2024年8月13日发(作者:闽骞尧)
TN2115SA02K 用户手册
300mW NFC能量采集, 2KB EEPROM, I2C, 7个输出 IO, 自适应能量采集控制
ISO14443A 协议,106Kbps NFC数据速率,能量采集输出端口,LDO
1. 产品特色
标准NFC动态标签
- 106kbps数据速率
- 2KB片上EEPROM存储
- 标准TYPE2标签
- 可外接MCU扩展为TYPE4标签
- 标签内存可选EEPROM或RAM
- 透传模式
- 7 字节可配置UID
高效的能量采集与管理
- 专为能量采集优化的NFC模拟前端
- 高达300mW的能量采集
- 可为整个IC供电
- 可为整个系统供电
- 能量输出:高压/3.3V/1.8V
- 自适应能量采集:兼顾能量与稳定性
- 超级电容接口
- NFC 数据传输保护
高速串行数据接口
- I2C 从接口,最高400kbps速率
- 可配置片内寄存器,读写EEPROM
- 可用于数据透传
低功耗
- 平均功耗600uA
1
启纬智芯 2019
2. 产品描述
2.1. 概述
TN2115SA02K是一款符合ISO14443A标准的无源NFC Type2动态标签。这款动态标签使用了启纬智芯的
独有TurboNFC技术,可支持高效的NFC能量采集。当配合使用常见的带有NFC功能的手机时,
TN2115SA02K可以采集到多达300mW的功率。如此高的采集功率不仅可以支持TN2115SA02K在无源模
式下运行,还可以为像传感器、显示器、电机等外接器件供电。
TN2115SA02K具有2KB的EEPROM和2KB的RAM作为标签内存区域,可根据需要灵活选择使用哪块区
域存储数据。NFC接口支持ISO14443A 标准,速率106kbps。同时带有一个高速I2C接口,最大速率
400kbps,可用于配置和数据读取与存储。该芯片支持透传机制,允许NFC读写器通过芯片与同I2C连接
的MCU直接通信。TN2115SA02K单片支持Type2类型NFC标签的功能,配合透传功能可实现Type4类
标签的各项功能。片上集成了7个输出IO端口,可使用I2C控制端口的输出。
启纬智芯的TurboNFC技术极大地提升和扩展了传统被动NFC接口的效能和功能。使用TurboNFC技术的
被动接口具有比传统被动接口高得多的天线效率,可以支持高效率无线能量传输。独创的自适应能量采集
控制器(AHC)允许具有极低内阻的负载,如大容量超级电容、电机等直接连接到能量输出端口上。配合
TN2115SA02K,小型智能锁设备可以无需内置电池,只使用TN2115SA02K无线接收的能量就可以驱动电机
进行开锁/加锁操作。
2
启纬智芯2019
2.2. 主要参数
名称
RAM
EEPROM
输出IO
有线数据接口
NFC数据速率
标签类型
能量采集功率
能量采集输出
有源模式输入电压
电流消耗
数值
2KB(1920字节可用于标签内存)
2KB(1920字节可用于标签内存)
7
I2C, 400kbps
106Kbps
Type2单片,Type4配合MCU
最高300mW,典型 60mW – 150mW
高压/3.3V/1.8V
2.3V – 15V
600uA典型
2.3. 典型应用
TN2115S1主要面向小型智能卡、智能穿戴设备和物联网设备,可以支持这些设备在电池供电或无电池模式
下的NFC通信和无线供电功能。典型应用包括电子纸价签、可视卡/蓝牙卡/指纹卡、智能锁、智能传感器、
智能手机外设等。
NFC
控制器
NFC
读写器
数据接口
TN2115SA02K
能量采集能量管理
其他设备
电容
图 1 应用框图
3
启纬智芯2019
2.4. 封装与标识
标识
TN2115SX
芯片封装
QFN40
描述
5mm x 5mm, 高度0.55mm,无引脚,40pins
表. 1封装描述
芯片版本
V1.0
芯片第1脚标记
TN2115Sx
图 2 标记说明
2.5. 安全特性
NFC标签接口访问权限由I2C完全控制
- NFC关闭模式
- 内存不可见模式
- 内存只读模式
- 内存只写模式
- 内存可读写模式
- 易失内存/非易失内存
4
启纬智芯2019
3. 引脚定义
G
N
D
S
D
A
S
C
L
I
R
Q
I
O
1
I
O
0
I
O
3
I
O
2
R
E
S
E
T
N
G
N
D
GND
DVDD18
AVDD33
