NFC和RFID讀取器
------用MSP430以及TRF79XXA探測低功耗卡片的存在
摘要
NFC和RFID閱讀器電池供電的應用必須一定受到的有限能耗以及實現產品的低成本的限制。在卡片存在檢測的數年中已經出現了響應的技術和策略。本應用報告致力於提供給這樣一種技術方案：相比於以前的卡檢測解決方案，通過向現有電路添加簡單的電路和小的固件控制邏輯來達到更先進的設計。此外，還簡要概述了電池供電的RFID和NFC讀取器的已知和常見實現方式的利弊，並提供了有關創新技術的深入詳細信息和方法，使用德州儀器（TI）爲我們的客戶開發的MSP430（超低電源16位MCU）和TRF79xxA（高度集成的NFC / RFID讀/寫器IC系列）電池供電的NFC / RFID讀取器應用程序和設計。
目錄
1、系統設計決策標準
2、13.56MHz NFC / RFID開發系統
3、常用的NFC / RFID卡在場檢測
4、超低功耗（ ULP）NFC / RFID卡在場檢測
5、固件說明
6、實測電流消耗
7、卡檢測和激活結果
8、摘要
9、參考資料
附錄A TRF7970AEVM原理圖修改
圖清單
1、 TRF7970A EVM
2、機械或光學卡插槽
3、諧振器方法
4、電容式接近傳感器方法
5、基於TRF79xxA的RSSI方法
6、ULP卡在場檢測和NFC / RFID讀取器電路
7、高頻包絡檢測器
8、比較器A +框圖
9、操作信號（RF，MOD CONTROL，DEMOD和CAOUT）
10、概念仿真電路
11、仿真結果
12、整個卡在場檢測過程
13、現場無卡檢測到
14、個NFC Type 2 / ISO14443A卡
15、總體流程圖
16、詳細固件流程（A部分）
17、詳細固件流程（B部分）
18、有效期內的電流使用
19、 ISO15693檢測和讀取範圍
20、ISO14443A檢測和讀取範圍
21、ISO14443B檢測和讀取範圍
22、原理圖
表清單
1、比較器A +寄存器設置
2、電流消耗
3、每個輪詢頻率的平均電流
- 系統設計決策標準
低功耗NFC或RFID系統的設計人員和開發人員通常會列出一些關鍵要求，這些要求包括：
由目標市場或重點終端設備直接驅動。這些要求可能包括：
門禁控制（公司或工業建築的門禁），數字門鎖，“智能”電錶（用於
預付款，技術人員訪問權或固件升級），便攜式揚聲器，手持式庫存控制，
手持數據記錄收集或醫療診斷設備，以及移動或手持票務或
付款終端。
所有這些最終設備示例都具有類似的關鍵“關注點”，例如：
•必須優化系統總成本。
•電氣設計–平臺或模塊化設計正變得越來越普遍，重點是可以在全球範圍內部署-也就是說，一種可以在所有國家/地區使用的設計（例如13.56MHz基於TRF79xxA系列設備的系統）。
•機械設計必須堅固，安全，並提供各種級別的防破壞保護。
•用戶友好和直觀– NFC / RFID系統不在視線範圍內，但用戶永遠不需要
與他們進行交互的大量培訓，因此設計必須始終使其易於獲得用戶體驗。
•低功耗比以往任何時候都更加重要，並且如稍後所述在實施時該文檔可以成爲真正的差異化和競爭優勢。
13.56MHz NFC / RFID開發系統
TRF79xxA EVM（參見圖1）是獨立的開發平臺，可用於評估和測試TRF7960A或TRF7970A RFID / NFC收發器IC的性能，定製固件，客戶設計的天線以及客戶定義的潛在應答器RFID / NFC應用。 我們使用這些EVM來演示該概念，以便其他人也可以獨立地使用它們來重新創建和關聯發現或對它們進行改進。 這個應用報告適用於系統開發人員。
圖1 TRF7970A EVM
