73S8009R 演示板用戶(hù)手冊(cè):開(kāi)啟智能卡接口評(píng)估新體驗(yàn)
在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)中,智能卡接口的評(píng)估是至關(guān)重要的一環(huán)。Teridian Semiconductor Corporation 的 73S8009R 演示板,為我們提供了一個(gè)便捷、高效的評(píng)估平臺(tái)。今天,我們就來(lái)深入了解一下這款演示板的相關(guān)信息。
文件下載:73S8009R-DB.pdf
一、引言
73S8009R 演示板是用于評(píng)估 Teridian 73S8009R 智能卡接口 IC 的平臺(tái)。它集成了 73S8009R 集成電路,既可以作為獨(dú)立平臺(tái)與外部微控制器配合使用,也可以作為子卡與 73S12xxF 評(píng)估平臺(tái)搭配。
1.1 套件內(nèi)容
- 一塊 73S8009R 演示板(版本 1)。
- 相關(guān)文檔,包括 73S8009R 數(shù)據(jù)手冊(cè)和本用戶(hù)手冊(cè)。
1.2 安全與 ESD 注意事項(xiàng)
連接帶電電壓到 73S8009R 演示板系統(tǒng)可能會(huì)導(dǎo)致板上出現(xiàn)潛在危險(xiǎn)電壓,連接后處理演示板時(shí)需格外小心。同時(shí),該演示板對(duì)靜電放電(ESD)敏感,處理時(shí)要采取相應(yīng)的 ESD 防護(hù)措施。
1.3 推薦工作條件和絕對(duì)最大額定值
| 參數(shù) | 推薦工作條件 | 絕對(duì)最大額定值 |
|---|---|---|
| 電源電壓 VDD | 2.7 至 3.6 VDC | -0.5 至 4.0 VDC |
| 電源電壓 VPC | 4.75 至 5.5 VDC(ISO - 7816 和 EMV 應(yīng)用) 4.85 V 至 5.5 VDC(NDS 應(yīng)用) |
-0.5 至 6.5 VDC |
| 環(huán)境工作溫度 | -40 °C 至 +85 °C | - |
| 數(shù)字輸入的輸入電壓 | 0 V 至 VDD + 0.3 V | -0.3 至 (VDD + 0.5) VDC |
| 存儲(chǔ)溫度 | - | -60 至 150 °C |
| 引腳電壓(卡接口除外) | - | -0.3 至 (VDD + 0.5) VDC |
| 引腳電壓(卡接口) | - | -0.3 至 (VCC + 0.5) VDC |
| 引腳電流 | - | ± 100 mA |
| ESD 耐受性 - 卡接口引腳 | - | ± 6 kV |
| ESD 耐受性 - 其他引腳 | - | ± 2 kV |
超出這些額定值范圍的操作可能會(huì)對(duì)設(shè)備造成永久性損壞??ㄒ_的 ESD 測(cè)試是在 HBM 條件下進(jìn)行,每個(gè)極性對(duì)地面進(jìn)行 3 次脈沖測(cè)試。
二、連接
所有數(shù)字信號(hào)和電源連接通過(guò)圖 2 中標(biāo)記為 J2 和 J4 的 10 針插頭連接器完成。
J4 連接器引腳說(shuō)明
| 引腳 | 引腳名稱(chēng) | 功能 |
|---|---|---|
| 1 | RDY | 指示智能卡電源穩(wěn)定并準(zhǔn)備就緒 |
| 2 | CS | 芯片選擇 - 高電平有效 |
| 3 | RESET | - |
| 4 | TEST | - |
| 5 | PWRDN | - |
| 6 | CMDVCC% | 控制 VCC 的開(kāi)啟、輸出電壓值和關(guān)閉 |
| 7 | CMDVCC# | - |
| 8 | RSTIN | 控制卡復(fù)位信號(hào) |
| 9 | GND | 接地 |
| 10 | VDD | 系統(tǒng)接口電源電壓和配套控制器電路的電源電壓 |
J2 連接器引腳說(shuō)明
| 引腳 | 引腳名稱(chēng) | 功能 |
|---|---|---|
| 1 | SCLK | 時(shí)鐘源輸入 |
| 2 | I/OUC | 系統(tǒng)控制器與卡之間的數(shù)據(jù)輸入/輸出 |
| 3 | AUX1UC | 系統(tǒng)控制器與卡之間的輔助數(shù)據(jù) C4 |
| 4 | AUX2UC | 系統(tǒng)控制器與卡之間的輔助數(shù)據(jù) C8 |
| 5 | OFF | 處理器的中斷信號(hào),指示卡的存在和任何卡故障情況 |