AVDD33
RF_BP
RF_BM
RF_AP
RF_AM
AVDD33
AVDD18
TN2115
GND
NC
IO5
IO4
IO6
IO7
DVDD18
NC
GND
GND
N
C
N
C
G
N
D
R
S
V
R
S
V
H
A
R
V
V
C
A
P
D
V
D
D
1
8
D
V
D
D
1
8
G
N
D
图 3 TN2115S1引脚定义
引脚引脚名称 引脚类型
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
5
启纬智芯2019
引脚描述
芯片 GND
1.8V 数字电源输入,需与AVDD18连接
3.3V 模拟电源输出
3.3V 模拟电源输出
NFC 天线 2
NFC 天线 1
3.3V 模拟电源输出,可外接<5MA负载
1.8V 模拟电源输出,可外接<5MA负载
浮空
浮空
芯片 GND
务必浮空 – 请勿连接任何器件
GND
DVDD18
地
数字电源输入
AVDD33 电源
AVDD33 电源
RF_BP
RF_BM
RF_AP
RF_AM
AVDD18
NC
NC
GND
RSV
模拟输入
模拟输入
电源
-
-
地
保留
AVDD33 电源
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
HARV
VCAP
DVDD18
DVDD18
GND
GND
GND
NC
DVDD18
IO7
IO6
IO5
IO4
NC
GND
GND
RESETN
IO2
IO3
IO0
IO1
IRQ
SCL
SDA
GND
电源输出
电源输出
电源
电源
地
地
地
-
电源
数字输出
数字输出
数字输出
数字输出
-
地
地
数字输入
数字输出
数字输出
数字输出
数字输出
数字输出
数字输入/输出
数字输入/输出
地
无过载保护/自适应能量存储电源输出
带过载保护/自适应能量存储电源输出
1.8V 数字电源输入,需与AVDD18连接
1.8V 数字电源输入,需与AVDD18连接
芯片 GND
芯片 GND
芯片 GND
浮空
1.8V 数字电源输入,需与AVDD18连接
通用输出端口
通用输出端口
通用输出端口
通用输出端口
浮空
芯片 GND
芯片 GND
数字复位信号,低有效
通用输出端口
通用输出端口
通用输出端口
通用输出端口
数据IRQ,用于指示接收到新数据
I2C端口SCL
I2C端口SDA
芯片 GND
表. 2引脚描述
6
启纬智芯2019
4. 电参数
4.1. 极限参数
参数
工作温度范围
高压模拟端口
电压范围
低压模拟端口
电压范围
数字IO电压范围
ESD
高压模拟端口
电流范围
低压模拟端口
电流范围
数字IO电流范围
-20 20 mA
表. 3 极限参数
50 mA
包括 AVDD3V3,AVDD1V8,VREF1P2
-0.7
4.2
3
100
V
KV
mA
所有数字IO
包括VHRAV,VCAP
Vss-0.7 5 V
所有其他模拟端口
最低
-40
-0.7
最高
+125
18
单位
℃
V
备注
包括VHARV,VCAP
4.2. 推荐工作条件
参数
工作温度
射频场强
条件
最低
-40
TBA
典型
TBA
表. 4 推荐工作条件
最高
+85
TBA
单位
℃
A/M
7
启纬智芯2019
4.3. 电参数
参数 条件 最低
RF 部分
天线输入频率
电流消耗
电流消耗
IO output = 0
T = 25C
存储
EEPROM擦除次数寿命
EEPROM数据保存时间
T = 25C
T = 25C
数字输出 IOs
输出高电压
输出低电压
输出电流
I = 2mA
I = 2mA
Vio >
0.95*AVDD33
0.95*AVDD33
TBA
表. 5 电参数
0.1*AVDD33
V
mA
1000
10
cycles
years
700 uA
13.56 MHz
典型 最高 单位
8
启纬智芯2019
5. 封装和标识
QFN40 封装
图. 4 封装图
6. 版本改动信息
V1.00
版本:初始版本。
V1.01
版本:修复寄存器地址。
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启纬智芯2019
2024年8月13日发(作者:闽骞尧)
TN2115SA02K 用户手册