在此示例中，我們操作閱讀器以完全嵌入式的模式在+ 3VDC而不是在+ 5VDC。這是有意進行的，它表明當使用常用的電池電源電壓時，因爲MSP430（MCU）和TRF79xxA的結合使用，檢測距離和電流消耗兩方面均可實現出色的性能。
3、常用的NFC / RFID卡狀態檢測
機械的或光學的–卡片插槽配有機械開關或斷束檢測器，激活後，將觸發NFC / RFID卡的讀取週期。
優點：功耗非常低，消費者和其他用戶對此交互非常熟悉。
缺點：卡片形狀因數限制，不夠牢固（容易損壞或變得無法使用）。
圖2 機械或光學卡插槽
諧振器– NFC / RFID讀取器配備了額外的諧振器，振盪器或晶體，以及
諧振線圈。 MCU使信號以短脈衝串（20至50 µs）的形式產生，並檢測
天線阻尼。
優點：低功耗，無需其他機械組件
缺點：所需的其他電氣組件：
•兩根天線（RFID和卡嗅探器）或開關（能夠以功率水平處理13.56MHz信號）
高達+ 23dBm）
•快速運行的第二個振盪器或晶體
•符合EMC法規（頻率和準確性）
•檢測距離
圖3 諧振器方法
電容式接近傳感器– NFC / RFID閱讀器天線還包括用於容式傳感器。 電容式接近傳感器由於具有“電”功能，因此可以檢測“目標”物體帶電。 因爲即使非導體也可以保持電荷，這意味着幾乎任何物體都可以用這種類型的傳感器檢測到。 讀者將發送協議的激活命令，並傳感器每次檢測到任何變化都需要使用的卡類型。
優點：靈活的固件解決方案，可以實現良好的檢測範圍，可以與所有NFC / RFID一起使用卡類型。
缺點：高功耗，檢測器正在測量電場，NFC / RFID卡正在使用磁場，這可以導致錯誤的觸發和喚醒，並且實現還需要許多其他組件。
圖4 電容式接近傳感器方法
TRF7960A或TRF7970A接收信號強度指示器（RSSI）– TRF79xxA系列閱讀器IC內部採用雙接收器，每個接收器均帶有RSSI檢測器。 閱讀器系統通常是
在RSSI檢測循環中，發出激活命令（通過協議），然後讀出鎖存的RSSI值（在RSSI寄存器中）。 根據返回的RSSI值，固件邏輯將要麼發出其他命令（針對該協議）或保留在RSSI檢測循環中。
優點：無需其他組件，靈活的固件解決方案，可以實現良好的檢測範圍，可用於所有NFC / RFID卡類型。
缺點：更高的功耗和峯值電流，中等的檢測分辨率（兩者僅與其他解決方案）。
圖5 基於TRF79xxA的RSSI方法
4超低功耗（ULP）NFC / RFID卡存在檢測
4.1引言
提出的解決方案將一些較舊的想法與新方法結合在一起。 精心選擇的模擬電路組件值和一些MSP430固件，這利用了低功耗模式和MSP430本身可用的端口設置以及TRF79xxA電源模式的邏輯環路控制爲主要區別。 與前面各節中列出的實現相比，該技術概述了此部分大大降低了功耗。這項改進的基本思想是將諧振器概念的一部分與現有技術相結合。
基於TRF79xxA + MSP430的NFC / RFID讀取器系統。 現有的NFC / RFID讀取器系統本示例中使用的是TRF7970AEVM，它具有TRF7970A和MSP430F2370或
集成了MSP430 Comparator A +模塊且能夠接收HF的MSP430G2xx部件計時（出於同步目的）。
4.2技術摘要
該卡存在檢測系統通過測量發射器信號的衰減時間來感應卡在它關閉之後。當卡片在發射器區域內時，會進行功率傳輸，並且電流越大，變送器輸出上的電壓就會增加。卡離讀卡器越近，更高的電壓將來自不存在狀態。用比較器測量該信號的衰減創建一個簡單的A / D，因爲實際上是在測量電壓。時間更長，直到輸出信號越低閾值，表示電壓越高，時間越短表示電壓越低。通過添加和更改原始TRF7970A EVM中的一些組件和使用以前未使用過的MSP430F2370上的內部比較器。始終運行變送器可節省大量功率。在一個有每秒進行三個輪詢，則系統僅在大約1％的時間處於活動狀態。