EEPROM память от ST
Transcript of EEPROM память от ST
Портфолио EEPROM от ST 8
• Серия М24 • I2C интерфейс • 1 Кбит – 2 Мбит • 400кГц или 1МГц
• Серия M95 • SPI интерфейс • 1 Кбит – 2 Мбит • 2 МГц - 20МГц
• Серия M93 • Microwire интерфейс • 1 Кбит – 16 Кбит
Общие параметры EEPROM 9
• 4 М циклов записи/стирания одного байта
• 200 лет сохранность данных
• Объем от 1 кБит до 1 Мбит
• SPI, I2C и Microwire интерфейсы
• 1.6 В – 5.5В
• От -45 от +85 температурный диапазон
• Автомобильная сегмент до +150, AEC-Q100 и PPAP
• Корпуса DIP-8, SO8, TSSOP8, UFDFPN8, WLCSP
CMOSF8H+
Портфолио NFC/RFID решений ST
NFC/RFID метки Линейка LRxx
• Стандарт ISO15693
• От 1 кБит до 64 кБит
NFC/RFID метки с I2C интерфейсом Линейка M24LRхх
• Стандарт ISO15693
• I2C, Energy Harvesting (M24LR)
NFC/RFID транспондер Микросхема CR95HF
• Режим записи/чтения, поддержка NFC tags type 1-4 и ISO15693
• SPI/UART интерфейс
NFC трансивер STRFNFCA
• Чтение/Запись, Эмуляция карты & совместимость с P2P NFC
• Mifare reader management (комбинация со специализированным контроллером ST)
NFC контроллер ST21NFCA – ST21NFCB
• Чтение/Запись, Эмуляция карты & совместимость с P2P NFC
• Совместимость с Android “Ice Cream Sandwich” & WIN8
NFC для объектов и
идентификации места
Зашифрованные NFC
для не мобильных
приложений
NFC для
потребительской
электроники
Зашифрованные NFC для
мобильных приложений
NFC для разработки
считывателей
Портфолио ST памяти NFC / RFID и трансиверов
Динамические
метки NFC
Оптимизация по
диапазону и
energy harvesting
M24LR
серия
ISO15693 (метка)
1.8VВ5.5В
400 кГц I2C
4K-64 кБит
Energy Harvesting
32-бит пароль
M24SR
серия
ISO14443 (метка)
2.7В-5.5В
1MГц I2C
4K-64 кБит
Для автомобилки
128-бит пароль
Динамические
метки NFC
Оптимизация по
скорости и
автомобильных
приложений
STRF/95HF
серия
Reader/Card/P2P
ISO14443/
ISO15693
2.7В-3.3В
2MГц SPI
256 байт RAM
Трансиверы
NFC
поддерживают
все режимы NFC
13
EEPROM c радиоинтерфейсом
Низкопотреблящий I2C
интерфейс
Уникальная функция Energy Harvesting
Высоконадежная EEPROM память
Цифровой выход для
микрокнтроллера
RFID и NFC совместимые
RF интерфейсы
14
EEPROM с RF интерфейсом - M24LR
Последовательный интерфейс:
низкопотребляющий I2C Energy Harvesting от RF
• RF интерфейс:
• Long range RFID
• NFC (ISO15693)
• Портфолио • Объем памяти 4-кБит, 16- кБит и 64-кБит
• Широкий выбор корпусов
M24LR04E
(4-кБит)
M24LR16E
(16-кБит)
M24LR64E
(64-кБит)
MLP8
TSSOP8
SO8
15
15
Установка параметров
Ключи активации
Производство и
Логистика
Заводские параметры
Калибровка
Для кого разработан данный продукт?
