摘要：SLF9000是读写器PCD的专用芯片，它符合ISD14443标准，而且既适用于接口标准TYPEA，也适用于接口标准TYPE V。文中对SLF9000的工作原理，性能和应用作了介绍。
关键词：非接触IC卡 PCD TYPE A TYPE B SLF9000
ISO14443标准制定了非接触式射频卡（PICC）和读写器（PCD）之间进行数据交换的接口标准TYPE A和TYPE B。随着非接触智能卡研究、开发和应用的发展，对读写器（PCD）的需求也不断增长，不少厂家都研制了用于PCD的专用芯片，以使PCD的设计更为便利。PCD的知名芯片是MCM200/MCM500读写模块，MCM是Mifare core MODULE的缩写，意为Mifare核心模块，这两款PCD读写芯片主要用于采用TYPE A接口标准的Mifare 1卡片的读写。本文介绍的PCD专用芯片SLF9000是INFINEON公司的产品，它既能用于TYPE A，也可用于TYPE B型IC卡的读写。
1 SLF9000的主要特性及引脚功能
1.1 SLF9000的主要特性
SLF9000的主要特性如下：
*载波频率为13.56MHz；
*数据率为106kbps；
*支持ISO14443标准协议；
*帧长可达128字节；
*硬件支持TYPE A防冲突协议；
*具有128字节的数据收发FIFO缓冲器；
*发送错误检测采用16位CRC码；
*支持TYPE A和TYPE B的编解码规范。
1.2 引脚功能
SLF9000采用PLCC封装。它有44个引脚，引脚排列如图1所示，各引脚的功能列于表1。
表1 SLF9000引脚功能表
| 引脚号 | 符 号 | 功能描述 |
| 8 | DVDD | 数字电源电压（+3.3/5V） |
| 9,31,37 | DVSS | 数字地 |
| 40 | nRES | Reset输入，低有效 |
| 35 | XTAL0 | 13.56MHz晶振振荡信号或外方波振荡信号输入 |
| 36 | XTAL1 | 晶振驱动输出，若用外部振荡器，应使其开路 |
| 33 | COUT | 时钟输出（13.56MHz），用于模拟接口电路 |
| 39 | CDIV | 13.56MHz时钟被2或3分频，分频比由内部寄存器设置 |
| 29 | nIRQ | 中断输出 |
| 2 | AnB | 该脚为高电平时为TYPE A，低电平时为TYPE B，输出信号加至模拟接口（AIF），用于选择相应调制方式 |
| 38 | ERF | 使能射频（RF）信号输出，加至AIF用于对射频信号进行能断控制 |
| 5 | TXD | 发送输出端，数字基带信号送至AIF |
| 30 | TRF | 带有13.56MHz载波的已调数字信号 |
| 4 | RC | TYPE B残留载波输出，可直接驱动小射频模块 |
| 3 | RXD | 来自AIF的解调基带数字信号 |
| 44 | CD | 冲突检测输出，用于防冲突功能 |
| 1 | ULD | 接收信号解码后的串行数字输出端 |
| 6 | DLD | 串行数据输入 |
| 22 | MPU/nEPP | 该脚为高电平时为MPU接口模式，此时可支持多种接口，如RS-232，RS-422，RS-485，USB，I2C，Firewire，PCI，ISA。该引脚为低电平时，为增强型并口（EPP）模式 |
| 42,26,25,24,23 | A[4…0] | 5位地址总线（在MPU模式下，为非复用总线方式） |
| 10～17 | AD[0…7] | 数据总线，8位。在总线复用方式时，为地址/数据总线 |
| 28 | UALE | 使用（use）ALE端（输入）。当其为高电平时，选择总线复用MPU接口方式 |
| 27 | ALE/nAS | 在总线复用MPU模式下，高电平时为地址锁存使能输入。在EPP模式下，引脚为低电平时，锁存AD总线地址 |
| 43 | nWait | 输出。高电平时表示EPP接口已准备好 |
| 20 | nWR/nWrite | 在MPU模式中，为写选通输入信号，可由地址线A[4…0]选择相应寄存器，低有效。在EPP模式，低电平时按所选地址写，高电平输入时按所选地址读 |
| 21 | nRD/nDS | 在MPU模式，为读选通输入端，低电平有效。在EPP模式，为数据选通输入端，AD总线为数据，低电平有效 |
