MS522 完美pin对pin替换RC522,FM17522 ,无需修改硬件以及软件

RC522 直接pin对pin替换 MS522,直接替换,无需修改硬件以及软件


MS522 是一款应用于13.56MHz 非接触式通信中的高集成度读写卡芯片,它集成了在
 13.56MHz下所有类型的被动非接触式通信方式和协议,支持ISO14443A 的多层应用,
                 可以pin对pin替代NXP RC522,FM17522,无须调整硬件以及软件。
 
主要特点:
   1、高度集成的解调和解码模拟电路
   2、采用少量外部器件,即可将输出驱动级接至天线
   3、支持ISO/IEC 14443 A 106kbps/212kbps/424kbps/848kbps 传输速率的通信
   4、读写距离可达50mm,这取决于天线设计
   5、支持主机接口:
      ◆10Mbit/s 的SPI 接口
      ◆I2C 接口,快速模式的速率为400kBd,高速模式的速率为3400kBd
      ◆高达1228.8kBd 的RS232 串行UART,其电平取决于所提供的管脚电压
   6、64 字节的发送和接收FIFO 缓冲区
   7、灵活的中断模式
   8、低功耗的硬件复位
   9、软件掉电模式
  10、可编程定时器
  11、内部振荡器,连接27.12MHz 的晶体
  12、2.5V-3.3V 的电源电压
  13、CRC 协处理器
  14、可编程的I/O 管脚
  15、内部自检
 
应用
   智能“三表”
   公共交通终端
   便携式手持设备
   非接触式公用电话


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详情咨询:
TEL:18826580495(陈生)
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网址:www.sanyaw.cn

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///////////////////////////////////////////////////////////////////// //功 能:寻卡 //参数说明: req_code[IN]:寻卡方式 // 0x52 = 寻感应区内所有符合14443A标准的卡 // 0x26 = 寻未进入休眠状态的卡 // pTagType[OUT]:卡片类型代码 // 0x4400 = Mifare_UltraLight // 0x0400 = Mifare_One(S50) // 0x0200 = Mifare_One(S70) // 0x0800 = Mifare_Pro(X) // 0x4403 = Mifare_DESFire //返 回: 成功返回MI_OK ///////////////////////////////////////////////////////////////////// signed char PcdRequest(unsigned char req_code,unsigned char *pTagType) { signed char status; unsigned int unLen; unsigned char ucComMF522Buf[MAXRLEN]; ClearBitMask(Status2Reg,0x08); WriteRawRC(BitFramingReg,0x07); SetBitMask(TxControlReg,0x03); ucComMF522Buf[0] = req_code; status = PcdComMF522(PCD_TRANSCEIVE,ucComMF522Buf,1,ucComMF522Buf,&unLen;); if ((status == MI_OK) && (unLen == 0x10)) { *pTagType = ucComMF522Buf[0]; *(pTagType+1) = ucComMF522Buf[1]; } else { status = MI_ERR; } return status; } ///////////////////////////////////////////////////////////////////// //功 能:防冲撞 //参数说明: pSnr[OUT]:卡片序列号,4字节 //返 回: 成功返回MI_OK ///////////////////////////////////////////////////////////////////// signed char PcdAnticoll(unsigned char *pSnr) { signed char status; unsigned char i,snr_check=0; unsigned int unLen; unsigned char ucComMF522Buf[MAXRLEN]; ClearBitMask(Status2Reg,0x08); WriteRawRC(BitFramingReg,0x00); ClearBitMask(CollReg,0x80); ucComMF522Buf[0] = PICC_ANTICOLL1; ucComMF522Buf[1] = 0x20; status = PcdComMF522(PCD_TRANSCEIVE,ucComMF522Buf,2,ucComMF522Buf,&unLen;); if (status == MI_OK) { for (i=0; i<4; i++) { *(pSnr+i) = ucComMF522Buf[i]; snr_check ^= ucComMF522Buf[i]; } if (snr_check != ucComMF522Buf[i]) { status = MI_ERR; } } SetBitMask(CollReg,0x80); return status; } ///////////////////////////////////////////////////////////////////// //功 能:选定卡片 //参数说明: pSnr[IN]:卡片序列号,4字节 //返 回: 成功返回MI_OK ///////////////////////////////////////////////////////////////////// signed char PcdSelect(unsigned char *pSnr) { signed char status; unsigned char i; unsigned int unLen; unsigned char ucComMF522Buf[MAXRLEN]; ucComMF522Buf[0] = PICC_ANTICOLL1; ucComMF522Buf[1] = 0x70; ucComMF522Buf[6] = 0; for (i=0; i<4; i++) { ucComMF522Buf[i+2] = *(pSnr+i); ucComMF522Buf[6] ^= *(pSnr+i); } CalulateCRC(ucComMF522Buf,7,&ucComMF522Buf;[7]); ClearBitMask(Status2Reg,0x08); status = PcdComMF522(PCD_TRANSCEIVE,ucComMF522Buf,9,ucComMF522Buf,&unLen;); if ((status == MI_OK) && (unLen == 0x18)) { status = MI_OK; } else { status = MI_ERR; } return status; } ///////////////////////////////////////////////////////////////////// //功 能:验证卡片密码 //参数说明: auth_mode[IN]: 密码验证模式 // 0x60 = 验证A密钥 // 0x61 = 验证B密钥 // addr[IN]:块地址 // pKey[IN]:密码 // pSnr[IN]:卡片序列号,4字节 //返 回: 成功返回MI_OK ///////////////////////////////////////////////////////////////////// signed char PcdAuthState(unsigned char auth_mode,unsigned char addr,unsigned char *pKey,unsigned char *pSnr) { signed char status; unsigned int unLen; unsigned char i,ucComMF522Buf[MAXRLEN]; ucComMF522Buf[0] = auth_mode; ucComMF522Buf[1] = addr; for (i=0; i<6; i++) { ucComMF522Buf[i+2] = *(pKey+i); } for (i=0; i<6; i++) { ucComMF522Buf[i+8] = *(pSnr+i); } // memcpy(&ucComMF522Buf;[2], pKey, 6); // memcpy(&ucComMF522Buf;[8], pSnr, 4); status = PcdComMF522(PCD_AUTHENT,ucComMF522Buf,12,ucComMF522Buf,&unLen;); if ((status != MI_OK) || (!(ReadRawRC(Status2Reg) & 0x08))) { status = MI_ERR; } return status; }
<think>首先,用户的问题是基于AD9959芯片产生FM调制波的方法,包括相关电路设计配置方法。我需要参考提供的引用内容,但用户说这些引用仅供参考,不是真正的需求,所以我应该主要关注用户的问题。 用户引用的内容: - [^1]: 关于AD9361实现FM调制解调。 - [^2]: 基于SDR的FM调制解调器实现。 - [^3]: 振幅调制信号发生器方案。 - [^4]: 基于AD9854信号发生电路MSK调制。 这些引用涉及FM调制解调,但AD9959是DDS芯片,类似于AD9854。AD9959是Analog Devices公司的一款DDS芯片,用于生成高精度频率信号。 用户的问题:如何基于AD9959芯片产生FM调制波?需要电路设计配置方法。 我的回答需要: - 使用中文回答。 - 结构清晰,帮助用户逐步解决问题。 - 保证回答真实可靠。 - 对于数学表达式,行内使用$...$,独立公式使用$$...$$。 - 生成相关问题。 - 在引用的段落末尾添加引用标识,如[^1]。 首先,概述AD9959芯片:AD9959是一款高性能DDS芯片,支持频率调制等功能。 步骤: 1. **理解FM调制原理**:FM调制是频率调制,载波频率随调制信号变化。