【非接专题】Type A从PCD到PICC信号接口的理解

在星球文章：【非接专题】ISO14443标准Part2:信号接口和射频能量传输简介 中我们简要的介绍了ISO14443标准Part2部分的规定的内容。其中对于PCD到PICC和PICC到PCD之间的信号接口，我们需要更加深入的进行学习。

ISO14443标准中对于TypeA和TypeB信号接口有一张经典的例图。如下图所示，可以看出PCD到PICC和PICC到PCD之间TypeA和TypeB信号接口波形、编码方案等。

如上所述，TypeA的信号接口分为PCD到PICC和PICC到PCD。

其中Type A的PCD到PICC信号测试图如下所示：因使用示波器探头绕成环状天线进行测试，只能看个波形的大概，比如测量到的幅度值、时间等都没有什么特别的意义。

其中从PCD到PICC的通信速率为fc/128(大约在106kbit/s)。如下图所示的速率介绍。

例如在PN5180数据手册中，就支持在ISO/IEC 14443下typeA型卡modified Miller 编码模式的比特率为106kbit/s。

其中TypeA采用的是间断的调制方式，也就是工作场是有暂停（开关）的。对于波形来说，我们特别在意就是其由开到关和由关到开的过程。如下图所示：

其中PCD字段的包络应该单调的减少到其初始值（Hintial）的5%。波形在t2时间内都要保持在初始值的5%以下。如果PCD场在大于Hintial的5%时的包络不是单调减小的，那么局部最大值之间的时间不能超过0.5us。

此外过冲应该要保持在Hintial的90%到110%之内。在波形超过5%的Hintial到60%的Hintial，PICC应该会检测到关场结束。

总结TypeA的波形需要注意以下几个参数：

t1:从包络下降沿的 90%Hintial到上升沿的 5%Hintial。最小值2us，最大值3us。

t2:从包络下降沿的 5%Hintial到上升沿的 5%Hintial。时间需要根据t1时间是否大于2.5us来进行计算。在t2时间内不能有振铃，在一直保持低于5%Hintial。

t3:从包络上升沿的 5%Hintial到上升沿的 90%Hintial。最大时间不能超过1.5us。

t4:从包络上升沿的 5%Hintial到上升沿的 60%Hintial。最大时间不能超过0.4us。

其中t4的波形要求如下图所示：

使用示波器测试t4时间放大的波形如下，与标准给出的图无差异。看图t4时间应该小于0.8us，符合要求，但不是标准PICC场强板测试得到，所以结果不准确，只能做个参考：

下降沿：保持下降沿单调，如果不单调，则两个局部最大值的时间不能超过0.5us。

上升沿：保持上升沿单调，并且不能有过冲。如有过冲应该要保持在90%到110%Hintial之内

通过放大Type A从PCD到PICC信号接口测试波形，取单个信号波形如下：从下图中可以看到下降沿和上升沿的单调性，上升下降时间的初步判断等。但由于不是用PICC板进行测试，所以只看个大概。

标准规定的PCD到PICC中的位编码方式如下所示：逻辑1是X序列，逻辑0是Y序列。

逻辑1（X序列）是在64/fc时间后有一个关场的操作，而逻辑0（Y序列）是不关场。Z序列是在位最初始有关场的操作。

在定义中，逻辑0有两个例外：

1.如果有两个或多个连续的0序列，那可以使用Z序列对第二个和之后的0进行替代。

2.如果开始的帧的第一位是0，那么序列Z可以表示此后任何的0。

分析经典的例图的波形，我们可以很清楚看出X、Y、Z序列的差异。

总结：ISO14443标准Part2部分的规定了TypeA的信号接口，并且分为PCD到PICC和PICC到PCD。我们学习了TypeA的波形的几个重要时间参数、位编码方式与序列。

李光熠

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