Профайл пользователя
Информация для загрузки
и выгрузки
Пользователи
Регистраторы данных
Персонализация
²
Сервисы
Лог событий
Калибровка
Сервис
Сервис &
Обслуживание
EEPROM с двойным интерфей
сом
RFID
RFID
NFC
16
Целевые приложения
Пользователь
ские приборы
Phone / tablet
аксессуары Бытовые
приборы
Периферия
Медицина
Митеринг
Dataloggers
Электронные
ценники
Смарт карты
Игры
17
EEPROM с двойным интерфейсом – как это
работает? • В основе пассивная RFID технология
• Добавьте 13.56 МГц индуктивную антенну в свой дизайн PCB
Нет необходимости в батарейном
питании для работы с RF EEPROM
в режиме обмена данными по RF
RF EEPROM M24LRxx
Индуктивная антенна
19
Идентификаторы
Данные о эксплуатации
Лог событий
Информация пользователя
Настройки пользователя
Данные приложения
EEPROM с двойным интерфейсом…
Новые возможности управления параметрами
Wireless
Идеально для
управления
конфигурации
прибора !
20
• ID модели
• Серийный номер
• Завод изготовитель
• Дата
• Версия BOM
• Версия встроенного ПО
Статичная информац
ия
• Информация о вскрытии
• Лог ошибок или событий
• Отслеживание критических компонентов
• Отчеты о обслуживании
Динамичная
информация
EEPROM с двойным интерфейсом…
клиентский сервис
Радио доступ работает в
случае отсутствия
основного питания!!!
23
EEPROM с двойным интерфейсом…
Приложения с отсутствием батарейного питания
Инновационная функция energy harvesting позволяет
проектировать устройства с отсутствием батарейного
питания !
Несколько мA на ~2В
позволяют запитать
ваш MCU и всю
плату в целом!!!
26
Считыватель RFID
или
Телефон с NFC
M24LRxxE Vout Hello!!
EEPROM с двойным интерфейсом…
Заключение Управление
конфигурацией
устройства
Увеличенный срок
службы батареи
Улучшение
потребительских
свойств продукта
Расширенный
сервис клиента
Дизайн без
батарейного
питания
28
M24LR04E, M24LR16E, M24LR64E
4-Kbit
or
16-Kbit
or
64-Kbit
EEPROM
I2C
protocol
RF
protocol
SDA
SCL
VCC
GND
ISO 15693
радиоинтерфейс
I²C интерфейс
(1.8-5.5В, 400кГц)
64-bit UID
VOUT Power
extraction
Vout
(energy harvesting )
AC1
AC0
RF WIP_BUSY RF WIP_BUSY
(Цифровой выход)
Power
management
and
I2C/RF
arbitration
unit
32
M24LR64 блок диаграмма
EEPROM
I2C
protocol
RF
protocol AC0
AC1
E0
E1
SDA
SCL
VCC
Power
management
and
I2C/RF
arbitration
unit
GND
ISO 15693 RF интерфейс
- Пром стандарт
- Пассивная технология RFID
- высокая скорость
(до 53 Kбит/с)
Интерфейс I²C
- Пром стандарт
- 1.8-5.5В, 400кГц
64-Kбит
EEPROM
Арбитраж
I²C/RF
Схема
защиты
паролем
64-bit UID 64-бит
уникальный
идентификато
р
Power
extraction
33
Типы корпусов SO8N TSSOP8 UFDFPN8 (MLP8)
From typical industrial drawings
Толщина корпуса 1.75 мм Толщина корпуса 1.2 мм Толщина корпуса 0.6 мм
Стандарт ISO15693 (13.56MГц) 36
• Не лицензируемый стандарт с несущей частотой 13.56 МГц
• Используется амлитудная модуляция
• Девиация частот 424 КГц
• Максимальная дальность обмена данными от 10 см до 1м