在睡眠狀態TRF79xxA幾乎不消耗功率，而MSP430消耗的電流卻可以忽略不計（約0.8 µA）。在持續數毫秒的活動狀態下，TRF7970A迅速打開，初始化並執行發送器突發。這將打開發射機大約20 µs。在關閉之前，比較器將初始化，並啓動計時器以測量時間的定時器一直運行，直到比較器發出一個表明閾值電壓已超過的中斷。此時的計時器時間是信號的衰減時間。如前所述，較長的時間表示電源耦合，這意味着卡可能已經在現場。要確定某個時間測量值是否表明有卡片在現場，將通過稱爲“自動校準算法”。爲了解釋這種需求，讓我們研究一下會發生什麼。沒有它，一個特定的時間值（一旦超過該時間值）將表明該卡在現場。但是，由於電源或溫度漂移，自然會超過此閾值時間
定期導致誤報。誤報在此係統中非常不可取，因爲它們會導致閱讀過程要發生，這需要很大的力量。“自動校準算法”採用在其歷史存儲緩衝區中找到的最高樣本，並向其添加THRESHOLD_OFFSET。這個新值成爲確定當前樣本需要讀取才能執行。
4.3硬件說明
4.3.1系統概述
圖6 ULP卡在場檢測和NFC / RFID讀取器電路
圖6顯示了系統設計的高級概述。 此設計的核心是基於TRF79xxA EVM。 這裏顯示的是完整的系統。 藍色的組件指示哪些組件卡接近檢測器的額外電路。
4.3.2細節檢測電路
圖7顯示了包絡檢波器以及連接到CA1輸入的RC低通濾波器電路和一個放大了MSP430 COMP_A內部的視圖。 COMP_A輸（CAOUT）被饋送到定時器A模塊，用於測量CAOUT上升沿時序。
注意：通過RC饋入CA1輸入，並放大COMP_A的內部
圖7 高頻包絡檢測器
4.3.3詳細內部比較器電路配置
MSP430比較器A +模塊：MSP430比較器A +模塊的主要功能是指示所提供的兩個電壓中的哪個（VCAO或VCA1）較高。 設置輸出CAOUT因此：
如果VCAO> VCA1，則：CAOUT = 1，否則：CAOUT = 0
兩個電壓VCAO和VCA1可以是外部或內部參考電壓。 任何組合是可能。 （有關更多參考，請參見圖8和SLAA071）。
圖8 比較器A +框圖
MSP430比較器A +模塊的其他重要屬性是：
•比較器輸入CA0和CA1的輸入電流非常低
•可以關閉以最小化電流消耗（控制位CAON）
•由三個存儲器映射的控制字節控制（請參見SLAA071的1.2節）•輸入電壓緩慢變化時的穩定性（控制位CAF）可通過切換模擬量來提供過濾到比較器輸出。
•輸出信號CAOUT的上升沿和下降沿的中斷能力。 不間斷使用也有可能。
在此ULP卡在場檢測實現中，使用Comparator A +模塊至關重要詳情。 與諧振器方法相比，將其集成到MCU中可確保減少BOM數量以前介紹過的。 此外，MSP430固件控制允許進行廣泛的自定義和優化。
如果由於某種原因無法使用比較器A +選擇0.7V，0.25VCC或0.5VCC，則可以使用外部分壓器。 但是，這可能會導致更高的功耗，因爲內部比較器可以有效地使能內部分壓器，並在不使用分壓器時將其禁用。
注意：比較器A +模塊不是MSP430系列中唯一可用的比較器模塊。可以使用其他模塊，但最有可能需要修改固件，以便隨該應用程序報告一起提供。
4.4信號分析
圖9 操作信號（RF，MOD CONTROL，DEMOD和CAOUT）
圖9顯示了卡存在檢測過程的一個週期的圖形表示，其中射頻載波（RF1）短時間打開。 在發射接通時間內，RC正在充電很快，當發射器關閉時，電容器C1開始放電，DEMOD信號觀察進行測量。對電路進行了仿真，以評估和得出正確的電路拓撲以及所需的值所需的時間和性能。 可以在圖10和圖11中看到這項工作。我們可以看到RC（R1，C1）充電至穩定狀態，然後在發射信號不存在後完全放電應用時間更長。
