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MFRC52202HN1

13.56MHz RFID 读写器 IC，ISO 14443A/MIFARE/NTAG，SPI/I2C/UART，HVQFN-32，ver2.0，-25~85C

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制造商零件：

MFRC52202HN1

包装：

HVQFN-32 (SOT617-1) (5 x 5 x 0.85 mm)

说明

恩智浦半导体的 MFRC52202HN1 是 MFRC522 高度集成读写器 IC 的 2.0 版，用于 13.56 MHz 非接触式通信，采用 HVQFN-32 (5x5x0.85mm) 封装。它支持数据速率高达 848 kBd 的 ISO/IEC 14443A/MIFARE 和 NTAG 协议。内部发射器通过 TX1/TX2 输出直接驱动天线，无需额外的有源电路，而接收器则提供强大的解调和解码功能。数字模块可处理完整的 ISO/IEC 14443A 成帧、奇偶校验和 CRC 错误检测。主机接口：SPI（最高 10 Mbit/s）、I2C（最高 400 kHz）和串行 UART。64 字节 FIFO 缓冲器可处理数据传输。功能包括支持 MIFARE Classic 加密、用于安全模块通信的 MFIN/MFOUT、可编程定时器、灵活的中断模式和硬件掉电。电源电压：2.5V 至 3.6V。电流消耗：掉电时为 5uA，激活时典型值为 7mA。工作温度：-25℃ 至 85℃。2.0 版增加了一个额外的定时器预分频器，并修正了 RX Multiple 的 CRC 处理。符合 RoHS 和 EAR99 标准。.

产品介绍：MFRC52202HN1 产品介绍

恩智浦半导体的 MFRC52202HN1 是 MFRC522 高度集成读写器 IC 的 2.0 版，用于 13.56 MHz 非接触式通信，采用紧凑型 HVQFN-32 封装（5 x 5 x 0.85 mm，SOT617-1）。该器件是嵌入式系统领域应用最广泛的 RFID 读写器 IC 之一，支持 ISO/IEC 14443A/MIFARE 和 NTAG 协议，用于读写非接触式卡和应答器。.

MFRC52202HN1 在单个芯片中集成了完整的模拟前端 (AFE)、数字协议处理和主机通信接口。内部发射器提供缓冲输出驱动器（TX1、TX2），可直接驱动匹配到 50 欧姆的读写器天线，只需极少的外部元件。接收器模块包括一个强大而高效的执行器，用于解调和解码来自 ISO/IEC 14443A/MIFARE 兼容卡的信号，典型工作距离可达 50 毫米，具体取决于天线设计和调谐。.

数字模块管理完整的 ISO/IEC 14443A 成帧和错误检测（奇偶校验和 CRC）功能，以及 MIFARE Classic 身份验证（MF1xxS20、MF1xxS50、MF1xxS70 在读写模式下采用 CRYPTO1 加密）。64 字节的 FIFO 缓冲器促进了主机与非接触式 UART 之间的高效数据传输。该器件支持三种主机通信接口：SPI（最高 10 Mbit/s）、I2C（最高 400 kHz，可通过 EA 引脚和 D1-D5 编程的 7 位地址）和串行 UART（最高 1.2 Mbit/s），可通过引脚配置进行选择。.

与 1.0 版（MFRC52201HN1）相比，2.0 版的改进包括：提高了在恶劣条件下的稳定性，增加了一个定时器预分频器以实现更灵活的定时配置，以及修正了当 RX Multiple 设置为 1 时的 CRC 处理。.

电源管理功能包括典型电流消耗为 5uA 的硬件掉电模式（通过 NRSTPD 引脚），以及带可编程定时器的软件控制掉电模式，用于自动唤醒。该器件的工作电压为 2.5V 至 3.6V，因此适用于 3.3V 微控制器系统。工作温度范围为 -25C 至 85C。.

后缀 HN1 表示 HVQFN-32 封装，订购代码包括,151 和,157 变体，用于不同的封装选项（卷带式）。该器件符合 RoHS 规范，MSL 1 级，并被归类为 EAR99。.

工作原理：MFRC52202HN1 工作原理

MFRC52202HN1 可作为 13.56 MHz RFID 读写器运行，执行主机微控制器与非接触式卡或应答器之间的 ISO/IEC 14443A 通信协议的物理层和数据链路层。.