数学上,FM信号表示为: $$ s(t) = A_c \cos\left(2\pi f_c t + 2\pi k_f \int_0^t m(\tau) d\tau\right) $$ 其中,$A_c$是载波幅度,$f_c$是载波频率,$m(t)$是调制信号,$k_f$是频率偏移常数。 2. **AD9959芯片概述**:AD9959是DDS芯片,可以生成可编程频率信号。它支持频率调制(FM相位调制(PM)。 3. **电路设计**: - **基本连接**:AD9959需要外部时钟源、电源供应、参考电阻等。 - **调制信号输入**:AD9959有专门的引脚用于调制信号输入。例如,使用I/O更新引脚或串行接口配置。 - **输出电路**:AD9959的输出是数字信号,通常需要DAC或放大器来生成模拟信号。但AD9959本身有DAC输出,所以可以直接使用其模拟输出。 - 参考引用[^4],它提到AD9854(类似芯片)的输出电路,包括滤波放大。 4. **配置方法**: - **寄存器配置**:AD9959通过串行接口(SPI)配置寄存器。 - 设置载波频率:使用频率调谐字(FTW)。 - 设置调制:AD9959有专门的调制寄存器。例如,频率调制模式。 - 调制信号输入:AD9959支持外部调制信号输入引脚。例如,使用PROFILE引脚或外部调制源。 - **调制设置**: - 在FM模式下,调制信号控制频率偏移。 - 需要设置频率偏移范围调制深度。 - **软件实现**:通过微控制器或FPGA发送配置命令。 5. **参考引用**:虽然引用不是直接针对AD9959,但可以参考类似实现。 - [^2]提到在SDR架构上实现FM调制,使用FPGAAD9361,但AD9959是信号发生器。 - [^4]提到AD9854用于信号发生,可以借鉴电路设计。 6. **步骤指南**: - 步骤1:设计硬件电路,包括时钟源、电源、输出滤波。 - 步骤2:配置AD9959寄存器,设置载波频率FM模式。 - 步骤3:输入调制信号(如音频信号)。 - 步骤4:输出FM调制波。 7. **生成相关问题**:在回答末尾,添加相关问题。 确保回答真实可靠:基于AD9959数据手册知识。AD9959支持FSK/PSK/ASK调制,但FM是频率调制,可以通过配置实现。 数据手册关键点: - AD9959有频率调制功能。 - 使用串行接口配置。 - 调制输入通过外部引脚。 回答结构: - 引言:解释AD9959FM调制。 - 电路设计部分。 - 配置方法部分。 - 总结。 - 相关问题。 添加引用:在相关段落末尾添加[^1]等,但用户提供的引用可能不直接相关,所以我需要谨慎引用。或许在提到类似概念时引用。 例如: - 在电路设计中,参考[^4]的AD9854实现。 - 在调制方法中,参考[^2]的SDR实现。 但用户说“引用仅供参考”,所以不要过度依赖。 最终,生成相关问题。</think>### 基于AD9959芯片产生FM调制波的实现方法 AD9959是Analog Devices公司的一款高性能直接数字频率合成器(DDS)芯片,支持频率调制(FM)、相位调制(PM)等多种功能。通过其可编程接口,可以灵活生成FM调制波,适用于通信系统、信号发生器等领域。下面我将分步解释电路设计配置方法,确保内容真实可靠,基于AD9959数据手册类似DDS芯片的实现经验(如AD9854)。FM调制的原理是载波频率随调制信号变化,数学表达式为: $$ s(t) = A_c \cos\left(2\pi f_c t + 2\pi k_f \int_0^t m(\tau) d\tau\right) $$ 其中,$A_c$是载波幅度,$f_c$是载波频率,$m(t)$是调制信号(如音频信号),$k_f$是频率偏移常数(调制灵敏度)。 #### 1. **电路设计** AD9959的电路设计包括核心芯片连接、时钟源、调制信号输入、输出滤波放大电路。目标是确保稳定生成FM调制波。 - **核心芯片连接**: - **时钟源**:AD9959需要外部时钟(通常为25–500 MHz),使用晶体振荡器或TCXO(温度补偿晶体振荡器)提供参考时钟。连接至CLKIN引脚,确保时钟稳定以减少相位噪声。 - **电源供应**:AD9959需要多路电源(1.8V3.3V),使用LDO稳压器隔离噪声。DVDD(数字电源)AVDD(模拟电源)需分别滤波,推荐使用0.1μF10μF电容去耦。 - **参考电阻**:在RSET引脚连接一个外部电阻(通常2–10 kΩ),设置DAC满量程电流输出。 - **串行接口**:使用SPI(Serial Peripheral Interface)连接微控制器(如STM32)或FPGA。连接SCLK(时钟)、SDIO(数据输入/输出)、CSB(片选)IO_UPDATE(配置更新)引脚。 - 参考AD9854的类似电路设计,AD9959的接口更灵活,支持更高频率调制[^4]。 - **调制信号输入电路**: - AD9959支持外部调制源。调制信号$m(t)$(如音频信号)通过引脚输入: - 对于模拟调制信号,使用PROFILE引脚(如PROFILE0),通过一个RC低通滤波器(例如,100Ω电阻0.1μF电容)滤除高频噪声,防止混叠。 - 调制信号幅度需匹配AD9959输入范围(通常0–1V峰值),可使用运算放大器(如OPA365)进行缓冲缩放。 - 如果调制信号是数字形式(如来自FPGA),直接连接至数字I/O引脚,但需电平转换(如3.3V逻辑)。 - 此设计类似SDR架构中的FM调制实现,其中外部信号输入是关键[^2]。 - **输出电路**: - AD9959的DAC输出(IOUTIOUTB引脚)为差分电流信号,需转换为单端电压信号: - 使用变压器或运算放大器(如ADA4899-1)进行差分转单端转换。 - 添加低通滤波器(如5阶巴特沃斯滤波器),截止频率略高于最大载波频率(例如,如果$f_c=100\text{MHz}$,滤波器截止在120MHz),滤除DDS谐波分量。 - 输出端可接放大器(如功率放大器ADL5324)提升驱动能力。 - 电路布局需注意:模拟数字部分隔离,使用接地平面减少干扰。 完整电路示意图(简化): ``` [时钟源] --> CLKIN [调制信号源] --> RC滤波 --> PROFILE0 [微控制器] -- SPI --> AD9959 (SCLK, SDIO, CSB, IO_UPDATE) AD9959 IOUT/IOUTB --> 差分转单端 --> 低通滤波 --> 放大器 --> 输出FM调制波 ``` #### 2. **配置方法** AD9959通过SPI接口配置内部寄存器。配置步骤包括初始化、设置载波频率、启用FM模式,以及调制参数调整。使用微控制器或FPGA发送16位或32位命令。 - **初始化步骤**: 1. **复位芯片**:发送复位命令(寄存器地址0x00,设置RESET位)。 2. **时钟设置**:配置参考时钟倍频器(如使用PLL倍频)。例如,如果外部时钟为100MHz,设置倍频系数为2以生成200MHz系统时钟。 3. **SPI接口设置**:定义串行通信速率(通常1–10 MHz),确保CSBIO_UPDATE时序正确。 - **设置载波频率**: - 载波频率$f_c$由频率调谐字(FTW)计算: $$ \text{FTW} = \frac{f_c \times 2^{32}}{f_{\text{sysclk}}}} $$ 其中$f_{\text{sysclk}}$是系统时钟频率(如200MHz)。写入FTW寄存器(地址0x04)。 - 例如,生成$f_c=10\text{MHz}$的载波,若$f_{\text{sysclk}}=200\text{MHz}$,则$\text{FTW} = \frac{10 \times 10^6 \times 2^{32}}{200 \times 10^6} \approx 2147483648$(十六进制0x80000000)。 - **启用FM调制**: - **选择调制模式**:在功能寄存器(地址0x01)设置FM模式(位字段MOD_TYPE=001)。 - **配置调制参数**: - 频率偏移常数$k_f$决定调制深度。通过频率偏移字(FSW)设置: $$ \text{FSW} = \frac{\Delta f_{\max} \times 2^{32}}{f_{\text{sysclk}}}} $$ 其中$\Delta f_{\max}$是最大频率偏移(如±75kHz)。写入FSW寄存器(地址0x0C)。 - 调制信号输入源:在Profile寄存器(地址0x0E)指定PROFILE0引脚为调制源,并设置输入增益(例如,增益寄存器0x0F调整灵敏度)。 - **实时更新**:使用IO_UPDATE引脚触发配置生效。调制信号$m(t)$变化时,AD9959自动调整频率。 - **软件示例(伪代码)**: ```c // 初始化SPI spi_init(); // 复位AD9959 write_register(0x00, 0x01); // RESET=1 delay(10); // 设置系统时钟(假设PLL倍频x2) write_register(0x02, 0x40); // 启用PLL // 设置载波频率10MHz uint32_t ftw = 2147483648; // FTW for 10MHz at 200MHz sysclk write_register(0x04, ftw); // 设置FM模式 write_register(0x01, 0x04); // MOD_TYPE=001 for FM // 设置频率偏移±75kHz uint32_t fsw = 1610612736; // FSW for Δf=75kHz write_register(0x0C, fsw); // 配置调制输入(PROFILE0) write_register(0x0E, 0x01); // 选择Profile0 // 触发更新 set_pin(IO_UPDATE, HIGH); delay(1); set_pin(IO_UPDATE, LOW); // 外部调制信号输入(如音频)实时控制频率 ``` - **关键注意事项**: - **调制线性度**:AD9959的FM调制在较小偏移范围内线性度好。若$\Delta f_{\max}$过大(>10% $f_c$),需校准以减少失真。 - **抗干扰**:在高速调制时,使用屏蔽电缆PCB阻抗匹配,参考SDR实现中的抗干扰设计[^2]。 - **功耗**:典型功耗约500mW,需散热设计。 #### 3. **总结** 基于AD9959实现FM调制波的核心是:硬件上提供稳定时钟调制输入电路,软件上配置FM模式并设置频率参数。此方法电路简单(相比传统模拟方案[^3]),频率可编程范围宽(0–200MHz),适用于软件定义无线电(SDR)系统[^2]。测试时,使用频谱分析仪验证输出信号质量(如调制指数$\beta = \frac{\Delta f_{\max}}{f_m}$,其中$f_m$是调制信号频率)。
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