圖10 概念仿真電路
注意：查看CA1 [紅色跡線]和CAOUT [藍色跡線]的輸入。
圖11 仿真結果
圖6中的電路是在TRF7970AEVM上構建的，並且爲該固件編寫了固件。
MSP430F2370（MCU驅動TRF7970A），遵循圖15中概述的一般流程。
圖11，紅色軌跡表示DEMOD信號，它是來自變送器的反饋。 那
短暫通電，然後使其衰減。 發射器關閉後，計時器開始計數，直到CAOUT信號有效爲止。 發射器關閉和之間的計數CAOUT被斷言是採樣時間。 EVM在+ 3VDC下運行，代表了當今電池供電應用中使用的電壓水平（例如，一臺CR2032或兩臺AAA或兩臺AAAAA或兩節C或兩節D型電池串聯）。
圖12 整個卡在場檢測過程
圖12顯示了整個卡的存在檢測。 EN線有效，打開TRF79xxA。配置TRF79xxA並允許其初始化本身存在短暫的延遲。 然後發射器是打開並在關閉後執行採樣。 可以看到DEMOD線變高並開始衰減。 然後EN引腳關閉，並且設備進入睡眠模式，直到下一個活動期。
圖13.場內無卡
在圖13中，該引腳被置爲有效，從而使發送器開啓（通道3上的綠色顯示）。 感
線路（在通道2上顯示爲紅色）在監視發射機輸出時變高。 發射器已關閉
隨着電容器放電，檢測線開始衰減。 最終，比較器的越過電壓閾值（大約1.5V），比較器輸出（CAOUT，以紫色顯示）在通道4上）。 這會中斷MCU，並中斷從發送器關閉到CAOUT的時間。變高，這成爲採樣時間。
圖14.檢測到的NFC Type 2 / ISO14443A卡
圖14顯示了一個確定爲已檢測到卡的活動週期。 活動週期之後是完成後，將開始ISO讀取週期以讀取卡。
4.5系統設計注意事項
需要通用的系統時鐘。 MSP430在執行期間必須使用SYS_CLK（來自TRF79xxA）進行時鐘控制嗅探期。這是因爲系統對任何更改都很敏感。操作TRF79xxA
和MSP430異步導致TRF79xxA的SYS_CLK和MSP430時鐘。這些微小的時間差足以在變送器中產生重大變化突發波形，但最糟糕的結果是這些變化是隨機的。擁有同步系統意味着發射機脈衝串波形和傳感機制可以幾乎完美地重複。這使系統對任何更改都非常敏感。該系統可以在2.7V至3.6V的電壓範圍內工作。不建議升高，因爲模擬信號從TRF79xxA變送器到比較器輸入的電壓將達到推薦給MSP430的GPIO。系統電壓電平的任何變化（較高或較低）都會影響TRF79xxA的變送器電壓。這也將影響比較器測得的RC衰減時間。由於系統非常敏感，
誤報將開始發生。電源電壓變化小至10mV可能會導致錯誤。因此，使用調節器很重要。但是，如果不可能有調節器，需要自動校準。當前的固件確實具有此功能。此功能跟蹤採樣檢測時間，並調整將觸發讀取的閾值時間。因此，電源電壓
水平會隨着時間的推移逐漸顯着變化，但仍不會導致誤報。
5固件說明
5.1概述流程圖
圖15顯示了一般的主循環流程圖
圖15.一般概述流程圖
5.2固件分析
以下代碼是程序運行的主要循環
// infinite loop
while(1)
{
// we will power down the TRF7970A into Power Down Mode 0
// (total power down) no clock source will be available to
// run the MSP430 thus the internal MCU clock DCO is needed
McuOscSel(DCO_CLOCK_SOURCE);
// Running at 8 MHz
// Put the TRF into shutdown mode, very little power consumption.