• Скорость передачи данных от 1.6 кБит – 26.6 кБит(В M24LR
порядка 55 кБит)
Стандарт ISO15693 (13.56MГц)
Нет влияния диапазонов
Мобильных телефонов, bluetooth,
wifi, zigbee, …
Радио «нулевой мощности» (*)
(низкая скорость и «малый»
диапазон)
RF-хост может идентифицировать и обмениваться
данными с несколькими M24LR64, соединенных
параллельно
ISO15693 – устоявшийся
промышленный стандарт
(*) энергия берется от RF -хоста
13.56 MГц частотный диапазон
(Промышленность, медицина, наука)
37
• ISO15693 протокол позволяет общаться с:
• Одно устройство
среди многих
(выбранный UID)
Поддержка мульти устройств
• Несколько устройств
среди многих
(все AFI)
M24LR64
UID0
M24LR64
UID1
M24LR64
UID2
M24LR64
UID3
M24LR64
UID4 M24LR64
UID5
M24LR64
UID6
M24LR64
UIDn
RF host
M24LR64
UID0
M24LR64
UID1
M24LR64
UID2
M24LR64
UID3
M24LR64
UID4 M24LR64
UID5
M24LR64
UID6
M24LR64
UIDn
RF host
M24LR64
UID0, AFI1
M24LR64
UID1, AFI0
M24LR64
UID2, AFI1
M24LR64
UID3, AFI0
M24LR64
UID4, AFI0 M24LR64
UID5, AFI1
M24LR64
UID6, AFI0
M24LR64
UIDn, AFI0
RF host
• Все устройства
среди многих
(Все UID)
38
M24LR64
UID и схема защиты
• 64-Kбит пользовательской памяти
• 64 независимых сектора по 1 кБит
• Права доступа по RF
• Набор 3 x 32-бит паролей
• Каждый сектор м.б. защищен одним из 3х паролей
• Каждый сектор м.б. защищен от Записи, Чтения или от Записи/Чтения
• 32-бит пароль
• 32 бит = более 4 триллиона
комбинаций
Sector 0
…..
Sector 1
Sector 2
Sector 63
Sector 3
Sector 4
64-bit UID
Sector 62
Sector 61
Sector 5
1 1 2 3 /R
/W
RW
1 /R/W
RW
2 /R/W
RW
RW
3 /R Более подробно в AN3002
1
39
Преимущество 3 паролей
• Идеальное решение для
мульти пользовательского
режима
• Один ключ для Uder1 (например
для производства)
• Второй ключ для User2
(например для сервисменов)
• Один ключ для Users1 и User 2
• «Открытые» данные
3
2
1
M24LR64
Sector 0
…..
Sector 1
Sector 2
Sector 63
Sector 3
Sector 4
64-bit UID
Sector 62
Sector 61
Sector 5
1
2
2
3
3
1
Manufacturer
Private data
Service Provider
Private data
Public data
Shared
Private data
40
• Каждый чип M24LRхх имеет на борту Уникальный 64-бит ID (UID)
• Программируется и записывается при производстве
• 64-бит UID м.б. использован для расчета пароля для каждого чипа памяти M24LRхх!
• Пример: MyFunction = Поменять местами байт
Интеллектуальная защита данных
MyPassword = MyFunction (UID)
Создайте уникальный пароль для каждого чипа памяти M24LRxx
Также использовать контрольную сумму и защитить содержимое памяти
UID = 00 01 02 03 04 05 06h Pwd = 06 00 01 02 03 04 05h
UID = 70 71 72 73 74 75 76h Pwd = 76 70 71 72 73 74 75h
UID = 70 71 72 73 74 75 76h Pwd = 76 70 71 72 73 74 75h
41
M24LR64 – очень низкое потребление
M24C64 (serial) M24LR64 (dual)
Icc – потребление при записи,
2.5В
5 мA 0.4 мA
Icc – потребление при чтении,
2.5В
2 мA 0.2 мA
42
• Когда функция Energy Harvesting активирована, память M24LR16
может вырабатывать энергию для внешних компонентов
M24LR16E Energy Harvesting?
