビット 0xA9 +STATUS を受信 アドレス受信 をし 0x0000 を 2 回に分けて受信 0x01 周囲の RF 信号の状態で 0x31,0x21,0x11 が出てくる場合もあります 0x00 レスポンス ADDR_H 次ページにつづく 39

41 動作フロー詳細 4/4 動作フロー詳細は 下図の通りです SNo. 概要 ホストコントローラ フローチャート NFC タグ スマートフォン SNo.14 アドレス受信 をし 0x0000 を 2 回に分けて受信 0x00 ADDR_L 前ページからつづく LEN 受信 をし受信データ長 0x01 を受信 0x10 LEN N+ ストップビット N+ ストップビット N ストップビット SNo.15 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 を受信 コマンド ANSWER コマンド 0xF8 を を受信 DATA をしデータ 0xA5 を 16 回繰り返す 開始 ANSWER DATA スタートビット 0xF8 0xA5 0xA8 16 繰り返す SNo.16 ストップビット 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 ストップビット 受信開始 スタートビット ストップビット 0xA9 SNo.17 +STATUS を受信 N+ ストップビット トンネル READ NFC タグから読出しデータを返します N+ ストップビット 0x05 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 N ストップビット ANSWER レスポンス トンネル READ 0x B2 4D 1D FE A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 CA 78 40

42 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 REQ 内容 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 SYS CODE REQ CODE B2 4D FF FF SLOT CRC 名称 内容 パターン 備考 PREAMBLE プリアンブル 0x 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 0x06 情報フィールドのバイト長 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 REQ 応答内容 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 B2 4D FE FF FF FF FF FF AD 8E 名称 内容 パターン 備考 PREAMBLE プリアンブル 0x 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 0x02FE NFCタグのIDM デフォルト値 PMM 応答時間記述子 0xFFFF000000FFFFF F 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 41

43 送受信データの説明 (2/3) トンネル WRITE コマンド内容 先頭フィールド 情報フィールド PREAMBLE SYNC LEN CMD PICC CODE SVS SVS Blk Block List CODE NUM NUM B2 4D FE ~ ~ DATA 最終フィールド CRC A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A 名称 内容 パターン 備考 PREAMBLE プリアンブル 0x 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 0x21 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 0x08 WRITEコマンドのコード PICC CODE PICC 識別子 0x02FE NFCタグのIDM デフォルト値 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 0x 書込みブロック指定トンネルモードで変更 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 0x4668 情報フィールドの CRC 計算値 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 ) 先頭フィールド 情報フィールド 最終フィールド PREAMBLE SYNC LEN CMD PICC CODE STATUS CRC CODE B2 4D 0C FE D5 2F 名称 内容 パターン 備考 PREAMBLE プリアンブル 0x 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 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 PICC CODE PICC 識別子 0x02FE NFCタグのIDM デフォルト値 STATUS1 ステータスフラグ1 0x00 00 = 正常終了 STATUS2 ステータスフラグ2 0x00 00 = 正常終了 CRC CRC 計算値 0xD52F 情報フィールドのCRC 計算値

44 送受信データの説明 (3/3) トンネル READ コマンド内容 先頭フィールド 情報フィールド 最終フィールド PREAMBLE SYNC LEN CM PICC CODE SVS SVS Blk Block List CRC CODE D NUM NUM B2 4D FE C7 名称 内容 パターン 備考 PREAMBLE プリアンブル 0x 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 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 PICC CODE PICC 識別子 0x02FE NFCタグのIDM デフォルト値 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 読出しブロック数 BLK List ブロックリスト 0x 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 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 ) 先頭フィールド 情報フィールド 最終フィールド PREAMBLE SYNC LEN CM PICC CODE STATUS Blk DATA CRC CODE D NUM B2 4D 1D FE A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 CA 78 名称 内容 パターン 備考 PREAMBLE プリアンブル 0x 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 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 PICC CODE PICC 識別子 0x02FE NFCタグのIDM デフォルト値 STATUS1 ステータスフラグ1 0x00 00 = 正常終了 STATUS2 ステータスフラグ2 0x00 00 = 正常終了 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

