UM3526
Uživatelská příručka

Začínáme s rozšiřujícím softwarem pro vysoce výkonný NFC čtecí/iniciační integrovaný obvod X-CUBE-NFC12 pro STM32Cube

Zavedení

Softwarové rozšíření X-CUBE-NFC12 pro STM32Cube poskytuje kompletní middleware pro STM32 pro řízení plateb, spotřebitelských a průmyslových aplikací s využitím vysoce výkonného NFC front-endového integrovaného obvodu ST25R300 s podporou režimů emulace iniciátoru, cíle, čtečky a karty NFC.
Rozšíření je postaveno na softwarové technologii STM32Cube, což usnadňuje přenositelnost mezi různými mikrokontroléry STM32.
Software je dodáván s sampimplementace ovladačů běžících na rozšiřující desce X-NUCLEO-NFC12A1, zapojené na vývojovou desku NUCLEO-G0B1RE nebo NUCLEO-L476RG nebo NUCLEO-C071RB.

Související odkazy
Navštivte ekosystém STM32Cube web na stránce www.st.com pro další informace

Zkratky a zkratky

Tabulka 1. Seznam zkratek

Akronym	Popis
NFC	Komunikace v blízkém poli
RFAL	RF abstraktní vrstva
P2P	Peer-to-peer
MCU	Jednotka mikrokontroléru
BSP	Balíček podpory desky
HAL	Vrstva abstrakce hardwaru
LED	Světelná dioda
SPI	Sériové periferní rozhraní
CMSIS	Standard softwarového rozhraní mikrokontroléru Arm® Cortex®

Rozšíření softwaru X-CUBE-NFC12 pro STM32Cube

2.1 Konecview
Softwarový balíček X-CUBE-NFC12 rozšiřuje funkčnost STM32Cube. Klíčové vlastnosti balíčku jsou:

• Kompletní middleware pro tvorbu aplikací s využitím vysoce výkonného integrovaného obvodu ST25R300 pro čtečku, iniciátor, cíl a emulaci karet NFC.
• Sampaplikace pro detekci NFC tags různých typů.
• SampDostupné implementace rozšiřující desky X-NUCLEO-NFC12A1 zapojené do vývojové desky NUCLEO-G0B1RE, NUCLEO-L476RG nebo NUCLEO-C071RB.
• Snadná přenositelnost mezi různými rodinami MCU díky STM32Cube.
• Kompletní abstrakce RF/NFC (RFAL) pro všechny hlavní technologie, včetně kompletních vrstev ISO-DEP a NFC-DEP.
• Bezplatné, uživatelsky přívětivé licenční podmínky.

Tento software obsahuje vysoce výkonné ovladače integrovaných obvodů NFC čtečky/iniciátoru pro zařízení ST25R300 běžící na STM32. Je postaven na softwarové technologii STM32Cube pro usnadnění přenositelnosti mezi různými mikrokontroléry STM32.
Tento balíček firmwaru obsahuje ovladače komponentních zařízení, balíček podpory základní desky a jakoampaplikace demonstrující použití rozšiřující desky X-NUCLEO-NFC12A1 s deskami STM32 Nucleo.
A sampAplikace konfiguruje ST25R300 v dotazovací smyčce pro detekci aktivních a pasivních zařízení. Když je pasivní tag nebo je detekováno aktivní zařízení, čtecí pole signalizuje detekovanou technologii rozsvícením odpovídající LED diody. Je také možné nastavit ST25R300 do indukčního režimu probuzení stisknutím uživatelského tlačítka. Během této smyčky dotazování seampAplikace také nastaví ST25R300 do režimu emulace karty, aby detekoval přítomnost čtečky.
Demo zaznamenává všechny aktivity do hostitelského systému pomocí virtuálního COM portu ST-LINK.
Podporované technologie RFID v této ukázce jsou:

• ISO14443A/NFCA.
• ISO14443B/NFCB.
• Felica/NFCF.
• ISO15693/NFCV.
• Emulace karty typu A a F.

2.2 Architektura
Toto plně kompatibilní softwarové rozšíření pro STM32Cube vám umožňuje vyvíjet aplikace s využitím vysoce výkonného integrovaného obvodu NFC čtečky/iniciátoru ST25R300. Je založeno na hardwarové abstrakční vrstvě STM32CubeHAL pro mikrokontrolér STM32 a rozšiřuje STM32Cube o balíček podpory desek (BSP) pro rozšiřující desku X-NUCLEONFC12A1.