RF host
Other
components
M24LR16E
Extra Energy
VOUT pin
43
WIP/BUSY цифровой выход
– осуществляется запись данных
• Когда установлен бит « RF Write In Progress », ножка RF
WIP/BUSY переключается во время программирования памяти
RF-хостом
RF host
MCU
M24LR16E
RF WIP/BUSY pin
RF WIP/BUSY pin
Программирование
памяти RF-Хост M24LR
программирование
Примечание:
• Данная функция позволяет MCU
контролировать момент изменения контента
памяти RF-Хостом
44
• Когда устанавливается « RF Busy », ножка RF WIP/BUSY
переключается на время работы памяти с RF диапазоном
RF host
MCU
M24LR16E
RF WIP/BUSY pin
RF WIP/BUSY pin
Active Обмен данными
RF M24LR
Примечание:
• Контроль MCU, когда RF-хост осуществляет
передачу данных с M24LR
• Экономия энергии, не нужно опрашивать I²C
на предмет готовности M24LR
RF WIP/BUSY цифровой выход
– Порт RF занят 45
Плюсы • Близость антенны к
поверхности корпуса
• Лучший диапазон
• 2-уровневый PCB
дизайн!!!
Минусы • Дополнительные
сложности монтажа
Pros • Минимум места
• Стандартный компонент
(4.7мкГ)
Минусы • Ограниченный диапазон
• Чувствительность к
антенне считывателя
Плюсы • Интеграция и
компактность решения
Минусы • Дополнительные
требования к размерам
платы и корпусу
Интеграция антенны
I2C
Катушка Внешняя На плате
47
Еще 1 вариант антенны
• На примере снизу еще один вариант PCB антенны -
«петлевая/рамочная антенна»
Рамочная антенна
48
• ST предоставляет документацию, помогающую самостоятельно рассчитывать антенны:
• Application note
• AN2972 - расчет антенн для M24LRхх
• AN3178 – использование индуктивности в качестве антенны
• ПО
• ПО и расчеты в Exel для расчета всех параметров антенн
• Опорные дизайны
Варианты антенн от ST
Back to
Main Menu
ROBOT-M24LR16E-A
ANT1-M24LR16E
ANT2-M24LR16E ANTx-M24LR-A
49
• Коммерческие ISO15693 RFID считыватели,
доступны от партнеров ST
• Микросхема трансивера 13.56 MГц от ST
• Мобильные телефоны поддерживающие стандарт
ISO15693 с функцией NFC
• Отладочные платы от ST
4 варианта RF считывателя 51
• Стандарт ISO15693 на 13.56 MГц
• Существует много форм факторов с рироким диапазоном по функционалу и цен
Коммерческие RF считыватели
Conveyor tunnel reader
Pad antenna
Gate antenna
Handheld reader
RFID reader
Paddle reader
Tunnel station
52
Коммерческие RF считыватели
• ST имеет группу партнеров поддерживающих M24LRхх.
• Полный список на www.st.com/dualeeprom
53
• Полная поддержка ISO15693 – микросхема CR95HF от ST
• Библиотеки
• Опорные дизайны
• Application notes
Микросхема CR95HF
Хост
контроллер
ISO15693
Библиотека
памяти
Опция - AES
библиотека ( для STM32
UM0586)
Встроенное в
MCU
шифрование
UART
SPI
Вы можете разработать собственный RF считыватель
54
M24LR64, M24LR16E, M24LR04E 4-Kbit, 16-Kbit and 64-Kbit
Dual I/F EEPROM
LRi1K, LRi2K, LRiS2K, LRiS64K 1, 2 and 64-Kbit ISO15693
RFID tag ICs
Демо- платы с поддержкой CR95HF-A
CR95HF драйвера (ANSI C) - Исходные коды для CR95HF drivers.rar
- Application note AN3355
Схема и гебера - Схема (0017031-B-SCM.pdf)
- Гербера (0017031-B-Gerber.zip)
Дизайн антенны -Application note AN3394
-Инструмент для расчета антенн
ПО для демонстрации - M24LRxx Application Software 2.0.zip