45 5.4.2 スマートフォン (TYPE-B) からの動作 動作フロー概要は 下図の通りです ホストコントローラ NFC タグ スマートフォン REQB SNo.1 ATQB 応答 SNo.2 ATTRIB SNo.3 ATTRIB 応答 SNo.4 SNo.6 IRQ 通知 トンネル書込みコマンド SNo.5 SNo.7 VDDEX 印加 SNo.8 QUERY コマンド SNo.9 QUERY レスポンス SNo.10 ANSWER コマンド SNo.11 ANSWER レスポンス トンネル書込みレスポンス SNo.12 SNo.14 IRQ 通知 トンネル読出しコマンド SNo.13 SNo.15 QUERY コマンド SNo.16 QUERY レスポンス SNo.17 ANSWER コマンド SNo.18 ANSWER レスポンス トンネル読出しレスポンス SNo.19 SNo.1~SNo.4: 本資料 と同様 SNo.5~SNo.19: 本資料 の SNo.3~SNo.17 と同様 44

46 動作フロー詳細 動作フロー詳細は 下図の通りです SNo. 概要 ホストコントローラ フローチャート NFC タグ スマートフォン SNo.1 REQB NFC タグを探索 SOF 0x FF REQB SNo.2 ATQB NFC タグが応答を返す ATQB SOF 0x E0 D9 83 SNo.3 ATTRIB NFC タグを選択 SOF 0x 1D A ATTRIB SNo.4 ATTRIB NFC タグが確定 ATTRIB 応答 SOF 0x 10 F9 E0 SNo.5 WRITE NFC タグを指定して書き込みを実施 SOF 0x D A5 AC 82 トンネル WRITE SNo.6~11 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 の SNo.4~ SNo.9 と同一内容なので省略 SNo.12 WRITE NFC タグが正常に書込み完了した事を返す トンネル WRITE 応答 SOF 0x A SNo.13 トンネル READ NFC タグを指定して読出しを実施 SOF 0x B D トンネル READ SNo.14~18 SNo.14~ SNo.18 については データ書き込み単位が 1byte (DATA の 16 回繰り返しがなくなる ) である以外は の SNo.12~ SNo.16 と同一内容なので省略 SNo.19 トンネル READ NFC タグから読出しデータを返します トンネル READ 応答 SOF 0x 03 A F6

47 送受信データの説明 (1/3) REQB 内容 SOF CMD AFI PAR AM CRC FF 名称 内容 パターン 備考 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 ATQB (REQB に対する応答 ) 内容 SOF RES CODE PUPI ApplicationData Protocol Info CRC E0 D9 83 名称 内容 パターン 備考 RES CODE レスポンスコード 0x50 ATQB (REQBに対する応答) PUPI PICC 識別子 0x IDMの下位 4Byte ApplicationData ApplicationData 0x 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 ATTRIB 内容 CMD Identifier PARAM CRC SOF D A 名称 内容 パターン 備考 CMD コマンドコード 0x1D ATTRIBコマンド Identifier PICC 識別子 0x 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 PARAM3 パラメータ3 0x01 ユーザーマニュアル参照 PARAM4 パラメータ4 0x00 ユーザーマニュアル参照 CRC CRC 計算値 0x795A CRC 計算値 46

48 送受信データの説明 (2/3) ATTRIB 応答内容 SOF RES CODE CRC 10 F9 E0 名称内容パターン備考 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 トンネル WRITE 内容 PCB CLA INS Address LEN DATA CRC SOF D A5 AC 82 名称 内容 パターン 備考 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 0x4000 書込み開始アドレストンネルモードで変更 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 0xAC82 CRC 計算値 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 ) PCB SW CRC SOF A 名称 内容 パターン 備考 PCB Protocol Control Byte 0x02 I-block 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 CRC CRC 計算値 0x296A CRC 計算値 47

