【STEVAL-25R200SA评测】NFC抗干扰特性测试及总结

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北方发布时间：2025-3-26 12:31

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文章简介:	NFC抗干扰特性测试及总结

1 NFC抗干扰特性测试

这个测试原本的设计原则是NFC标签对应周围电磁屏蔽和铁磁屏蔽影响的效果评测，对比不同的材质和尺寸，如大平面的屏蔽测试以及隔着金属层的测量。

但是实际上这个测试的初始设计是不成功的，最主要的原因是这个ST25R200读卡器的设计具有很强的抗干扰能力，而且敏感性非常强。

所以，无论NFC标签是在木材，塑料，钢铁，铜板表面，当读卡器Reader状态读取时，都可以很轻松读取数据，而且都可以在20-50mm的范围内感知到并正确读取ID号。这个结果是比较出乎意料的，因为，几年前也测试过类似的产品，这个铁磁效应的屏蔽效果是比较明显的，即使贴近了也不能读取。初步分析，是因为NFC检测距离近，发射器信号弱，在大面积铁磁材料上感应出的反向屏蔽信号源强度弱，不能干扰正常的读取。具体检测的过程和前面正常是读取是完全一致的，因此就不重复上图了。

这个不成功的测试，其实也证明了这个芯片的性能优秀。原来设想不确定是否可以用于在机械设备表面的铭牌内嵌，这次测试证明这个过程是成功的，具有更广大的应用场景，用于设备追踪。不过，NFC的感应距离还是受限，没有找到提高射频频率的设计方法，这样可以使得读卡器同时读取更多的数据，从更远的距离读取数据。

2 总结

本次评测按照计划完成以下内容

STEVAL-25R200SA开箱 - ST NFC团队

STEVAL-25R200SA功耗测试 - ST NFC团队

STEVAL-25R200SA不同模式下距离读写 - ST NFC团队

STEVAL-25R200A的低功耗检卡功能测试 - ST NFC团队

【STEVAL-25R200SA评测】DPO动态功率输出的性能 - ST NFC团队

基本上按照评测计划完成了任务。

官方提供的软件界面清晰易用，易于安装，功能丰富，覆盖了评测的全部内容，因此使得本次评测进行得很顺利。

通过评测，熟悉了这个新型的芯片ST25R200，测试了在工业资产追踪，身份验证等场景有很好的应用机会，在继续加强设计，补充一些适应的功率调整等工作，应该有更好的设计方案。

对于非官方开发板的设计，也就不不带STM32G芯片的设计，其实是采用一个低功耗主控芯片，具有SPI接口，可以对于ST25R200的寄存器直接读取和写入，实现这样的底层管理功能，芯片手册页提供了这样的详细内容，可以实现底层的寄存器级别的开发。

对于评测而言，这些底层的寄存器读写都被EVAL GUI这个工具图形化了，评测的效果是完全相同的。

最后，感谢这样的机会，能够深入学习和理解NFC的基本原理和应用。

3 辅助配置代码生成

在使用EVAL GUI可以自动生成analog config的配置代码，具体生成一个范例如下

/* Generated by ST25R200 Eval GUI 1.1.0.0 */


/*! \file rfal_analog_config_custom.c
 *
 * Please set RFAL_ANALOG_CONFIG_CUSTOM in platform.h and include
 * this file to your project to become active and overwrite the default analog
 * configs coming with RFAL
 *
 */

/*
 ******************************************************************************
 * INCLUDES
 ******************************************************************************
 */
#include "rfal_analogConfig.h"

#ifndef RFAL_ANALOG_CONFIG_CUSTOM
#warning "Custom analog configs are compiled but not being used. Please define RFAL_ANALOG_CONFIG_CUSTOM."
#endif

/*
 ******************************************************************************
 * GLOBAL VARIABLES
 ******************************************************************************
 */

/*! Macro for Configuration Setting with only 1 register-mask-value set:
*  - Configuration ID[2], Number of Register sets to follow[1], Register[2], Mask[1], Value[1] */
#define MODE_ENTRY_1_REG(MODE, R0, M0, V0)              \
    (MODE >> 8), (MODE & 0xFF), 1, (R0 >> 8), (R0 & 0xFF), (M0), (V0)

/*! Macro for Configuration Setting with only 2 register-mask-value set:
*  - Configuration ID[2], Number of Register sets to follow[1], Register[2], Mask[1], Value[1], Register[2], Mask[1], Value[1] */
#define MODE_ENTRY_2_REG(MODE, R0, M0, V0, R1, M1, V1)  \
    (MODE >> 8), (MODE & 0xFF), 2, (R0 >> 8), (R0 & 0xFF), (M0), (V0) \
                                 , (R1 >> 8), (R1 & 0xFF), (M1), (V1)