Aplikační software může přistupovat k rozšiřující desce X-NUCLEO-NFC12A1 a používat ji prostřednictvím následujících vrstev:

• Vrstva HAL STM32Cube: vrstva ovladače HAL poskytuje jednoduchou sadu generických, víceinstančních rozhraní pro programování aplikací (API) pro interakci s vyššími vrstvami (aplikace, knihovny a zásobníky). Tato generická a rozšiřující API jsou přímo postavena na společné architektuře a umožňují nadřazeným vrstvám, jako je middleware, implementovat své funkce bez závislosti na hardwarových informacích konkrétní jednotky mikrokontroléru (MCU). Tato struktura zlepšuje opětovnou použitelnost kódu knihovny a zaručuje snadnou přenositelnost mezi jinými zařízeními.
• Vrstva BSP (Board Support Package): BSP poskytuje podporu pro periferie na desce STM32 Nucleo, kromě MCU. Tato sada API poskytuje programovací rozhraní pro určité periferie specifické pro desku, jako je LED, uživatelské tlačítko atd. Toto rozhraní vám také pomůže identifikovat konkrétní verzi desky.
• Middleware NRF abstrakční vrstva (RFAL): RFAL poskytuje několik funkcí pro RF/NFC komunikaci. Obsahuje RF integrovaný obvod (existující zařízení ST25R300) v rámci společného a snadno použitelného rozhraní.

Protokoly poskytované RFAL jsou:

• ISO-DEP (vrstva datového spojení ISO14443-4, T = CL).
• NFC-DEP (protokol pro výměnu dat ISO18092).
• NFC-A\ISO14443A (T1T, T2T, T4TA).
• NFC-B\ISO14443B (T4TB).
• NFC-F\FeliCa (T3T).
• NFC-V\ISO15693 (T5T).
• P2P\ISO18092 (NFCIP1, Pasivně-aktivní P2P).
• ST25TB (ISO14443-2 typ B s proprietárním protokolem).

Interně je RFAL rozdělena do tří podvrstev:

• Vyšší vrstva RF (RF HL).
• Vrstva hardwarové abstrakce RF (RF HAL).
• Vrstva abstrakce rádiových frekvencí (RF AL).

Moduly v RF HAL jsou závislé na čipu. Implementují ovladač RF integrovaného obvodu, konfigurační tabulky a specifické instrukce pro hardware k provádění fyzických RF funkcí.
Rozhraní pro volajícího je sdílená RF hlavička. file, který poskytuje stejné rozhraní pro vyšší vrstvy (pro všechny čipy).
RFAL lze rozdělit do dvou dalších podvrstven:

• Technologie: technologické moduly, které implementují všechna specifika, rámování, načasování atd.
• Protokoly: implementace protokolu včetně veškerého rámování, časování, zpracování chyb atd.

Kromě toho aplikační vrstva využívá funkce RFAL, jako jsou aktivity NFC Forum (NFCC), EMVCo®, DISCO/NUCLEO demo atd.
Modul RFAL NFC poskytuje rozhraní pro provádění běžných činností jako zařízení pro dotazování/naslouchání.
Přístup k nejnižším funkcím integrovaných obvodů je zajištěn RF modulem. Volající může přímo využívat kteroukoli RF technologickou nebo protokolovou vrstvu bez nutnosti specifických hardwarových konfiguračních dat.

2.3 Struktura složek

V softwarovém balíčku jsou zahrnuty následující složky:

• Dokumentace: obsahuje zkompilovaný HTML soubor file generované ze zdrojového kódu, který podrobně popisuje softwarové komponenty a API.
• Ovladače: obsahuje ovladače HAL, ovladače specifické pro jednotlivé desky nebo hardwarové platformy, včetně integrovaných komponent, a vrstvu abstrakce hardwaru CMSIS nezávislou na dodavateli pro řadu procesorů Cortex®-M.
• Middleware: obsahuje vrstvu RF abstrakce (RFAL). RFAL poskytuje několik funkcí potřebných pro provádění RF/NFC komunikace.
  RFAL je vybaven RF integrovaným obvodem (ST25R300) v rámci společného a snadno použitelného rozhraní.
• Projekty: obsahuje jeden sample aplikace exampkonkrétně NFC12A1_PollingTagZjistit.

Jsou k dispozici pro platformu NUCLEO-L476RG, NUCLEO-G0B1RE nebo NUCLEO-C071RB pro tři vývojová prostředí: IAR Embedded Workbench® pro Arm, Keil® Microcontroller Development Kit (MDKARM) a STM32CubeIDE.