49 送受信データの説明 (3/3) トンネル READ 内容 PCB CLA INS Address LEN CRC SOF B D 名称 内容 パターン 備考 PCB Protocol Control Byte 0x03 I-block CLA CLA 0x00 クラスバイト固定値 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 ) SOF PCB DATA SW CRC A F6 名称 内容 パターン 備考 PCB Protocol Control Byte 0x03 I-block Data 読出しデータ 0xA5 読出しデータ 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 CRC CRC 計算値 0x24F6 CRC 計算値 48

50 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 通信内容シリアル TYPE-B FeliCa 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 設定例のパラメータ 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 AB CD EF 30 0x01EX パラメータ名 SC IDM PMM AFI FWI HW1 値 AA FF 02 FE FF FF 00 E x01FX パラメータ名 RORF ROSI SECURITY TN PRM HW2 CONFIG2 値 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 TYPE-B 通信パラメータ アクセス制限 パラメータの概要 SC 2byte JISX のシステムコード IDM 8byte JISX の PICC 識別子 PMM 2byte JISX の応答時間 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 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

51 ホストコントローラ ( シリアル ) からの設定 動作フロー概要は 下図の通りです ホストコントローラ NFC タグ スマートフォン SNo.1 SNo.2 VDDEX 印加 書込みコマンド SNo.3 SNo.4 書込み完了フラグ 書込みコマンドレスポンス 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します

52 動作フロー詳細 (1/2) 先に記載した 動作フローの詳細は 下図の通りです SNo. 概要 フローチャート ホストコントローラ NFC タグ SNo.1 タグ電源 ON VDDEX (NFC タグ電源 ) を ON 3ms 待つ 電源 ON 3ms VDDEX=High SNo.2 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 開始 スタートビット 0xA8 を受信 コマンド WRITE コマンド 0x18 を CMD 0x18 を受信 アドレス 0x01D0 を 2 回に分けて ADDR_H 0x01 1 回毎に を受信 ADDR_L 0xD0 LEN データ長 0x30 を LEN 0x30 を受信 次ページにつづく

53 動作フロー詳細 (2/2) SNo. SNo.3 SNo.2 SNo.4 概要 データ 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 を受信 ストップビット NFC タグ処理待ち NIRQ を監視 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 +STATUS 受信 N+ ストップビット ホストコントローラ DATA1 DATA48 ストップビット 開始 N+ ストップビット フローチャート 前ページからつづく DATA2~DATA47 まで同様に書込み NIRQ=Low スタートビット N 0x00 0x2E ストップビット 0xA9 0x05 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 ストップビット 書込処理 NFC タグ 処理終了通知 レスポンス 書込みデータ DATA 1 0x 00 DATA 2 0x 00 DATA 3 0x 00 DATA 4 0x 00 DATA 5 0x 00 DATA 6 0x 00 DATA 7 0x 00 DATA 8 0x 00 DATA 9 0x 01 DATA 10 0x 23 DATA 11 0x 45 DATA 12 0x 67 DATA 13 0x 89 DATA 14 0x AB DATA 15 0x CD DATA 16 0x EF DATA 17 0x AA DATA 18 0x FF DATA 19 0x 02 DATA 20 0x FE DATA 21 0x 00 DATA 22 0x 00 DATA 23 0x 00 DATA 24 0x 00 DATA 25 0x 00 DATA 26 0x 00 DATA 27 0x FF DATA 28 0x FF DATA 29 0x 00 DATA 30 0x E0 DATA 31 0x 00 DATA 32 0x 54 DATA 33 0x 00 DATA 34 0x 00 DATA 35 0x 00 DATA 36 0x 00 DATA 37 0x 00 DATA 38 0x 00 DATA 39 0x 00 DATA 40 0x 00 DATA 41 0x 00 DATA 42 0x 00 DATA 43 0x 00 DATA 44 0x 00 DATA 45 0x 47 DATA 46 0x F0 DATA 47 0x 00 DATA 48 0x 2E