55
USB
• Оптимальное решения для разработчиков и демонстрации
• Коннект напрямую с USB ПК, также специальное ПО для ПК
Хост
ПК
Демо-кит PLUG-CR95HF-B
• Идеальное решения для разработки
• Прямое соединение с вашим дизайном (SPI, UART) или
отладочной платы с вашим MCU
56
Хост
контрол
лер
SPI
UART
CR95HF драйвера Исходные коды для CR95HF drivers .rar
Файлы схем и гербера - Схема (PLUG-CR95HF-B.pdf)
- Гербера (PLUG-CR95HF-B-Gerber.zip)
Дизайн антенн -Application note AN3394
- Специальный инструментарий для
расчета антенн
Фильтр
EMI
Телефоны с NFC с поддержкой ISO15693
• HTC one X
• Google Nexus S
• Samsung Galaxy S2 NFC version l9100G
• Samsung Galaxy S3 (T999,l535,l747)
• Samsung Galaxy S2 skyrocket HD
• Samsung Galaxy S2 skyrocket i727
• Samsung Galaxy Nexus (I9250,l9250m)
• Samsung Galaxy Note ( N7000, l717, T879)
• Samsung Galaxy Note 2 N7100
62
• LG-LU6200 (only Korea)
• LG Optimus LTE2
• LG Optimus LTE Tag
• LG Optimus Vu (F100S)
• LG Optimus Vu II
• LG LS970 eclipse 4G LTE
• Sony Xperia
Also Google Nexus 7 tablet
NfcV-ридер
доступен на
GooglePlay
• RFID система комбинаций различных параметров:
• Размер антенны считывателя
• Мощность считывателя
• Размера антенны M24LR64 и частота настройки
• Отношение считывающей антенны к антенне M24LR64
• Окружения (метал, PCB, несколько антенн рядом,…)
• Фактический диапазон чтения и записи зависит от
каждого параметра, перечисленного выше
RF –диапазон, влияние факторов 72
• Для ручного расчета антенны – AN2972 со всеми выкладками и
формулами для различных форм антенн – круглая, спираль,
квадратная
• Специальное ПО для расчета прямоугольных антенн
• Excel расчеты цепочек согласования и антенн
Расчет антенн 73
ISO15693 расчет рабочего диапазона
(Практическое правило)
Антенна считывателя
M24LR64 антенна
(Формат кредитной карты)
~D
Диапазон чтения и записи пластиковой карты примерно
равен длине диагонали антенны считывателя
74
Измерение диапазона M24LR64 с DEVKIT-
M24LR-A
ANT1-M24LR-A
Формат кредитной
карты
(4.5cм x 7.5cм)
D1=
45cм
max
ANT2-M24LR-A
(2cм x 4cм)
D2=
24cм
max
Антенна считывателя
76
Измерения на открытом воздухе с отсутствием металлических
поверхностей вблизи антенн
Измерение диапазона M24LR64 с
DEMOKIT-M24LR-A
ANT1-M24LR-A
Формат кредитной карты
4.5cм x 7.5cм
D1=
19cм
max
Измерения на открытом воздухе с отсутствием металлических
поверхностей вблизи антенн
ANT2-M24LR-A
2см x 4см
D2=8см max
Антенна считывателя
77
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
SMD 4.7µH - 4.5mm diam.
SMD 4.7µH - 5.8mm diam.
SMD 4.7µH - 7.8mm diam.
SMD 4.7µH - 9.8mm diam.
15x15 double sided etched
20x40mm etched 45x75mm etched
Диапазон чтения (cм) VS Тип антенны
ANT3-M24LR-A
ANT2-M24LR-A
ANT1-M24LR-A
ANT7-M24LR-A
78
Dual Interface EEPROM
Nomenclature for package delivery
M24 LR 16E-RMN6T/2
Serial Interface
Type RF Interface
Type Memory
Size
M24 : I2C interface
LR: Long range / 13.56MHz - ISO 15693
in user K bits
04 available
16 available
64 available
Operating
Voltage
R: 1.8V-5.5V
Package
Internal Tuning
Capacitance
2: 27.5pF
Operating
Temperature
6: - 40C / +85C
Tape
&
Reel
E: energy harvesting
82