300mW NFC能量采集, 2KB EEPROM, I2C, 7个输出 IO, 自适应能量采集控制
ISO14443A 协议,106Kbps NFC数据速率,能量采集输出端口,LDO
1. 产品特色
标准NFC动态标签
- 106kbps数据速率
- 2KB片上EEPROM存储
- 标准TYPE2标签
- 可外接MCU扩展为TYPE4标签
- 标签内存可选EEPROM或RAM
- 透传模式
- 7 字节可配置UID
高效的能量采集与管理
- 专为能量采集优化的NFC模拟前端
- 高达300mW的能量采集
- 可为整个IC供电
- 可为整个系统供电
- 能量输出:高压/3.3V/1.8V
- 自适应能量采集:兼顾能量与稳定性
- 超级电容接口
- NFC 数据传输保护
高速串行数据接口
- I2C 从接口,最高400kbps速率
- 可配置片内寄存器,读写EEPROM
- 可用于数据透传
低功耗
- 平均功耗600uA
1
启纬智芯 2019
2. 产品描述
2.1. 概述
TN2115SA02K是一款符合ISO14443A标准的无源NFC Type2动态标签。这款动态标签使用了启纬智芯的
独有TurboNFC技术,可支持高效的NFC能量采集。当配合使用常见的带有NFC功能的手机时,
TN2115SA02K可以采集到多达300mW的功率。如此高的采集功率不仅可以支持TN2115SA02K在无源模
式下运行,还可以为像传感器、显示器、电机等外接器件供电。
TN2115SA02K具有2KB的EEPROM和2KB的RAM作为标签内存区域,可根据需要灵活选择使用哪块区
域存储数据。NFC接口支持ISO14443A 标准,速率106kbps。同时带有一个高速I2C接口,最大速率
400kbps,可用于配置和数据读取与存储。该芯片支持透传机制,允许NFC读写器通过芯片与同I2C连接
的MCU直接通信。TN2115SA02K单片支持Type2类型NFC标签的功能,配合透传功能可实现Type4类
标签的各项功能。片上集成了7个输出IO端口,可使用I2C控制端口的输出。
启纬智芯的TurboNFC技术极大地提升和扩展了传统被动NFC接口的效能和功能。使用TurboNFC技术的
被动接口具有比传统被动接口高得多的天线效率,可以支持高效率无线能量传输。独创的自适应能量采集
控制器(AHC)允许具有极低内阻的负载,如大容量超级电容、电机等直接连接到能量输出端口上。配合
TN2115SA02K,小型智能锁设备可以无需内置电池,只使用TN2115SA02K无线接收的能量就可以驱动电机
进行开锁/加锁操作。
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启纬智芯2019
2.2. 主要参数
名称
RAM
EEPROM
输出IO
有线数据接口
NFC数据速率
标签类型
能量采集功率
能量采集输出
有源模式输入电压
电流消耗
数值
2KB(1920字节可用于标签内存)
2KB(1920字节可用于标签内存)
7
I2C, 400kbps
106Kbps
Type2单片,Type4配合MCU
最高300mW,典型 60mW – 150mW
高压/3.3V/1.8V
2.3V – 15V
600uA典型
2.3. 典型应用
TN2115S1主要面向小型智能卡、智能穿戴设备和物联网设备,可以支持这些设备在电池供电或无电池模式
下的NFC通信和无线供电功能。典型应用包括电子纸价签、可视卡/蓝牙卡/指纹卡、智能锁、智能传感器、
智能手机外设等。
NFC
控制器
NFC
读写器
数据接口
TN2115SA02K
能量采集能量管理
其他设备
电容
图 1 应用框图
3
启纬智芯2019
2.4. 封装与标识
标识
TN2115SX
芯片封装
QFN40
描述
5mm x 5mm, 高度0.55mm,无引脚,40pins
表. 1封装描述
芯片版本
V1.0
芯片第1脚标记
TN2115Sx
图 2 标记说明
2.5. 安全特性
NFC标签接口访问权限由I2C完全控制
- NFC关闭模式
- 内存不可见模式
- 内存只读模式
- 内存只写模式
- 内存可读写模式
- 易失内存/非易失内存
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启纬智芯2019
3. 引脚定义
G
N
D
S
D
A
S
C
L
I
R
Q
I
O
1