54 スマートフォン (FeliCa) からの設定 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 動作フロー概要は 下図の通りです ホストコントローラ NFC タグ スマートフォン SNo.1 SNo.2 REQ 印加 REQ レスポンス SNo.3 SNo.4 書込みコマンド 書込みコマンドレスポンス 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します 注 : Android 端末ではタグの検出 SNo2 までを OS が担当しています

55 動作フロー詳細 動作フロー詳細は 下図の通りです SNo. 概要 フローチャート NFC タグ スマートフォン SNo.1 REQ NFC タグを探索 0x B2 4D FF FF REQ SNo.2 REQ NFC タグが応答を返す REQ 0x B2 4D FE FF FF FF FF FF ED CE SNo.3 WRITE NFC タグを指定して書き込みを実施 0x B2 4D FE D 80 1E 80 1F AB CD EF AA FF 02 FE FF FF 00 E F0 00 2E WRITE SNo.4 WRITE NFC タグが正常に書込み完了した事を返す WRITE 0x B2 4D 0C FE D5 2F

56 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 REQ 内容 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 SYS CODE REQ CODE B2 4D FF FF SLOT CRC 名称 内容 パターン 備考 PREAMBLE プリアンブル 0x 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 0x06 情報フィールドのバイト長 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 REQ 応答内容 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 B2 4D FE FF FF FF FF FF ED CE 名称 内容 特定パターン 備考 PREAMBLE プリアンブル 0x 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 0x02FE 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 55

57 送受信データの説明 (2/3) WRITE コマンド内容 先頭フィールド 情報フィールド PREAMBLE SYNC LEN CMD PICC CODE SVS SVS Blk Block List CODE NUM NUM B2 4D FE D 80 1E 80 1F ~ ~ DATA CONFIG SC IDM AB CD EF AA FF 02 FE ~ ~ DATA 最終 フィールド PMM AFI FWI HW RORF ROSI SECURITY TNP HW2 CONFIG2 CRC RM FF FF 00 E F0 00 2E 名称 内容 パターン 備考 PREAMBLE プリアンブル 0x 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 0x44 情報フィールドのバイト長 CMD コマンド 0x08 WRITEコマンドのコード PICC CODE PICC 識別子 0x02FE NFCタグのIDM デフォルト値 SVSNUM サービスファイル数 0x03 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 0x801D 0x801E 0x801F 書込みブロック指定 DATA 書込みデータ 0x AB CD EF AA FF 02 FE FF FF 00 E F0 00 2E 書込みデータ CRC CRC 計算値 0x7794 情報フィールドの CRC 計算値

58 送受信データの説明 (3/3) WRITE コマンド応答内容 先頭フィールド 情報フィールド 最終フィールド PREAMBLE SYNC LEN CMD PICC CODE STATUS CRC CODE B2 4D 0C FE D5 2F 名称 内容 パターン 備考 PREAMBLE プリアンブル 0x 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 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 PICC CODE PICC 識別子 0x02FE NFCタグのIDM デフォルト値 STATUS1 ステータスフラグ1 0x00 00 = 正常終了 STATUS2 ステータスフラグ2 0x00 00 = 正常終了 CRC CRC 計算値 0xD52F 情報フィールドのCRC 計算値

59 スマートフォン (TYPE-B) からの設定 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 動作フロー概要は 下図の通りです ホスト NFCタグスマートフォンコントローラ SNo.1 REQB/WUPB SNo.2 ATQB 応答 SNo.3 SNo.4 SNo.5 SNo.6 ATTRIB ATTRIB 応答書込みコマンド書込みコマンドレスポンス 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します 注 : Android 端末ではタグの検出 SNo4 までを OS が担当しています