// No memory is retained in this state
TRF_DISABLE;
// prepare the device for low power state
SetupSleepState ();
// clock will be ACLK (at 12kHz), 3996 cycles or~.333 seconds
SetWakeupTimer (SYSTEM_SLEEP_TIME, ACLK_CLOCK);
// Timer_B will wake-up the MCU
__bis_SR_register(LPM3_bits + GIE);
// reset the port settings for operation
SetupWakeState ();
// reinitialize the SPI module
Trf797xReConfig();
// enable the TRF from low power state into active
TRF_ENABLE;
// sleep 50uS
SetWakeupTimer (400, SMCLK_CLOCK);
// Timer_B will wake-up the MCU
__bis_SR_register(LPM0_bits + GIE);
// Reinitialize the TRF7970A
SniffInitialSettings();
// 2.9ms to allow the TRF79xxA to initialize (mainly the crystal)
SetWakeupTimer (35, ACLK_CLOCK);
// Timer_B will wake-up the device
__bis_SR_register(LPM3_bits + GIE);
// Initialization for card sniffing
InitForCardSniff();
// give time for the clock change to stabilize
__delay_cycles(50);
// set up the system for clock source of the TRF79xxA-
// running at 13.56MHz
McuOscSel(TRF_CLOCK_SOURCE);
// Pulse the transmitter and record the time the signal crosses the
// threshold voltage
time=ComparatorSlopeTime();
if (time== 0)
{
// this is the case where a timeout occurred in
// ComparatorSlopeTime(), return to the start
continue;
}
// this block only executes on startup and not afterwards
// it is for initial calibration
if (Initial_Calibration (time))
{
continue; //initial calibration is not complete
}
// does automatic calibration indicate that a threshold was
// exceeded and a read should occur?
if (Automatic_Calibration(time, THRESHOLD_OFFSET))
{
//do a card read here
}
}
SLOA184–March 2013 NFC and RFID Reader Ultra-Lo-Power Card-Presence Detection Using 1
5.3詳細的固件流程圖
圖16.詳細的固件流程（A部分）
圖17.詳細的固件流程（B部分）
5.4用戶可修改參數說明
•MOVING_WINDOW_WHERE_MAXIMUM_SAMPLE_IS_COMPENSATED_FOR
這個變量從本質上決定了算法的記憶能力。會持續多久在內存中保持一定的值。超過此值的樣品將不再有效。因此對於本例，將此參數設置爲60將導致算法保留最近的樣本（如果是）最多可用於接下來的60個樣本。
建議起始值：60
對於每秒3次的採樣率，算法的內存長度爲60/3或大約20秒。
•NUMBER_OF_MAXIMUM_VALUES_TO_TRACK
此值確定實際的內存緩衝區大小。不一定是
MOVING_WINDOW_WHERE_MAXIMUM_SAMPLE_IS_COMPENSATED_FOR，因爲該算法對如何將接收到的重要樣本存儲在緩衝區中進行了一些優化。此參數應約爲的1/2