I
O
0
I
O
3
I
O
2
R
E
S
E
T
N
G
N
D
GND
DVDD18
AVDD33
AVDD33
RF_BP
RF_BM
RF_AP
RF_AM
AVDD33
AVDD18
TN2115
GND
NC
IO5
IO4
IO6
IO7
DVDD18
NC
GND
GND
N
C
N
C
G
N
D
R
S
V
R
S
V
H
A
R
V
V
C
A
P
D
V
D
D
1
8
D
V
D
D
1
8
G
N
D
图 3 TN2115S1引脚定义
引脚引脚名称 引脚类型
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
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启纬智芯2019
引脚描述
芯片 GND
1.8V 数字电源输入,需与AVDD18连接
3.3V 模拟电源输出
3.3V 模拟电源输出
NFC 天线 2
NFC 天线 1
3.3V 模拟电源输出,可外接<5MA负载
1.8V 模拟电源输出,可外接<5MA负载
浮空
浮空
芯片 GND
务必浮空 – 请勿连接任何器件
GND
DVDD18
地
数字电源输入
AVDD33 电源
AVDD33 电源
RF_BP
RF_BM
RF_AP
RF_AM
AVDD18
NC
NC
GND
RSV
模拟输入
模拟输入
电源
-
-
地
保留
AVDD33 电源
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
HARV
VCAP
DVDD18
DVDD18
GND
GND
GND
NC
DVDD18
IO7
IO6
IO5
IO4
NC
GND
GND
RESETN
IO2
IO3
IO0
IO1
IRQ
SCL
SDA
GND
电源输出
电源输出
电源
电源
地
地
地
-
电源
数字输出
数字输出
数字输出
数字输出
-
地
地
数字输入
数字输出
数字输出
数字输出
数字输出
数字输出
数字输入/输出
数字输入/输出
地
无过载保护/自适应能量存储电源输出
带过载保护/自适应能量存储电源输出
1.8V 数字电源输入,需与AVDD18连接
1.8V 数字电源输入,需与AVDD18连接
芯片 GND
芯片 GND
芯片 GND
浮空
1.8V 数字电源输入,需与AVDD18连接
通用输出端口
通用输出端口
通用输出端口
通用输出端口
浮空
芯片 GND
芯片 GND
数字复位信号,低有效
通用输出端口
通用输出端口
通用输出端口
通用输出端口
数据IRQ,用于指示接收到新数据
I2C端口SCL
I2C端口SDA
芯片 GND
表. 2引脚描述
6
启纬智芯2019
4. 电参数
4.1. 极限参数
参数
工作温度范围
高压模拟端口
电压范围
低压模拟端口
电压范围
数字IO电压范围
ESD
高压模拟端口
电流范围
低压模拟端口
电流范围
数字IO电流范围
-20 20 mA
表. 3 极限参数
50 mA
包括 AVDD3V3,AVDD1V8,VREF1P2
-0.7
4.2
3
100
V
KV
mA
所有数字IO
包括VHRAV,VCAP
Vss-0.7 5 V
所有其他模拟端口
最低
-40
-0.7
最高
+125
18
单位
℃
V
备注
包括VHARV,VCAP
4.2. 推荐工作条件
参数
工作温度
射频场强
条件
最低
-40
TBA
典型
TBA
表. 4 推荐工作条件
最高
+85
TBA
单位
℃
A/M
7
启纬智芯2019
4.3. 电参数
参数 条件 最低
RF 部分
天线输入频率
电流消耗
电流消耗
IO output = 0
T = 25C
存储
EEPROM擦除次数寿命
EEPROM数据保存时间
T = 25C
T = 25C
数字输出 IOs
输出高电压
输出低电压
输出电流
I = 2mA
I = 2mA
Vio >
0.95*AVDD33
0.95*AVDD33
TBA
表. 5 电参数
0.1*AVDD33
V
mA
1000
10
cycles
years
700 uA
13.56 MHz
典型 最高 单位
8
启纬智芯2019
5. 封装和标识
QFN40 封装
图. 4 封装图
6. 版本改动信息
V1.00
版本:初始版本。
V1.01
版本:修复寄存器地址。
9
启纬智芯2019