Pn512是一款具有解调和解码响应的高度集成模拟电路。
输出缓冲驱动器通过最少数量的外部无源器件连接到天线。
集成射频场检测器
集成数据模式检测器
支持ISO14443A/MIFARE。
支持ISO14443B读/写。
在阅读器模式下，典型的工作距离超过50mm，具体距离由天线尺寸、调谐和电源决定。
NFCIP-1模式下的工作距离可达50毫米，具体取决于天线的尺寸、调谐和电源。
卡操作模式下的典型工作距离约为100mm，具体距离由天线尺寸、调谐和外场强度决定。
支持读写器模式下的MIFARE Classic加密。
通信支持更高的传输速率-- 212 kbit/s和424kbit/s。
在FeliCa模式下，可支持212kbit/s和424kbit/s的通信波特率。
支持S2C接口
集成了NFCIP-1的射频接口，传输速率高达424 kbit/s。
支持主机接口：
- SPI接口，最高10兆位/秒
- I2C接口，快速模式下400kbit/s，高速模式下3400kbit/s。
-不同传输速率的串行UART，最高可达1228.8kbit/s，帧取决于RS232接口，接口的电压电平取决于端口的电源。
-8位并行接口，带/不带数据锁存使能。
大量64字节发送和接收FIFO缓冲器。
灵活的中断模式
具有低功耗功能的硬件复位
软件关断模式
可编程定时器
内部振荡器与27.12MHz应时晶体相连。
2.5V~3.6V电源
CRC协处理器
自由可编程I/O引脚
内部自测
Pn512应用PN512适用于各种基于ISO/nuclear a标准，要求低成本、小尺寸、高性能、单电源非接触式通信的应用。
公共交通终点站
手持终端
板单元
非接触式PC终端
措施
无接触公共电话
pn512功能框架的RFID读卡芯片选择
RFID技术的广阔市场和发展前景被国内外众多芯片厂商看好。新兴厂商和传统厂商都加入到RFID芯片的制造中，使得现在市场上的RFID芯片种类繁多，可扩展的功能千变万化。有些有MMU，可以支持WinCE或标准Linux等操作系统，有些没有MMU的微处理器平台也可以使用UCLinux{2)。因此，选择一款合适的ARM芯片产品是非常困难的。
本文所用的芯片PN512是一款ARM微处理器芯片，无需MMU即可运行UCLinux操作系统。PN512是一款非接触式读写芯片，高度集成了13.56MHZ的各种主动/被动非接触式通信方式和协议，稳定性强，安全性能高。它广泛应用于射频识别系统中。
基于pn512芯片的通用读写系统的设计、开发和设计的总体框图如下：
硬件电路设计主要包括主控电路设计和外围电路设计。
主控制器相当于人脑，起着中央处理器的作用，外围电路的设计效果直接影响整个硬件电路的整体工作效果。因此，他们的选择是非常重要的。
首先，应根据被控对象选择主控制器。带CAN总线模块的主控制器主要用于工业自动化和通讯领域。带PWM模块的主控制器主要用于控制电机；带AD模块的主控制器主要用于采集模块。因为系统完成某项功能需要很长时间
要求控制器的处理速度非常快。
其次，整个系统要完成以下功能：非接触式IC卡的信息由射频模块采集，通过USB或网络传输到主机，然后主机通过网络向主控制器发送命令，主控制器的接口实现串行命令行shell，可以用来查看系统的状态，控制系统的行为。
我们选择ARM7芯片是因为它的性价比高，和高端电脑的价格差不多，但是比其他高端电脑集成度更高，功能更强大。因为电子仪器设备的发展方向基本都是嵌入式的，而且不同的领域都是
使用不同的ARM芯片，但基本上使用ARM微处理器%的内核。现在外围电路系统越来越简单，但实现的功能却越来越复杂高端。比如它的USB接口在设计上进一步简化，成本降低，但功能不变，有些功能更强大。还有其他的处理器和控制器，功能增加了，但是成本越来越低，而且都符合设计要求，可靠性和集成度也很高。
主控制器电路和外围电路的设计主要包括以下几个方面：
1、主控制电路本设计主要针对接近耦合非接触卡，支持inquid b读写标准，要求工作距离长，可以内部自检，对安全性能要求高，所以这里我们采用恩智浦公司生产的PN512芯片。这种芯片开发效率高，动作周期短，与其他公司的产品兼容。PN512工作距离50cm，电源2.5V-3.6V，适用电压范围广。它有一个高度集成的模拟电路，相应的解码和解调。芯片PN512我们已经详细介绍过了，这里不再赘述。
2、串行通信电路读卡器可以通过高速USB接口和低速rs232通信接口与主机通信。
2.1、 USB电路设计
USB是通用串行总线的缩写，中文意思是通用串行总线。现在PC和其他外设都支持USB接口。本文利用USB接口实现各种数据的传输和交换。USB接口的特征是P0:
(1)可以连接多个设备。因为一台PC上往往有多个USB接口，最多可以连接127个设备。通讯可以同步也可以异步，USB总线可以供电，对传输的数据有纠错功能，保证数据的准确传输。
(2)支持热点插入，方便携带。USB连接时不需要关闭电源，使用起来更方便。USB硬盘比IDE硬盘轻一半。当你想随身携带大量数据时，USB硬盘是首选。
(3)标准相对统一。许多不同的外围设备可以连接到具有相同标准的USB接口。
(4)应用范围比较广。更容易与其他设备连接。像现在，几乎所有的PC和数码设备都是用USB接口连接的，比如打印机、扫描仪、数码相机等。它们通过数据线与主机相连。
(5)传输数据能力强。一般USB接口的传输速度都比较快，大大超过了普通串口的传输速度，特别是在传输大量数据的时候，其传输速度快的优势就大大显露出来了。比如USB1.1的传输速率约为12Mbps，而USB2.0的传输速率约为480Mbps3132，两者配合使用不会产生冲突。以前Windows完全支持USB1.1，虽然支持USB2.0设备，但不能完全发挥优势，现在可以充分发挥优势。考虑到传输速率，USB设备的端口支持USB2.0。
USB部分的电路原理图如下：
2.2、RS-232通信接口电路
在串行通信中，为了方便不同设备的连接和通信，要求通信双方采用统一的标准接口。RS-232是美国电子工业协会EIA制定的标准！31是目前最常用的串行通信接口。RS是英文推荐标准的缩写，232是识别号。这个设计用的是RS-232-，其中C代表RS-232-C的版本，也有人说代表修订次数。以前RS-232-C用的是25芯DB插座。后来IBM把RS-232-C简化成了DB-9连接器，这是一个9芯的D型插座。插头在DCE端，插座在模具端。目前RS-232-C主要采用低速率单端通信，通信距离受驱动器电容限制，一般用于短距离通信。一般高电平为-3至-15V，低电平为3至15V。下表描述了9芯D-plug的引脚信号：
一般只需要三根接口线，即RXD、TXD和GND，一根发射线、一根接收线和一根地线。下图是RS-232-C接口的原理图：
本设计采用了MAXIM的芯片MAX3232CWE，这是一款低功耗的收发芯片。芯片在低端可以正常工作，传输时工作速率可以达到135Kbps，实现RS-232通信接口的功能。
RS-485也广泛应用于串行通信接口。RS-485有多机通讯功能，比RS-232远很多。主要用于远距离通讯。采用平衡传输和差分传输，抑制共模干扰的能力强于RS-232。但是这里使用RS-232是为了满足设计要求。
3、JTAG调试电路设计JTAG(Joint Test Action Group)是1985年测试IC芯片和PCB的标准，90年代经过修订后成为国际标准测试协议。IEEE的一个标准，即E119.1-1990硬件电路，包含了很多先进的器件，只要芯片接口是JTAG，就可以用于故障检测和边界扫描。
标准的JTAG接口是四线：TCK，TDO，TDI和TMS。具有JTAG接口的芯片，相关的JTAG管脚定义为：TCK为测试时钟输入；TDI为测试输入数据，通过TDI引脚输入到JTAG接口；TDO为测试输出数据，数据通过TDO引脚从JTAG接口输出；TMS是测试模式选择，TMS用于在特定的测试模式下设置JTAG接口。TRST引脚通常是扩展的，这意味着测试复位、输入引脚和低功耗几乎是有效的。JTAG是目前应用最广泛的调试方法。下图显示了JTAG的界面设计。
4、电源电路设计本次设计使用的芯片为低功耗芯片，电压一般不超过5V，主控电路的供电范围一般在2- 5V之间，像系统中的2.3V、3V、3.5V，外围电路一般可以使用5V或5V。虽然输出电压小于输入电压，但输出电流较大，一般可达几百毫安。一般我们使用锂电池供电，其电阻率比较低，可以降低电源的阻抗，同时也可以减少周围电磁干扰源的影响，可以提高整个供电系统的供电效率，满足供电系统的要求。
5、射频电路设计射频电路是读卡器的重要组成部分。在其工作环境中，既有模拟信号，也有数字信号，是主控电路和电子标签之间的桥梁。根据设计要求，我们需要为复杂多变的电磁环境选择高性能、高集成度、低功耗、抗干扰性能好的芯片作为收发器和调制解调器芯片。这里我们选择PN512芯片，它具有性价比高、稳定性好、集成度高的特点，同时不需要外接晶振，载波范围广，兼容各种电子标签协议，抗干扰性能好，比较适合本设计。射频电路的原理图如图4.6所示：
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