发射机运行：内部发射器使用外部 27.12 MHz 晶体振荡器（连接至 OSCIN/OSCOUT 引脚）和内部 PLL 产生 13.56 MHz 载波频率。载波使用 100% ASK（A 型调制）或在 TxControlReg 寄存器中配置的各种调制深度进行调制。调制载波通过两个推挽输出级（TX1 和 TX2）驱动，这两个输出级通过 LC 匹配网络连接到天线。当 TX1 和 TX2 都启用时（TxControlReg 第 0 位和第 1 位设置），输出以推挽配置驱动天线，以实现最大功率输出。发射机支持 ISO/IEC 14443A 传输速度：106 kBd、212 kBd、424 kBd 和 848 kBd。.

接收器运行：接收器输入端（RX 引脚）从卡的负载调制中捕捉子载波信号。信号通过增益控制放大器，然后通过 I 信道和 Q 信道解调器，利用内部生成的参考信号进行相干检测。解调后的信号由 ADC 进行数字化处理，并由数字相关器进行比特解码。接收器处理完整的 ISO/IEC 14443A 接收链，包括位级成帧、防碰撞协议和碰撞检测。碰撞检测可识别多个卡同时传输不同值的比特位置。.

协议处理：数字模块（非接触式 UART）管理完整的 ISO/IEC 14443A 协议栈：(1) 发送 REQA/WUPA 命令以激活卡片，(2) 从现场多张卡片中选择一张卡片的防冲突序列，(3) 确认卡片选择的 SELECT 命令，(4) MIFARE 身份验证（使用秘钥的 CRYPTO1 相互验证），(5) 具有自动 CRC 生成和验证功能的读/写操作。64 字节 FIFO 缓冲器可存储发送和接收的数据，允许主机读/写大型数据块，而无需满足严格的时间要求。.

主机接口选择：接口模式由 I2C 引脚（引脚 1）和 D1-D7 引脚的状态决定。当 I2C 引脚为高电平时，选择 I2C 接口，7 位从机地址由 EA 引脚和 D1-D5 引脚决定。当 I2C 引脚为低电平时，根据引脚配置选择 SPI 或 UART 模式。在 SPI 模式下，器件使用标准 4 线 SPI（NSS、SCK、MOSI、MISO），NSS 为低电平有效芯片选择。在 UART 模式下，器件使用可配置波特率的串行通信。.

MIFARE 身份验证：MFRC52202HN1 实现了用于 MIFARE Classic 身份验证的 CRYPTO1 流密码。在验证序列中，读卡器发送带有扇区和密钥类型（A 或 B）的验证命令，卡回应一个随机数，然后读卡器和卡进行相互的三次验证。验证成功后，该扇区的所有后续读/写操作都将使用 CRYPTO1 密码进行加密。MFIN 和 MFOUT 引脚允许连接到安全访问模块 (SAM)，以加强密钥管理。.

中断系统：IRQ 引脚可为各种事件产生中断，包括：定时器到期、发送结束、接收器 FIFO 满/半满/中断、CRC 错误和碰撞检测。通过中断使能寄存器和状态寄存器，可以对触发中断的事件进行精细控制，从而实现事件驱动编程模型，减少主机处理器轮询开销。.