MOVING_WINDOW_WHERE_MAXIMUM_SAMPLE_IS_COMPENSATED_FOR，但不得少於3或
THRESHOLD_OFFSET的4倍。
建議起始值：30
•THRESHOLD_OFFSET
此參數確定無卡採樣狀態與檢測之間的裕度閾。如果新樣本等於或大於無卡值加上THRESHOLD_OFFSET，則a讀取已啓動。如果該值太低，則可能出現誤報。太高，檢測範圍將減少。
建議的起始值：3
•DELAY_LINE_NUMBER_OF_SAMPLES
這確定了延遲線的大小。進入延遲線的樣本將不起作用他們退出延遲線。他們退出算法。需要延遲，以便可以將其全部設置爲一旦檢測到讀卡，將立即讀取其中的最舊值。這樣活動才能領先直到校準程序不使用讀卡器，以防止其損壞。
建議起始值：15
使用此設置，對於每秒三次的採樣率，延遲線將延遲採樣花了五秒鐘。
•IGNORE_SAMPLES_AFTER_READ
這確定了執行讀取後直到下一次可能的採樣數檢測或讀取。這既可以節省重複讀取的能量，又可以防止任何重複讀取卡仍在讀卡器附近時進行自動檢測，從而影響自動校準算法。
建議起始值：9
對於每秒三次的採樣率，讀取後的下一個可能的讀取或檢測將在三秒鐘內。
•SYSTEM_SLEEP_TIME
此參數乘以1/12000是系統在主睡眠週期中花費的時間。的此時間的倒數是系統的採樣頻率。
•SAMPLES_TO_DISCARD
在初始校準算法（不是自動校準算法）中，此參數確定多少個初始樣品不用於校準。
•CALIBRATE_CYCLES
此參數確定初始校準中使用了多少個週期。
•USE_AUTOMATIC_CALIBRATION
如果定義，則使用自動校準。如果不是，則僅使用初始值中的校準值校準。如果器件漂移，則可能出現誤報。這對於測試檢測範圍很有用。
5.5自動校準算法
自動校準會根據接收到的先前值更改檢測閾值。該算法在緩衝區中搜索最大時間值，並向其添加THRESHOLD_OFFSET，然後這成爲閾值，如果達到或超過閾值，它將確定是否執行讀取。它將一定數量的樣本存儲在老化樣本的緩衝區中。早於
MOVING_WINDOW_WHERE_MAXIMUM_SAMPLE_IS_COMPENSATED_FOR被擦除並製作新樣本值的方法。重要的是要有一個有限的近期記憶，這有兩個原因。首先
校準損壞將在有限的時間內生效。記憶力也很有限在價值線設備上工作時必不可少的。NUMBER_OF_MAXIMUM_VALUES_TO_TRACK設置實際的緩衝區大小。MOVING_WINDOW_WHERE_MAXIMUM_SAMPLE_IS_COMPENSATED_FOR可能大於NUMBER_OF_MAXIMUM_VALUES_TO_TRACK。該算法能夠優化哪個高時間它存儲在緩衝區中的值，因此緩衝區大小可能小於它正在跟蹤的“窗口”。一種
一個好的經驗法則是使NUMBER_OF_MAXIMUM_VALUES_TO_TRACK大約是MOVING_WINDOW_WHERE_MAXIMUM_SAMPLE_IS_COMPENSATED_FOR的大小，但至少三個或THRESHOLD_OFFSET值的四倍。該算法中還有防止標定算法損壞的機制。作爲每個樣本進入算法，進入延遲線。設置延遲線的樣本長度由DELAY_LINE_NUMBER_OF_SAMPLES。進入延遲線的任何東西都會從一端移到另一端
另一個。如果值通過延遲線進入，則進入算法計算，並且校準爲執行。之所以需要延遲線，是因爲如果用戶向讀卡器出示卡片，在執行讀取之前，可能有幾次檢測。這些檢測，如果不清除，將導致該算法將其調整掉，最終導致檢測範圍較差。當前發生了什麼系統是，一旦檢測到讀取，就會通過將所有值設置爲最早的來刷新此延遲線值。從第一次檢測到讀取的時間不超過每秒DELAY_LINE_NUMBER_OF_SAMPLES個樣本。檢測到讀數後，IGNORE_SAMPLES_AFTER_READ確定有多少個樣本之後扔出去。這樣可以防止多次讀取或檢測到仍在現場的卡，並且從而破壞了自動校準。預計在IGNORE_SAMPLES_AFTER_READ之後例如，用戶已將卡從讀取器檢測範圍中取出。
如果這些嘗試防止錯誤的樣品進入校準算法，則此方法不起作用（例如，如果用戶很難閱讀並且將卡保存的時間過長，通過延遲線，或進行不讀取的檢測），該算法已損壞而。在此期間，檢測範圍和有效讀取範圍會減小。但是，當記憶
已刷新，錯誤值從緩衝區中過期後，更新的值將生效，從而再次恢復檢測範圍。
進行完整的內存刷新的時間是MOVING_WINDOW_WHERE_MAXIMUM_SAMPLE_IS_COMPENSATED_FOR /每秒樣本。
5.6測試設備