2.4 API
Podrobné technické informace o API dostupných pro uživatele lze nalézt v kompilovaném CHM file nachází se ve složce „RFAL“ softwarového balíčku, kde jsou plně popsány všechny funkce a parametry.
Podrobné technické informace o rozhraních API NDEF jsou k dispozici v souboru .chm. file uloženy ve složce „doc“.
2.5 Sample aplikace
A sampAplikace využívající rozšiřující desku X-NUCLEO-NFC12A1 s vývojovou deskou NUCLEO-L476RG, NUCLEOG0B1RE nebo NUCLEO-C071RB je k dispozici v adresáři „Projekty“. Pro více IDE jsou k dispozici projekty připravené k sestavení.
V této aplikaci NFC tags Vysoce výkonný integrovaný obvod ST25R300 pro čtení/inicializaci NFC detekuje různé typy (další podrobnosti naleznete v dokumentaci CHM). file vygenerováno ze zdrojového kódu).
Po inicializaci systému a konfiguraci hodin LED1, LED2, LED3, LED4, LED5 a LED6 třikrát bliknou.
Poté se rozsvítí LED6, což signalizuje aktivaci čtecího pole.
Když a tag je detekován v blízkosti, rozsvítí se LED dioda, jak je uvedeno níže.

Tabulka 2. LED svítí tag detekce

NFC tag typ	LED svítí tag detekce
NFC TYP A	LED2/Typ A
NFC TYP B	LED3/Typ B
NFC TYP V	LED4/Typ V
NFC TYP F	LED5/Typ F

Pokud se čtečka přiblíží k rozšiřující desce X-NUCLEO-NFC12A1, software přejde do režimu emulace karty a v závislosti na typu odeslaného příkazu rozsvítí příslušnou LED diodu NFC TYPE.
Ve výchozím nastavení zařízení X-NUCLEO-NFC12A1 nezapisuje žádná data do tag, ale tuto možnost může umožnit preprocesor definovaný v file demo.h.
Stejným postupem lze také povolit/zakázat emulaci karty a režim Poller.
Rozhraní virtuálního komunikačního portu ST je také součástí balení. Po zapnutí desky se deska inicializuje a označí jako virtuální COM port ST-LST-LINK.

Po kontrole čísla virtuálního COM portu otevřete terminál Windows (HyperTerminal nebo podobný) s konfigurací uvedenou níže (povolit možnost: Implicitní CR na LF, pokud je k dispozici).

Terminál vrátí několik zpráv podobných těm, které jsou uvedeny níže, aby potvrdil úspěšné připojení.

Průvodce nastavením systému

3.1 Popis hardwaru
3.1.1 Jádro STM32
Vývojové desky STM32 Nucleo poskytují uživatelům cenově dostupný a flexibilní způsob testování řešení a vytváření prototypů s jakoukoli řadou mikrokontrolérů STM32.
Podpora konektivity Arduino a morfo konektory ST usnadňují rozšíření funkčnosti otevřené vývojové platformy STM32 Nucleo o širokou škálu specializovaných rozšiřujících desek, ze kterých si můžete vybrat.
Deska STM32 Nucleo nevyžaduje samostatné sondy, protože integruje debugger/programátor ST-LINK/V2-1.
Deska STM32 Nucleo je dodávána s komplexní softwarovou knihovnou STM32 HAL spolu s různým baleným softwarem např.ampsoubory pro různá IDE (IAR EWARM, Keil MDK-ARM, STM32CubeIDE, mbed a GCC/ LLVM).
Všichni uživatelé STM32 Nucleo mají bezplatný přístup k online zdrojům mbed (kompilátor, C/C++ SDK a vývojářská komunita) na www.mbed.org pro snadné vytváření kompletních aplikací.

3.1.2 Rozšiřující deska X-NUCLEO-NFC12A1
Rozšiřující deska čtečky NFC karet X-NUCLEO-NFC12A1 je založena na zařízení ST25R300.
Rozšiřující deska je konfigurována pro podporu komunikace ISO14443A/B, ISO15693 a FeliCa™.
ST25R300 zvládá kódování a dekódování rámců v režimu čtečky pro standardní aplikace, jako jsou standardy NFC, proximity a proximity HF RFID. Podporuje komunikační protokoly ISO/IEC 14443 typu A a B, ISO/IEC 15693 (pouze jedna subnosná) a ISO/IEC 18092, stejně jako detekci, čtení a zápis NFC Forum typu 1, 2, 3, 4 a 5. tags.
Podporuje také všechny běžné protokoly, jako například Kovio, CTS a B'.
ST25R300 má přijímač s potlačením šumu (NSR), který umožňuje příjem v hlučném prostředí.