| 18 | CS | 片选输入端。高电平驱动该引脚时，选中芯片 |
| 19 | nCS | 片选输入端。低电平驱动该引脚时，选中芯片 |
2 结构原理
SLF9000读写器（PCD）专用芯片在技术上支持ISO14443标准。它是基于非接触式射频卡（PICC）的模拟接口（AIF）和计算机主机系统之间的链接集成电路芯片，其工作原理框图如图2所示。
SLF9000芯片的功能可由内部寄存器通过编程来实现。任何读取PICC数据或写进PICC的数据均需通过SLF9000来传递。芯片内部有一个128字节的FIFO（先进先出）队列寄存器，存储的数据在这里等待送往PICC指公定的区域或送往微控制器（MCU）或主计算机（HOST）。送往PICC的数据可根据控制寄存器的设置来添加CRC检验（16位）和奇偶检验位（1位），以进行差错控制，然后根据接口类型进行修正Miller码编码（YTPE A）中NRZ编码（TYPE B），最后将编码数据通过模拟接口（AIF）送至PICC。
从PICC送往SLF9000的数据在经过模拟接口解调后可送入芯片，芯片内的解码器会按接口类型进行解码（TYPE A为曼彻斯特码，TYPE B为BPSK码）。在冲突检测时，解码数据按TYPE A和TYPE B的防冲突算法进行处理，以选定所读写的PICC，若是所选PICC的数据，可在奇偶校验后将为数据存入FIFO寄存器，以送往主机。
SLF9000支持外部廉价的模拟接口电路(AIF),并可通过AIF实现载波频率为13.56MHz的TYPE A和TYPE B接口规范的调制和解调。SJF9000可通过内部寄存器提供充分的有关状态信息，如射频接口状态、差错、防冲突以及计数溢出等。
在和主计算机连接方面，SLF9000可提供两种接口模式：EPP接口和MPU接口。EPP接口是增强型并行接口（Enhanced Parallel Port），主要用于监测和调试，以及一些低成本的使用场合，个人微型计算机（PC机）的并口可以使用这种模式来直接寻址和提供SLF9000内部寄存器的数据（复用8位地址/数据总线）。MPU接口是多种接口的集成解决方案，它包括RS-232、RS-422、RS-485、USB、Firewire、I2C、PCI、ISA等接口和总线协议，因此该模式下和主机的接口形式可多样化，而且能方便地构成多读写器（PCD）系统或单PCD。
需要说明的是：SLF9000不能由芯片硬件完成安全功能，安全性能应由主机系统提供保证。
3 应用
从前面的介绍可知，SLF9000芯片可用于链接AIF和主机系统，以达到主机和PICC数据交换的目的。SLF9000和AIF、主机系统的硬件连接如图3所示。SLF9000的功能引脚分为两部分，一部分连接AIF，一部分连接主机系统。
和AIF连接的引脚也分两类，一类和发送通道有关，另一类和接收通道有关。
3.1 发送通道端口
（1）COUT，13.56MHz时钟。对模拟接口来说，这是载波频率信号输入，需将其形成正弦载波，并被数据信号调制，同时应在AIF中产生功率输出给PICC电源，并以负载调制方式建立PCD和PICC之间的通信：
（2）ERF(使能RF)，用于控制AIF中13.56MHz信号的选通；
（3）TXD，数字基带信号，是传向PICC的数据（可加有CRC、奇偶校验位）的修正密勒码或NR2编码信号，在AIF中为调制信号；
（4）TRF，该脚的输出是与TXD引脚上编码数字信号相对应的ASK波形，此时，与其相连的AIF发送通道是一个功率放大电路；
（5）RC，用于TYPE B的残留载波方式，其AIF电路可以相对简单。
上述5个引脚的使用可根据接口的形式（TYPE A/B）和AIF电路的功能来选用。
3.2 接收通道端口
在用于接收通道的引脚中，RXD用于向芯片输入经AIF电路解调后的，来自PICC的数据信息，即曼彻斯特码或BPSK数字信号。而引脚AnB则用于控制接口（AIF）电路的调制/解调方式，即TYPE A或TYPE B方式（调制时TYPE A为100％ASK，TYPE B为10％ ASK）。
其它和微控制器的连接可按表1所列的引脚功能来进行。
有关软件设计，除了要深入了解芯片内部寄存器的功能及相关指令外，还要熟悉采用PICC的技术性能，限于篇幅，这里不予详述。
