干货 | NXP NCF3321 LPCD 模式唤醒阈值修改讲解

一、前言

        NCF3321 是世平集团代理的 NXP 所研发的新一代车规级 NFC 前端 IC，相比上代 NFC 前端 IC 性能提升巨大、支持多类型多协议卡检测、支持手机模拟 NFC 识别、支持手机与卡共同检测、宽范围工作温度工作更加稳定。

        NCF3321 是一款高度集成的高性能、完全符合 NFC 论坛标准的 13.56 MHz 非接触式通信前端 IC，它采用了出色的调制和解调概念，完全集成了不同类型的非接触式通信方法和协议。NCF3321 可确保与下一代 NFC 手机的最大程度的互操作性。NCF3321 针对门把手应用进行了优化，并实现了具有超低功耗卡检测的大功率发射器功能。

        LPCD（低功耗卡检测）是 NCF3321 主要运行模式之一，该运行模式可以在卡或手机轮询时实现低电流消耗，LPCD 模式运行时 NCF3321 主要功能将进入休眠因此在检测到失谐时会唤醒从而进入 polling 工作模式，因此唤醒 LPCD 模式阈值是 LPCD 运行模式的重要参数，本文将简单叙述测试调试阈值方法。

二、前期准备

2.1  硬件准备

• S32K144 EVB
• NCF3321 Demo

2.2  软件准备

• MCU 软件：srec
• 上位机软件：NXP NFC Cockpit v8.0.0.0

备注：MCU 软件与上位机软件等软件组件与代码工程包需要在 NXP 官网申请权限进行下载。

三、阈值调整

         LPCD 唤醒阈值调整与卡保护阈值调整不同，卡保护阈值调整需要在卡保护示例工程中结合天线区域进行调整；而 LPCD 唤醒阈值使用 S32K144 DEMO 板连接天线使用上位机软件进行 ADC 采样运算得出数值写入 E2PROM 存储器。

3.1 上位机软件安装

        下载 NXP NFC Cockpit 上位机软件后勾选接受许可协议后一直点击下一步即可，上位机软件默认安装位置于 C 盘 NXP 文件夹如需修改在相应步骤修改安装位置即可。

3.2 上位机软件代码修改

        将 S32K144 连接到电脑后并不能直接开启上位机软件需要修改上位机软件启动 COM 口与 S32K144 开发板进行通讯。将开发板连接电脑后打开设备管理器查看连接 COM 端口。随后打开上位机软件安装文件夹下 cfg 文件夹 NxpNfcCockpit_Configuration.ini 文件右击以记事本方式打开找到如图 3.2-1 红框所示代码复制 PN5190=COM 代码并将 COM 口编号更改为设备管理器显示编号，例如当前 COM 口编号为 8 则更改为 PN5190=COM8 粘贴到下方空白位置如蓝框内部。除对 COM 口编号进行更改外还需核对通讯设置编码，找到如图 红框所示代码核对 BaudRateIndexed 是否等于 0，如不等于 0 将其值更改为 0。

图 3.2.1 COM 编号图

图 3.2.2 COM 代码图

图 3.2.3 通讯设置代码图

3.3  校准

       修改上位机软件代码后，将 MCU 软件 VCOM_S32K144_NCx3321.srec 下载进 S32K144 开发板中。下载软件到 MCU 板后打开上位机软件，如果 NCF3321 内部固件版本较低将会跳出如图 3.1.2 提示，出现该提示需要更新芯片内部固件否则将无法进行 LPCD 校准。点击软件 Secure Upgrade 按钮，随后选择任一当前版本固件进行更新。

图 3.3.1 修改阈值结果图

图 3.3.2 NCF3321 固件提示

图 3.3.3 更新 NCF3321 固件

图 3.3.4 NCF3321 固件选择

       更新固件后，上位机软件会出现 AAT 选项，进入 AAT 页面后选择 Calibration 选项，Calibration 页面有 5 个参数，其中 VDDPA_AAT 为 LPCD 模式开启时天线两端输出电压，RSSl Target 为开启 LPCD 模式后检测距离，ADC I 为校准 I 通道数值，ADC Q 为校准 Q 通道数值，HF Att 为高频衰减 NXP 推荐值为 30 左右通过改变其它值修改。

图 3.3.5 AAT 校准页面

       模拟校准读取 I、Q 通道阈值后需要通过上位机写入芯片 E2PROM 存储器，将上位机页面切换到 LPCD 页面下 LPCD 模式选项，在此页面将校准所得阈值写入 E2PROM 设置。Average Samples 选项填入 6，I-Channel Threshold 与 Q-Channel Threshold 写入值并非模拟校准 ADC 采样阈值，写入阈值应为采样阈值双倍（可点击 Calibrate LPCD 按钮，读取 I、Q 通道底噪阈值，阈值需大于底噪阈值否则将会误唤醒），RSSl Target 、VDDPA 值与模拟校准值一致，RSSl Hysteresis 阈值 NXP 官方推荐值为 1F，将各值填入后点击 Save To EEPROM 按钮保存到 E2PROM 内部存储器。保存阈值之后可点击 Endless LPCD 按钮进行测试进入 LPCD 模式与唤醒。

图 3.3.6 LPCD 阈值写入页面

四、参考文献

[1] um789513-NCx3321 Cockpit User Manual(1.3).pdf，NXP

[2] NCx3321_(ultra) Low Power Card detection.pdf，NXP

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