3.2 Popis softwaru
Pro nastavení vhodného vývojového prostředí pro tvorbu aplikací pro STM32 Nucleo vybavený rozšiřující deskou NFC jsou potřeba následující softwarové komponenty:

• X-CUBE-NFC12: rozšiřující software pro STM32Cube, určený pro vývoj NFC aplikací.
  Firmware a související dokumentace pro X-CUBE-NFC12 jsou k dispozici na www.st.com.
• Řetězec vývojových nástrojů a kompilátor: rozšiřující software STM32Cube podporuje následující tři prostředí:
  – IAR Embedded Workbench pro ARM® (EWARM) toolchain + ST-LINK.
  – Sada nástrojů pro vývoj mikrokontrolérů Keil® (MDK-ARM) + ST-LINK.
  – STM32CubeIDE + ST-LINK.

3.3 Nastavení hardwaru
Jsou vyžadovány následující hardwarové komponenty:

• Jedna vývojová platforma STM32 Nucleo (doporučený objednací kód: NUCLEO-L476RG, NUCLEO-G0B1RE nebo NUCLEO-C071RB).
• Jedna vysoce výkonná rozšiřující deska integrovaných obvodů NFC čtečky/iniciátoru ST25R300 (objednací kód: X-NUCLEO-NFC12A1).
• Jeden kabel USB typu A na Mini-B pro připojení STM32 Nucleo k počítači.

3.4 Nastavení softwaru
3.4.1 Vývojové nástrojové řetězce a kompilátory
Vyberte jedno z integrovaných vývojových prostředí (IDE) podporovaných rozšiřujícím softwarem STM32Cube a přečtěte si systémové požadavky a informace o nastavení poskytnuté poskytovatelem IDE.
3.5 Nastavení systému
Nastavení rozšiřující desky 3.5.1 STM32 Nucleo a X-NUCLEO-NFC12A1
Deska STM32 Nucleo integruje debugger/programátor ST-LINK/V2-1. Ovladač ST-LINK/V2-1 USB si můžete stáhnout na adrese STSW-LINK009.
Rozšiřující deska X-NUCLEO-NFC12A1 se snadno zapojuje do vývojové desky STM32 Nucleo pomocí rozšiřujícího konektoru Arduino™ UNO R3.
Propojuje se s mikrokontrolérem STM32 na desce STM32 Nucleo přes transportní vrstvu SPI.
Výchozí hardwarová konfigurace je nastavena pro komunikaci SPI.

Historie revizí

Tabulka 3. Historie revizí dokumentu

Datum	Revize	Změny
11. června 2025	1	Počáteční vydání.

DŮLEŽITÉ UPOZORNĚNÍ – ČTĚTE POZORNĚ
STMicroelectronics NV a její dceřiné společnosti (“ST”) si vyhrazují právo provádět změny, opravy, vylepšení, úpravy a vylepšení produktů ST a/nebo tohoto dokumentu kdykoli bez upozornění. Kupující by měli před zadáním objednávky získat nejnovější relevantní informace o produktech ST. Produkty ST jsou prodávány v souladu s prodejními podmínkami ST platnými v době potvrzení objednávky.
Kupující jsou výhradně odpovědní za výběr, výběr a použití produktů ST a ST nepřebírá žádnou odpovědnost za pomoc s aplikací nebo design produktů kupujících.
Společnost ST zde neuděluje žádnou výslovnou ani předpokládanou licenci k právu duševního vlastnictví.
Další prodej produktů ST s ustanoveními odlišnými od informací uvedených v tomto dokumentu ruší jakoukoli záruku poskytnutou společností ST na takový produkt.
ST a logo ST jsou ochranné známky společnosti ST. Další informace o ochranných známkách ST viz www.st.com/trademarks. Všechny ostatní názvy produktů nebo služeb jsou majetkem jejich příslušných vlastníků.
Informace v tomto dokumentu nahrazují a nahrazují informace dříve uvedené v předchozích verzích tohoto dokumentu.
© 2025 STMicroelectronics – Všechna práva vyhrazena

UM3526 – Rev 1

Dokumenty / zdroje

Rozšíření softwaru integrovaného obvodu iniciátoru čtečky NFC ST UM3526 [pdfUživatelská příručka NUCLEO-G0B1RE, NUCLEO-L476RG, NUCLEO-C071RB, UM3526 Softwarové rozšíření iniciátoru čtečky NFC, UM3526, Softwarové rozšíření iniciátoru čtečky NFC, Softwarové rozšíření iniciátoru čtečky, Rozšíření softwaru IC, Rozšíření softwaru

Reference

• Uživatelská příručka