60 動作フロー詳細 動作フロー詳細は 下図の通りです 波形仕様 SOF, 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 単位でされます 本内容につきましても ISO/IEC 規格に記載されております SNo. 概要 フローチャート NFC タグ スマートフォン SNo.1 REQB NFC タグを探索 SOF 0x FF REQB SNo.2 ATQB NFC タグが応答を返す ATQB SOF 0x E0 D9 83 SNo.3 ATTRIB NFC タグを選択 SOF 0x 1D A ATTRIB SNo.4 ATTRIB NFC タグが確定 ATTRIB 応答 SOF 0x 10 F0 E0 SNo.5 WRITE NFC タグを指定して書き込みを実施 SOF 0x D6 01 D AB CD EF AA FF 02 FE FF FF 00 E F0 00 2E CE 0D WRITE SNo.6 WRITE NFC タグが正常に書込み完了した事を返す WRITE 応答 SOF 0x A

61 送受信データの説明 (1/2) REQB 内容 SOF CMD AFI PAR AM CRC FF 名称 内容 パターン 備考 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 ATQB (REQB に対する応答 ) 内容 SOF RES CODE PUPI ApplicationData Protocol Info CRC E0 D9 83 名称 内容 パターン 備考 RES CODE レスポンスコード 0x50 ATQB (REQBに対する応答) PUPI PICC 識別子 0x IDMの下位 4Byte ApplicationData ApplicationData 0x 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 ATTRIB 内容 CMD Identifier PARAM CRC SOF D A 名称 内容 パターン 備考 CMD コマンドコード 0x1D ATTRIBコマンド Identifier PICC 識別子 0x 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 PARAM3 パラメータ3 0x01 ユーザーマニュアル参照 PARAM4 パラメータ4 0x00 ユーザーマニュアル参照 CRC CRC 計算値 0x795A CRC 計算値 60

62 送受信データの説明 (2/2) ATTRIB 応答内容 SOF RES CODE CRC 10 F9 E0 名称内容パターン備考 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 WRITE 内容 PCB CLA INS Address LEN SOF D6 01 D0 30 ~ ~ DATA CONFIG SC IDM AB CD EF AA FF 02 FE ~ ~ DATA PMM AFI FWI HW RORF ROSI SECURITY TNP HW2 CONFIG2 RM CRC FF FF 00 E F0 00 2E CE 0D 名称 内容 パターン 備考 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 0x01D0 書込み開始アドレス LEN Data 長 0x30 書込みデータ長 (Byte) Data 書込みデータ 0x AB CD EF AA FF 02 FE FF FF 00 E F0 00 2E 書込みデータ CRC CRC 計算値 0xCE0D CRC 計算値 WRITE 応答内容 SOF PCB SW CRC A 名称 内容 パターン 備考 PCB Protocol Control Byte 0x02 I-block 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 CRC CRC 計算値 0x296A CRC 計算値 61

63 62 付録

64 63 付録 1 RF 通信デモの説明 NFC-TAG TAG circuit Antenna RF NFC タグボード RF 通信 スマートフォン 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 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

65 64 Type Setting の各ボタンに対する WRITE データ 2NFC タグ設定を読み出す

66 65 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

67 66

68 67 付録 2 シリアル通信デモの説明 personal computer Control Board USB USB- UART micro controller I2C NFC-TAG TAG circuit Antenna Control Board NFC タグボード シリアル通信デモシナリオの環境 (MN63Y1213 での一例 ) 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. )

69 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. ) Android サンプルアプリケーション Host Controller NFC-TAG ボード NFC-Tag ダンプツール パソコン USB Serial-USB converter UART bps 8bit MCU I2C NFC TAG Antenna スマートフォン (NFC 搭載機器 ) 4096byte トンネルメモリ 512byte NFC-tag メモリ 動作順序 トンネル通信デモシナリオの環境 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 トンネルメモリ = ホストコントローラ内メモリ