引脚说明：MFRC52202HN1 引脚定义和功能

针脚	名称	类型	说明
1	I2C	输入	I2C 接口启用；高电平选择 I2C 模式；低电平根据 D7-D5 引脚状态选择 SPI 或 UART 模式；必须在开机时绑定
2	PVDD	电源	焊盘电源；2.5V 至 3.6V；为 I/O 焊盘环供电
3	DVDD	电源	数字电源；2.5V 至 3.6V；为数字内核供电；在 DVSS 上连接 100nF 去耦电容器
4	DVSS	地面	数字地面
5	PVSS	地面	焊盘电源接地
6	NRSTPD	输入	非复位和掉电；低电平进入硬掉电（振荡器受抑制，输入断开）；上升沿触发内部复位；必须为高电平才能正常运行
7	MFIN	输入	MIFARE 信号输入；接收来自安全访问模块 (SAM) 或外部 MIFARE 模块的串行数据
8	MFOUT	输出	MIFARE 信号输出；向 SAM 或外部模块发送串行数据；通过 MFIN/MFOUT 为连接的智能卡 IC 提供内部电源
9	SVDD	电源	MFIN/MFOUT 焊盘电源；为 MFIN 和 MFOUT 引脚电路供电
10	TVSS	地面	发射机输出级接地（用于 TX1）
11	TX1	输出	发射机输出 1；将调制后的 13.56 MHz 能量载波传送至天线；推挽式输出；由 TxControlReg 控制
12	TVDD	电源	发射机电源；2.5V 至 3.6V；为 TX1 和 TX2 输出级供电；需要低 ESR 去耦
13	TX2	输出	发射机输出 2；用于推挽式天线驱动的第二个 13.56 MHz 载波输出；推挽式输出；由 TxControlReg 控制
14	TVSS	地面	发射机输出级接地（用于 TX2）
15	AVDD	电源	模拟电源；2.5V 至 3.6V；为模拟接收器部分供电；对接收灵敏度至关重要；需要清洁电源
16	VMID	电源	内部基准电压输出；将 100nF 电容器连接至 AVSS 以确保稳定性；提供内部模拟基准
17	RX	输入	接收器输入；通过外部调节电路接收来自天线的副载波信号；建议使用交流耦合电路
18	AVSS	地面	模拟接地；连接至系统地平面
19	AUX1	输出	辅助输出 1；用于测试和诊断；可配置为输出内部模拟信号
20	AUX2	输出	辅助输出 2；测试输出；可监控内部 PLL 和解调器信号
21	奥辛	输入	晶体振荡器输入；连接至 27.12 MHz 晶体或外部时钟源；需要负载电容器
22	OSCOUT	输出	晶体振荡器输出；连接至 27.12 MHz 晶体；如果在 OSCIN 上使用外部时钟，则保持打开状态
23	IRQ	输出	中断请求输出；低电平有效；各种事件信号（定时器、TX 完成、RX 就绪、CRC 错误、碰撞）；开漏，带内部上拉
24	SDA/NSS/RX	输入/输出	多功能引脚：I2C SDA（I2C 模式）、SPI NSS 芯片选择（SPI 模式）、UART RX 接收（UART 模式）
25	D1/ADR_5	输入/输出	数据引脚 1 / I2C 地址位 5；SPI：D1数据；I2C：ADR_5 地址位；UART：数据
26	D2/ADR_4	输入/输出	数据引脚 2 / I2C 地址位 4
27	D3/ADR_3	输入/输出	数据引脚 3 / I2C 地址位 3
28	D4/ADR_2	输入/输出	数据引脚 4 / I2C 地址位 2
29	D5/ADR_1/SK/DTRQ	输入/输出	多功能：D5 数据/ADR_1 地址/SPI SCK 时钟/UART DTRQ 数据终端就绪
30	D6/ADR_0/MOSI/MX	输入/输出	多功能：D6 数据/ADR_0 地址/SPI MOSI 主输出/UART MX 混合数据
31	D7/SCL/MISO/TX	输入/输出	多功能：D7 数据/I2C SCL 时钟/SPI MISO 主输入/UART TX 发送
32	EA	输入	外部地址；用于编码 I2C 地址；高电平或低电平并联，以设置 I2C 从站地址的 MSB

Application Scenarios:In which products and applications isMFRC52202HN1 中古

应用	说明
门禁系统	使用 MIFARE 卡进行门禁和楼宇安防；防碰撞功能支持现场使用多张卡；CRYPTO1 身份验证可防止克隆卡；典型读卡距离为 50 毫米
公共交通票务	使用 MIFARE Ultralight 或 Classic 卡进行非接触式票务采集；848 kBd 高速模式可实现旋转栅门的快速通过率；支持 NTAG 以实现现代票务
嵌入式 RFID 模块	广泛应用于 Arduino 和嵌入式开发板（RFID-RC522 模块）；10 Mbit/s 速率的 SPI 接口可实现快速寄存器访问；广泛的开源驱动程序生态系统
电子支付终端	使用 ISO/IEC 14443A 卡进行非接触式支付；MFIN/MFOUT 接口连接安全访问模块 (SAM)，用于密钥管理和交易安全
图书馆和资产管理	基于 NTAG 的项目跟踪；64 字节 FIFO 可高效批量读/写 NDEF 信息；低掉电电流（5uA）可延长便携式阅读器的电池寿命

Alternative Models:What chips are recommended as replacements for MFRC52202HN1

模型	制造商	兼容性	主要区别
MFRC52201HN1	恩智浦	前身版本	1.0 版；引脚和封装相同；缺少额外的定时器预分频器和 CRC 修正；完全兼容寄存器映射；建议新设计使用 2.0 版
CLRC66302HN	恩智浦	升级替换	新一代 RFID/NFC 前端；支持更多协议（ISO 14443A/B、FeliCa、NFC）；输出功率更高；寄存器映射不同；需要软件迁移
PN5321A3HN	恩智浦	功能相似	NFC 控制器，具有卡模拟和点对点功能；功能更多，但架构不同；不能直接替换；封装更大
MFRC522B	JSMSEMI	针脚兼容克隆	第三方兼容版本；QFN-32-EP (5×5)；相同的寄存器映射和固件；验证关键应用的性能
CR95HF	ST	功能相似	13.56 MHz 多协议收发器；ISO 14443A/B 和 15693；SPI/UART 接口；无 I2C；不同的寄存器映射和命令集

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