ST25RU3993 超高频UHF RFID芯片中文规格书

【说明】

ST25RU3993是EPC Class 1 Gen 2 RFID读卡器IC， 可实现所有相关联协议，包括ISO 18000-6C，面向移动RFID读写器的ISO 29143空中接口协议， 以及直接模式运行的ISO 18000-6A/B。它包括一 个片上VCO和一个功率放大器，可提供一整套 RFID功能，包括密集读卡器模式（DRM）功能， 并能支持跳频、低电平传输编码、低电平解码、 数据成帧和CRC校验。 

ST25RU3993可以极低功耗运行，这使其适用于便 携式和电池供电的设备，如手机。 

ST25RU3993采用7x7 mm QFN封装，具有很高的灵敏度，并能抵抗天线反射和自干扰的影响。这对于移动应用和嵌入式应用非常重要，在这些应用中天线设计常受到成本或尺寸的限制。其高灵敏度使得终端产品在使用更简单便宜的天线时，也能实现其所需的读取范围，从而可以降低整个系 统成本。 

由于其高度集成性，ST25RU3993仅需一个外部8 位微控制器即可创建完整的RFID读卡器系统，因此无需复杂的RFID协处理器。

【特性】 

• 供电电压范围为3.0至3.6 V 

– 有限工作电压可低至2.7 V 

– 最大PA供电电压为4.3 V 

– 外设I/O电源范围为1.65至5.5 V

 • 协议支持： 

– ISO 18000-6C（EPC Class1 Gen2）

– ISO 29143（移动RFID的空中接口） 

– 直接模式的ISO 18000-6A/B

 • DRM：用于M4和M8的250 kHz和320 kHz滤波器 

• 集成电源稳压器 

• 支持跳频

 • ASK或PR-ASK调制

 • 自动I/Q选择

 • 采用8位线性RSSI的标签跟踪相位位 

• 温度范围：-40 °C至85 °C 

• 48引脚QFN（7x7x0.9 mm）封装

1 说明 

ST25RU3993器件非常适合用于： 

• 成本受约束的嵌入式消费/工业应用，如饮料分配设备

• 手持读卡器 

• 移动UHF RFID读卡器 

• 电池供电的固定读卡器

2 功能概述 

ST25RU3993UHF读卡器是UHF RFID读卡器的集成模拟前端和协议处理系统。该芯片工作 于3.3 V供电电压下，因此非常适合低电压、低功耗应用。 它能够以DRM链路频率工作，用于ETSI和FCC区域（参见第 2.9.4节：Rx滤波器支持的链 路模式）。它符合正常模式的EPC Class1 Gen2协议（ISO 18000-6C）和直接模式的ISO 18000-6A/B。

RFID读卡器具有完整的模拟和数字功能，可用于读卡器操作，包括可支持完整EPC Class1 Gen2（ISO18000-6C）数字协议的发射器和接收器部分。

该读卡器可通过将器件的EN引脚设置为正逻辑电平来使能。使用一个四线串行外设接口 （SPI）来实现主机系统（MCU）和读卡器之间的通信。IRQ引脚上的逻辑高电平会通知MCU 来处理IRQ。通过直接访问所有控制寄存器，可实现对器件的配置和对读卡器性能的微调。 通过双24字节FIFO缓冲寄存器，可实现基带数据向/从读卡器传输。传输系统包括并行/ 串行数据转换、低级数据编码，以及自动FrameSync、Preamble和循环冗余校验（CRC）生 成。

有两个发射器输出端口可用：

 • 一个是差分低功率高线性度0 dBm输出，其功率驱动至一个单端50 Ω负载上。

 • 一个是差分高功率输出，可由内部PA进行放大。高功率输出可达20 dBm，需要接单端50 Ω负载。

两个输出都能够进行幅移键控（ASK）或反相幅移键控（PR-ASK）调制。集成电源稳压器可 确保实现整个读卡器系统的电源波纹抑制。 接收器系统可确保实现AM和PM解调，并包含一个具有专利的自动增益控制系统。 可选增益级和信号带宽覆盖了广泛的输入链路频率和比特率选项。可对AM和PM调制的信号 强度进行测量并通过RSSI显示寄存器（2Bh）进行访问。接收器输出可在数字化子载波信号 和内部子载波解码器输出之间进行选择。内部解码器输出为比特流和数据时钟。 接收器系统包含一个基带数据成帧系统。它执行CRC校验，并将数据按字节组织起来，随后 由主机系统通过24字节FIFO寄存器来进行访问。 为了最小化材料清单（BOM），它还包含了一个板上PLL部件，具有集成压控振荡器 （VCO）、部分集成环路滤波器、供电部件、ADC部件和主机接口部件。为了能够覆盖多种应 用，读卡器具有多种可能配置。寄存器部分配置所有模块的操作和特性。 器件需要通过VEXT和VEXT_PA引脚来供电。 电源中描述了电源供电连接。器件上电时，配 置寄存器预设为其默认值。这些默认值连同所有选项位都在配置寄存器表中有描述。读卡器 和标签之间的通信按照读卡器先发言的方式。设备上电且寄存器配置完成后，主机系统 （MCU）可通过开启RF field ON并发送第一个协议命令开始与标签进行通信。发送和接收可 支持两种模式：

• 正常模式 

• 直接模式 

正常模式下，基带数据通过双FIFO缓冲区进行传输，所有协议数据处理均内部完成。直接 模式下，旁路编码器和解码器来实现发送和接收，数据处理必须由MCU来完成。直接模式 下，MCU可实时服务模拟前端。