超低功耗有源RFID系统2.4G单发SOC芯片：SI24R2F

动能世纪-郭

对于现在的电动车防盗标签和校园卡的市场，主要以2.4G为主做标签，各色各样的2.4G国产芯片渐渐的能满足这块RFID领域。但是作为RFID的推动领导者，深圳市动能世纪科技有限公司专注于超低功耗无线射频收发IOT解决方案芯片结合中科微2.4G产品在向市场推出新款RFID芯片，满足客户的同时对客户产品提出Costdown以及升级方案。针对电动车防盗车、校园卡推出一款SI24R2F，是可兼容之前的SI24R2E，性能上大大的提升。内置64次可编程NVM存储器，睡眠电流更是大大降低只有200mA。另外还增加了温度报警功能和按键功能，在SI24R2E的基础上在增加两个IO口，满足广大客户的产品需求。




      Si24R2F 是一颗工作在2.45GHz ISM 频段，专为低功耗有源RFID 应用场合设计，集成嵌入式2.45GHz 无线射频发射器模块、64 次可编程NVM 存储器模块以及自动发射控制器模块等。工作频率范围为2400MHz-2525MHz，共有126 个1MHz 带宽的信道。内部集成高PSRR 的LDO 电源，保证1.9-3.6V 宽电源范围内稳定工作。
      Si24R2F 采用GFSK 数字调制与解调技术。数据传输速率可配置，支持2Mbps、1Mbps 和250Kbps 三种数据速率。高的数据速率可以在更短的时间完成同样的数据收发，因此可以具有更低的功耗。芯片输出功率可调节，根据实际应用场合配置相应适合的输出功率，节省系统的功耗。
      Si24R2F 针对低功耗应用场合进行了特别优化，在关断模式下，所有寄存器值与FIFO 值保持不变，关断电流为700nA；在待机模式下，时钟保持工作，工作电流为20uA，并且可以在最长130uS 时间内开始数据的发射。
      Si24R2F 开启自动发射功能，内部Watchdog 与内部RCOSC 时钟工作，内部Timer计时器开始计时，芯片工作在睡眠状态下，此时待机电流仅为700nA。当内部Timer 计时器计满，自动发射控制器自动完成数据从NVM 存储器的装载与发射，数据发射完成后，芯片立即进入睡眠状态。Si24R2F 的平均功耗非常低，特别适合纽扣电池供电的应用系统。
      Si24R2F 操作方便，不需要外部MCU，即可以自动完成数据的装载与发射。NVM存储器可以存储寄存器配置与发射的数据内容，掉电后不会丢失，数据可保持10 年以上。在3.3V 供电电压下，无需外部高压，外部MCU 可以通过芯片的四线SPI 接口完
成NVM 的配置编程，芯片最大可编程次数为64 次，芯片支持NMV 加锁，防止NVM配置数据回读，保证用户数据安全。
      Si24R2F 具有非常低的系统应用成本，不需要外部MCU，仅少量外围无源器件即可以组成一个有源RFID 无线数据发射系统。


主要特性



·工作在2.45GHz ISM 频段
·内置64 次可编程NVM 存储器
·具有超低功耗自动发射功能
·具有低电压自动报警功能
·具有防拆卸报警功能
·集成防冲突通信机制
·内置3KHz RCOSC 和硬件Watchdog
·3.3V 编程电压
·调制方式：GFSK
·数据速率：2Mbps/1Mbps/250Kbps
·超低关断电流：700nA
·超低待机电流：20uA
·快速启动时间： ≤ 130uS
·宽电源电压范围：1.9-3.6V
·宽数字I/O 电压范围:1.9-5.25V
·低成本晶振：16MHz±60ppm
·最高发射功率：12dBm
·发射电流(2Mbps): 16.8mA（0dBm)
·最高10MHz 四线SPI 接口
·发射数据硬件中断输出
·QFN20 封装
·兼容Si24R1 和Si24R2 发射功能
·内置DES 加密

应用范围



·超低功耗有源RFID 系统
·智慧校园卡管理系统
·电动自行车防盗系统
·固定资产监管系统
·智能停车场管理系统

Shutdown 工作模式
当芯片NVM 内部配置ATR 功能关闭时,AUTX_FLAG 为1，芯片上电后直接进入 Shutdown 模式，在Shutdown 工作模式下，Si24R2F 所有功能模块关闭，芯片停止工作， 消耗电流最小，但所有内部寄存器值和FIFO 值保持不变，仍可通过SPI 实现对寄存器 的读写，该状态时，芯片工作电流约700nA。设置CONFIG 寄存器的PWR_UP 位的值 为0，芯片立即返回到Shutdown 工作模式。


数据包处理协议
Si24R2F 基于包通信，数据包格式与Si24R1 相同。芯片内部集成基带处理引擎，可 以不需要外部微控制器干预，自动实现数据包的处理。基带处理单元支持1 到32 字节 动态数据长度，数据长度在数据包内。也可以采用固定数据长度，通过寄存器指定；基 带处理单元完成数据的自动解包、打包。该处理单元内部有3 级FIFO，可以一次发射 3 包数据。


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