/*! Macro for Configuration Setting with only 3 register-mask-value set:
*  - Configuration ID[2], Number of Register sets to follow[1], Register[2], Mask[1], Value[1], Register[2], Mask[1], Value[1], Register[2]... */
#define MODE_ENTRY_3_REG(MODE, R0, M0, V0, R1, M1, V1, R2, M2, V2) \
    (MODE >> 8), (MODE & 0xFF), 3, (R0 >> 8), (R0 & 0xFF), (M0), (V0) \
                                 , (R1 >> 8), (R1 & 0xFF), (M1), (V1) \
                                 , (R2 >> 8), (R2 & 0xFF), (M2), (V2) \

/*! Macro for Configuration Setting with only 4 register-mask-value set:
*  - Configuration ID[2], Number of Register sets to follow[1], Register[2], Mask[1], Value[1], Register[2], Mask[1], Value[1], Register[2]... */
#define MODE_ENTRY_4_REG(MODE, R0, M0, V0, R1, M1, V1, R2, M2, V2, R3, M3, V3) \
    (MODE >> 8), (MODE & 0xFF), 4, (R0 >> 8), (R0 & 0xFF), (M0), (V0) \
                                 , (R1 >> 8), (R1 & 0xFF), (M1), (V1) \
                                 , (R2 >> 8), (R2 & 0xFF), (M2), (V2) \
                                 , (R3 >> 8), (R3 & 0xFF), (M3), (V3) \

/*! Macro for Configuration Setting with only 5 register-mask-value set:
*  - Configuration ID[2], Number of Register sets to follow[1], Register[2], Mask[1], Value[1], Register[2], Mask[1], Value[1], Register[2]... */
#define MODE_ENTRY_5_REG(MODE, R0, M0, V0, R1, M1, V1, R2, M2, V2, R3, M3, V3, R4, M4, V4) \
    (MODE >> 8), (MODE & 0xFF), 5, (R0 >> 8), (R0 & 0xFF), (M0), (V0) \
                                 , (R1 >> 8), (R1 & 0xFF), (M1), (V1) \
                                 , (R2 >> 8), (R2 & 0xFF), (M2), (V2) \
                                 , (R3 >> 8), (R3 & 0xFF), (M3), (V3) \
                                 , (R4 >> 8), (R4 & 0xFF), (M4), (V4) \

/*! Macro for Configuration Setting with only 6 register-mask-value set:
*  - Configuration ID[2], Number of Register sets to follow[1], Register[2], Mask[1], Value[1], Register[2], Mask[1], Value[1], Register[2]... */
#define MODE_ENTRY_6_REG(MODE, R0, M0, V0, R1, M1, V1, R2, M2, V2, R3, M3, V3, R4, M4, V4, R5, M5, V5) \
    (MODE >> 8), (MODE & 0xFF), 6, (R0 >> 8), (R0 & 0xFF), (M0), (V0) \
                                 , (R1 >> 8), (R1 & 0xFF), (M1), (V1) \
                                 , (R2 >> 8), (R2 & 0xFF), (M2), (V2) \
                                 , (R3 >> 8), (R3 & 0xFF), (M3), (V3) \
                                 , (R4 >> 8), (R4 & 0xFF), (M4), (V4) \
                                 , (R5 >> 8), (R5 & 0xFF), (M5), (V5) \

/*! Macro for Configuration Setting with only 7 register-mask-value set:
*  - Configuration ID[2], Number of Register sets to follow[1], Register[2], Mask[1], Value[1], Register[2], Mask[1], Value[1], Register[2]... */
#define MODE_ENTRY_7_REG(MODE, R0, M0, V0, R1, M1, V1, R2, M2, V2, R3, M3, V3, R4, M4, V4, R5, M5, V5, R6, M6, V6) \
    (MODE >> 8), (MODE & 0xFF), 7, (R0 >> 8), (R0 & 0xFF), (M0), (V0) \
                                 , (R1 >> 8), (R1 & 0xFF), (M1), (V1) \
                                 , (R2 >> 8), (R2 & 0xFF), (M2), (V2) \
                                 , (R3 >> 8), (R3 & 0xFF), (M3), (V3) \
                                 , (R4 >> 8), (R4 & 0xFF), (M4), (V4) \
                                 , (R5 >> 8), (R5 & 0xFF), (M5), (V5) \
                                 , (R6 >> 8), (R6 & 0xFF), (M6), (V6) \