要測試設備，必須遵循正常操作規則。一，自動校準將補償看到的任何噪聲。這也意味着卡檢測。這樣做的時候檢測範圍減小。爲了防止卡片檢測範圍的損失，重要的是每秒讀取DELAY_LINE_NUMBER_OF_SAMPLES個樣本。當閱讀是執行此操作後，延遲緩衝區中的樣本將設置爲最舊的值，從而避免了由於他們從不瞭解算法。應該注意的是，讀取後，每秒IGNORE_SAMPLES_AFTER_READ /個樣本秒鐘將不會進行檢測或讀取。這是必要的，這樣就不會多次讀取並允許用戶從讀卡器中取出卡，以防止進一步的檢測，如前所述，將導致檢測範圍的縮小。
5.7固件注意事項
從圖19，圖20和圖21的檢測和讀取範圍結果中可以看出，在檢測和讀取範圍上有顯着差異。 檢測到卡時可能會發生問題，但是初始讀取週期無法讀取它，因爲它尚未達到讀取範圍。 這個問題可能是通過增加THRESHOLD_OFFSET參數來更正。 這會減小檢測範圍，如果需要，它更接近讀取範圍。
5.8比較器A +寄存器設置
這是用於測量輸出信號衰減時間的配置。 這些值是對於研究是否需要使用其他類型的比較器非常重要。 也有助於解釋這些配置，請參見圖8。
6實測電流消耗
圖18顯示了在卡存在期間每個階段或每個步驟的電流消耗明細檢測監視器進程，用於在一秒鐘內運行該進程3次。 這是三遍第二個間隔（大約336毫秒）即將到來，如果需要加快或減慢它，這是簡單的更改。 另外，對於正在“學習”的訪問系統，乘員的行爲並相應地調整能耗，這將是固件算法將會改變。
圖18.活動期間的當前使用
電流圖的第一個峯值是對旁路電容器進行瞬時充電的位置。緊隨其後的是TRF79xxA初始化，然後是睡眠週期。 最後一個峯值是爲了實際的RF載波發射機突發以及之後的採樣週期。
（1）假設：VCC = 3.0V，輪詢：每秒3次
（2）304 µs是EN信號無效之前的時間。 488 µs是有效週期的電流恢復正常之前的時間（使用304µs）。
7卡檢測和激活結果
提出的解決方案已通過ISO15693，ISO14443A和ISO14443B標籤和各種卡的測試常見的外形尺寸。 TRF7970AEVM與3VDC電源及其板載天線一起使用。 的檢測和讀取範圍的結果可見於圖19，圖20和圖21。
圖19. ISO15693檢測和讀取範圍
注意：關於此圖中看到的低讀取範圍，32mm x 32mm鑲嵌是Mifare Ultra Light C器件具有低Q值，由NTAG203製成的34mm圓形鑲嵌物，具有諧振頻率尺寸爲14.62MHz，45mm x 76mm的標籤是DESFire EV1嵌體，其實測諧振頻率爲15.275MHz。這些是通過公共發行渠道購買或獲得的設備，可能是經過設計的和/或製造時具有較高的質量控制。 這裏的要點是很可能讀取範圍較差不是IC製造商的錯，但鑲嵌製造商的錯。 在圖19中，TI鑲嵌質量很高且可控因此，檢測範圍和讀取範圍以更線性的方式相互跟蹤。
圖20. ISO14443A檢測和讀取範圍
圖21. ISO14443B檢測和讀取範圍
這些範圍測試的假設：THRESHOLD_OFFSET設置爲4。USE_AUTOMATIC_CALIBRATIO未定義。 設備會定期重置以運行初始校準。
8小結
重要的是要意識到，平均電流消耗會隨着兩次之間的等待時間而下降。檢測週期更長。可能聲稱具有卡檢測功能的最具競爭力的零件內置的天線極有可能在天線線圈上施加電壓（就像我們一樣），但是隨後他們使用了DAC測量電流變化。在這裏，我們要輸出電壓並測量其中的變化使用Comparator_A +和MSP430 MCU內置的定時器硬件直接供電。使用這種方法，通過比較我們可以實現更低的功耗，並且隨着時間的推移只會變得更好在“嗅探”週期之間增加。
使用標準的TRF79xxA EVM並添加少量無源組件，從而實現了高能效的系統可能會實現。該系統可以允許其在電池供電的應用中使用，而很少增加額外的費用成本。
連同自動校準算法，電壓或溫度漂移不會引起不必要的影響錯誤肯定，從而節省了權力。對於NFC / RFID系統的開發人員，這些系統依靠電池供電或需要節約能源作爲對最終客戶/消費者（超級卡）價值主張的一部分，結合使用TRF79xxA和MSP430，概述本文檔中的存在檢測解決方案用固件方法，是在其應用程序中實現超低功耗運行的途徑。
9 參考
• TRF7970A Data Sheet (SLOS743)
• MSP430F23x0 Data Sheet (SLAS518)
• MSP430G2xx Family (MSP430G2xx Family)
• MSP430x2xx Family User's Guide (SLAU144)
• Economic Measurement Techniques With the Comparator_A Module (SLAA071)
• ISO/IEC15693-2 (ISO/IEC15693-2)
•ISO/IEC15693-3 (ISO/IEC15693-3)
•ISO/IEC14443-2, -3, -4 (ISO/IEC14443-2, ISO/IEC14443-3, ISO/IEC14443-4)