70 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 弊社確認環境 [ 開発環境 ] Intel Core 2 Duto CPU@3.16GHz, 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) アンドロイド SDK のダウンロード 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 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 69

71 70 付録 5 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 A 面 F B 面

72 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 写真 パターン図面 回路図 パターン拡大 VDDEX VDDEX 8 NIRQ 6 SDA 4 NC 2 7 NC 5 NC 3 SCL 1 VSS NIRQ 5 SCL 6 SDA 7 VDDA 8 MN63Y1213 IC 4 VA 3 VSS 2 VDDEX 1 VB 330p C3 NIRQ SDA CN1 SCL VSS MN63Y 1213 C1 C3 CN1 200Ω 2.2μ C3 2.2μ C1 R1 C2 R1 部品表 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

73 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_V turn MN63Y1213 ANT2020_03_0505_B0_L_1213_V turn MN63Y1213 ANT4030_03_0505_B0_L_1214_V turn MN63Y1214 ANT4030_03_0505_B0_L_1221_V turn MN63Y1221 NFC-TAG-MN63Y1210A turn MN63Y1210A BTPB-101B と接続する場合 NFC-TAG-CABLE01 ケーブルが必要です 72

74 73 付録 7 関連資料 ハードウェア一覧 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 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-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 MN63Y1212-E1_ 製品規格 _Ver*.pdf ドキュメント MN63Y1212 の電気特性 MN62Y1213-E1_ ユーザーマニュアル V*.pdf ドキュメント MN63Y1213 の製品仕様 機能説明マニュアル MN63Y1213-E1_ 管理者マニュアル _NDA_V*.pdf MN63Y1213-E1_ 管理者マニュアル _nonnda_v*.pdf ドキュメント MN63Y1213-E1_ 製品規格 _Ver*.pdf ドキュメント MN63Y1213 の電気特性 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 ) MN63Y1213 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 MN62Y1214-E1_ ユーザーマニュアル V*.pdf ドキュメント MN63Y124 の製品仕様 機能説明マニュアル MN63Y1214-E1_ 管理者マニュアル _NDA_V*.pdf MN63Y1214-E1_ 管理者マニュアル _nonnda_v*.pdf ドキュメント MN63Y1214-E1_ 製品規格 _Ver*.pdf ドキュメント MN63Y1214 の電気特性 nonnda 版は システム領域設定マニュアル NDA 版は システムコマンドの説明を追記 ( 要 : 使用許諾 ) MN63Y1214 MN63Y1214 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 MN62Y1221-E1_ ユーザーマニュアル V*.pdf ドキュメント MN63Y1221 の製品仕様 機能説明マニュアル MN63Y1221-E1_ 管理者マニュアル _NDA_V*.pdf MN63Y1221-E1_ 管理者マニュアル _nonnda_v*.pdf ドキュメント MN63Y1221-E1_ 製品規格 _Ver*.pdf ドキュメント MN63Y1221 の電気特性 nonnda 版は システム領域設定マニュアル NDA 版は システムコマンドの説明を追記 ( 要 : 使用許諾 ) MN63Y1221 MN63Y1221 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 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-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 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 名称提供形態概要対応 LSI 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 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 ) MN63Y1212/ MN63Y1213/ MN63Y1214/ MN63Y1221/ MN63Y1210A 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_TagSetting1213_vXXX.apk プログラム NFCタグ設定アプリケーション (Android 用 ) MN63Y1213 Panasonic_TagSetting1214_vXXX.apk プログラム NFCタグ設定アプリケーション (Android 用 ) MN63Y1214 Panasonic_TagSetting1221_vXXX.apk プログラム NFCタグ設定アプリケーション (Android 用 ) MN63Y1221 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