/*
******************************************************************************
* GLOBAL DATA TYPES
******************************************************************************
*/

const uint8_t rfalAnalogConfigCustomSettings[] = {

    /* Mode Name: CHIP_INIT, Mode ID: 0x0000 */
    MODE_ENTRY_7_REG(0x0000,
        0x0001,0x0c,0x0c, /* Pull down on MISO 1 + 2 */
        0x0000,0x08,0x08, /* auto: User Defined */
        0x0004,0x01,0x01, /* Regulator AM enable */
        0x0004,0xf0,0x40, /* TX Modulation1: am_mod */
        0x0003,0x0f,0x00, /* d_res */
        0x000d,0x10,0x10, /* en_subc_end */
        0x0007,0x0f,0x06  /* Gain in WU mode/measurements (afe_gain_td) */
    ),

    /* Mode Name: POLL_A_106_TX, Mode ID: 0x0111 */
    MODE_ENTRY_1_REG(0x0111,
        0x0013,0x10,0x00  /* tr_am */
    ),

    /* Mode Name: POLL_A_106_RX, Mode ID: 0x0112 */
    MODE_ENTRY_4_REG(0x0112,
        0x0008,0x7c,0x4c, /* auto: User Defined */
        0x0009,0xff,0xc3, /* auto: User Defined */
        0x000d,0x07,0x02, /* Decimation factor for IIR filters (dec_f) */
        0x000c,0xff,0xaa  /* auto: User Defined */
    ),

    /* Mode Name: POLL_A_ANTICOL, Mode ID: 0x0103 */
    MODE_ENTRY_1_REG(0x0103,
        0x000c,0xf0,0x70  /* Manchester: collision level ratio (coll_lvl) */
    ),

    /* Mode Name: POLL_B_106_TX, Mode ID: 0x0211 */
    MODE_ENTRY_1_REG(0x0211,
        0x0013,0x10,0x10  /* tr_am */
    ),

    /* Mode Name: POLL_B_106_RX, Mode ID: 0x0212 */
    MODE_ENTRY_4_REG(0x0212,
        0x0008,0x7c,0x4c, /* auto: User Defined */
        0x0009,0xff,0xc1, /* auto: User Defined */
        0x000d,0x07,0x03, /* Decimation factor for IIR filters (dec_f) */
        0x000c,0x0f,0x07  /* Manchester: data level ratio (data_lvl) */
    ),

    /* Mode Name: POLL_V_COMMON_TX, Mode ID: 0x1001 */
    MODE_ENTRY_1_REG(0x1001,
        0x0013,0x10,0x00  /* tr_am */
    ),

    /* Mode Name: POLL_V_COMMON_RX, Mode ID: 0x1002 */
    MODE_ENTRY_2_REG(0x1002,
        0x0008,0x7c,0x08, /* auto: User Defined */
        0x0009,0xff,0xc0  /* auto: User Defined */
    ),

    /* Mode Name: POLL_V_COMMON_ANTICOL, Mode ID: 0x1003 */
    MODE_ENTRY_1_REG(0x1003,
        0x000c,0xf0,0x70  /* Manchester: collision level ratio (coll_lvl) */
    ),

    /* Mode Name: POLL_V_26_RX, Mode ID: 0x10c2 */
    MODE_ENTRY_2_REG(0x10c2,
        0x000d,0x07,0x04, /* Decimation factor for IIR filters (dec_f) */
        0x000c,0xff,0xaa  /* auto: User Defined */
    ),

    /* Mode Name: POLL_V_53_RX, Mode ID: 0x10b2 */
    MODE_ENTRY_2_REG(0x10b2,
        0x000d,0x07,0x03, /* Decimation factor for IIR filters (dec_f) */
        0x000c,0xff,0xaa  /* auto: User Defined */
    ),

    /* Mode Name: WAKEUP_ON, Mode ID: 0x0004 */
    MODE_ENTRY_1_REG(0x0004,
        0x0089,0x01,0x01  /* auto: User Defined */
    ),

    /* Mode Name: WAKEUP_OFF, Mode ID: 0x0005 */
    MODE_ENTRY_2_REG(0x0005,
        0x0000,0x08,0x08, /* auto: User Defined */
        0x0089,0x01,0x00  /* auto: User Defined */
    ),

    /* Mode Name: LOWPOWER_OFF, Mode ID: 0x000b */
    MODE_ENTRY_1_REG(0x000b,
        0x0000,0x08,0x08  /* auto: User Defined */
    )

};

const uint16_t rfalAnalogConfigCustomSettingsLength = sizeof(rfalAnalogConfigCustomSettings);