125KHz只讀型非接觸式ID芯片TK4100

文章出處：http://m.luckydriving.com 作者：   人氣： 發(fā)表時(shí)間：2011年09月18日

芯片描述：

TK4100 是為在射頻感應(yīng)卡片上廣為使用的一種 CMOS 集成電路微芯片。TK4100 芯片電路以被放在一個(gè)交變磁場上的外部天線線圈為電能驅(qū)動(dòng)，并且經(jīng)由線圈終端之一從該磁場得到它的時(shí)鐘頻率。另一線圈終端受芯片內(nèi)部調(diào)制器影響, 轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍烷_關(guān)調(diào)制，以便向讀卡機(jī)傳送包含制造商予先程序排列的 64 bit 信息和命令。TK4100全部兼容 礒M 公司的EM4100 芯片格式。

TK 4100 有一些被用來定義代碼類型和數(shù)據(jù)率的基本選擇項(xiàng)。如每 bit的數(shù)據(jù)率可為載波頻率的64 、32 和 16 倍周期，其數(shù)據(jù)能作為 Manchester (曼徹斯特)、Biphase (雙相) 或PSK (相位調(diào)制) 調(diào)制格式來編碼。芯片在多晶硅片聯(lián)結(jié)狀態(tài)時(shí)施行激光燒寫編程，以便在每塊芯片上存儲(chǔ)唯一的代碼。連續(xù)的輸出數(shù)據(jù)字符串包含 9 個(gè)‘1’bits 的引導(dǎo)頭，40 bits 的數(shù)據(jù)，14 bits 奇偶校驗(yàn)以及 1 bit停止位。由于邏輯控制中心低微電量的消耗，無需提供緩沖電容。僅芯片運(yùn)行的能量需要靠外部天線線圈獲得，芯片內(nèi)整合有一個(gè)與外部線圈并聯(lián)的電容可獲得諧振能量吸收。

簡要特征：

● 由激光編程燒寫的64 bits內(nèi)存組織；
● 具有一些數(shù)據(jù)傳送速率及譯碼選擇項(xiàng)；
● 在芯片緩沖區(qū)上具有寬的動(dòng)態(tài)范圍；
● 芯片上具電量/電壓限制器；
● 芯片上具全波整流變換器；
● 使用一個(gè)調(diào)制深度大的低阻抗調(diào)制驅(qū)動(dòng)器；
● 非常小的芯片尺方便移植應(yīng)用；
● 芯片內(nèi)部整合有 480PF 諧振電容；
● 芯片內(nèi)部整合有儲(chǔ)能緩沖電容；
● 工作頻率范圍 100- 150KHz，典型值125KHz；
● 非常低下的電量消耗。

操作條件：

當(dāng)采用曼徹斯特調(diào)制編碼(典型方式，RF 周期與數(shù)據(jù)位周期的比率為 RF/64)時(shí)，只要 TK 4100 芯片的外部線圈兩端產(chǎn)生的 AC 感應(yīng)電壓≥3.5Vpp，線圈時(shí)鐘頻率約為 125KHz 時(shí)，芯片上電啟動(dòng)，工作溫度為－40～＋85℃。

數(shù)據(jù)格式：

TK4100 全部的數(shù)據(jù)位為64 bit，它包含9個(gè)開始位（其值均為‘1’）、40個(gè)數(shù)據(jù)位（8個(gè)廠商信息位＋32個(gè)數(shù)據(jù)位）、14個(gè)行列校驗(yàn)位（10個(gè)行校驗(yàn)＋4個(gè)列校驗(yàn)）和1個(gè)結(jié)束停止位。TK4100 在向讀卡機(jī)或 PC 機(jī)傳送信息時(shí)，首先傳送 9 個(gè)開始位，接著傳送 8 個(gè)芯片廠商信息或版本代碼，然后再傳送32個(gè)數(shù)據(jù)位。其中 15 個(gè)校驗(yàn)以及結(jié)束位用以跟蹤包含廠商信息在內(nèi)的40位數(shù)據(jù)，見表1。例如 TK4100 芯片中各個(gè)位的二進(jìn)制值如表 2 所示，則各數(shù)據(jù)位對(duì)應(yīng)的值見表 3 所列。那么，從讀卡機(jī)(或電腦)的RS232接口獲得 ASCII 代碼的10個(gè)數(shù)將是：38 34 43 32 41 36 45 31 39 35，即該芯片的十位 16 進(jìn)制唯一序列號(hào)代碼是 84C2A6E195。該卡的序列號(hào)代碼在卡面印制卡號(hào)時(shí)，又以這串序列號(hào)代碼為依據(jù)，采用掐頭留尾、分段相加、高低倒置等多種轉(zhuǎn)換方式，將其轉(zhuǎn)換為人們易于理解的十進(jìn)制代碼。例如：將上述16進(jìn)制序列號(hào)的低6位印刷為8位10進(jìn)制代碼，即取‘A6E195’轉(zhuǎn)換為‘10936665’；又如：將上述 16 進(jìn)制序列號(hào)取其低 6 位，并將其分為前兩位＋后4位的微根格式：‘A6’＋‘E195’再分別轉(zhuǎn)換為兩段 5 位的 10 進(jìn)制數(shù)，段間以小數(shù)點(diǎn)或豆號(hào)隔開，即印刷卡號(hào)為：‘00166，57749’。

典型應(yīng)用：

▲ 身份識(shí)別卡；▲ 動(dòng)物感應(yīng)應(yīng)答識(shí)別； ▲ 只讀存儲(chǔ)的序列號(hào)鑒別；▲ 自動(dòng)化物流管理識(shí)別； ▲ 工業(yè)產(chǎn)品應(yīng)答識(shí)別等。

由 TK 4100 芯片制作的各種應(yīng)用卡類見上圖所示，由于該芯片體積小，容易封裝和方便移植，甚至可以嵌入產(chǎn)品內(nèi)，其使用范圍或涉及的應(yīng)用領(lǐng)域非常寬廣。例如：人員的身份識(shí)別、或物品的信息管理、名酒的瓶蓋內(nèi)置標(biāo)簽、液化氣容器安全標(biāo)簽、動(dòng)物(如信鴿腳黃辯識(shí)標(biāo)簽)識(shí)別、酒店門禁卡、校園卡、工礦企業(yè)管理卡…等，凡是可以使用唯一序列號(hào)來標(biāo)識(shí)物件的主要屬性，都可以使用它！需要說明的是：該芯片內(nèi)部完全整合了高達(dá) 480 PF 的諧振電容，因此，外部的感應(yīng)天線的電感量可以大幅度減小，天線線圈的匝數(shù)可以成倍減少，這意味著在125 KHz 的只讀ID卡系列中，使用 TK4100 芯片可以制造出非常輕小超薄的標(biāo)簽卡或體態(tài)輕盈方便攜帶的匙扣卡。