| 6 | GND | 接地 |
| 7 | GND | 接地 |
| 8 | GND | 接地 |
| 9 | VPC IN | 必須在 2.7 V 和 6.5 V 之間 |
| 10 | VPC IN | 必須在 2.7 V 和 6.5 V 之間 |
連接順序如下:
- 電源供應(yīng):根據(jù) JP2 的設(shè)置,向 J4 的引腳 10 施加 3.3 V 或向 J2 的引腳 9 和 10 施加 5 V。
- 按下 ON/OFF 按鈕。
- 通過(guò) J2 和 J4 連接設(shè)備的控制信號(hào)。
- 施加時(shí)鐘信號(hào)。
三、跳線(xiàn)、開(kāi)關(guān)和測(cè)試點(diǎn)
| 圖 3 中標(biāo)記的項(xiàng)目說(shuō)明如下: | 項(xiàng)目編號(hào)(圖 3) | 原理圖和 PCB 參考 | 名稱(chēng) | 用途 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | JP1 | 時(shí)鐘選擇 | 用于選擇來(lái)自 12xx 設(shè)備的時(shí)鐘或外部時(shí)鐘作為設(shè)備的頻率參考 | |
| 2 | JP5、JP6 | 卡極性檢測(cè)選擇 | 設(shè)置取決于所使用的智能卡連接器類(lèi)型(開(kāi)關(guān)通常是常開(kāi)還是常閉)以及 73S8009R 的哪個(gè)卡存在開(kāi)關(guān)輸入被使用。在本演示板中,開(kāi)關(guān)通常是常開(kāi)的。跳線(xiàn)可以有兩種設(shè)置方式:默認(rèn)設(shè)置使用 PRES,JP5 必須設(shè)置為 PRES,JP6 設(shè)置為 VDD;另一種設(shè)置使用 PRES,JP5 必須設(shè)置為 PREB,JP6 設(shè)置為 GND | |
| 3 | BNC1 | EXTCLK | 當(dāng) JP1 設(shè)置為 EXTCLK 選擇(跳線(xiàn) JP1 在端子 2 和 3 之間)時(shí),用于外部時(shí)鐘的 BNC 輸入 | |
| 4 - 7、11、12 | TP7、TP8、TP5、TP3、TP4、TP6 | 測(cè)試點(diǎn):CLK、C4、RST、VCC、I/O、C8 | 每個(gè)智能卡信號(hào)的雙引腳測(cè)試點(diǎn),引腳標(biāo)簽名稱(chēng)是相應(yīng)的信號(hào)(如 VCC、CLK),另一個(gè)引腳是 GND | |
| 8 | TP9 | VDD 選擇 | 雙引腳插頭。短路條跳線(xiàn)必須就位以進(jìn)行正常操作。短路跳線(xiàn)可以用電流表代替以測(cè)量 IC 的 VDD 電流。VDD 必須設(shè)置為 3.3V 電源 | |
| 9 | J4 | 板 3.3V 電源和數(shù)字控制信號(hào) | 收集板的 3.3V 電源、73S8009R 主機(jī)控制信號(hào)引腳 RDY、CS、RESET、TEST、PWRDN、CMDVCC%、CMDVCC# 和 RSTIN 的連接器 | |
| 10 | J6 | 智能卡連接器 | SIM/SAM 智能卡格式連接器。注意 J6 與智能卡連接器 J5(在 PCB 下方)并聯(lián)連接。使用信用卡尺寸連接器 J5 時(shí),不應(yīng)插入 SIM/SAM | |
| 14 | TP2 | PWRDN 下拉選擇 | 雙引腳插頭。用跳線(xiàn)短路時(shí),設(shè)備處于掉電模式 | |
| 15 | J5 | 智能卡連接器 | 智能卡連接器。插入卡(信用卡尺寸格式)時(shí),觸點(diǎn)必須朝上 | |
| 16 | TP1 | VPC 選擇 | 雙引腳插頭。短路條跳線(xiàn)必須就位以進(jìn)行正常操作。短路跳線(xiàn)可以用電流表代替以測(cè)量 IC 的 VPC 電流。VPC 必須設(shè)置為 5V 電源 | |
| 17 | J2 | 板 5V 電源和主機(jī)數(shù)字接口 | 收集板的 5V 電源、73S8009R 接口 IOU、外部時(shí)鐘(SCLK)和中斷(OFF)引腳的連接器 |
四、設(shè)計(jì)考慮因素
4.1 通用布局規(guī)則
- 信號(hào)布線(xiàn):將 I/O 和輔助信號(hào)與卡接口信號(hào)分開(kāi)布線(xiàn)。
- 時(shí)鐘信號(hào):保持 CLK 走線(xiàn)盡可能短,彎曲最少。如果可能,將 CLK 走線(xiàn)限制在一層(避免過(guò)孔到其他層),并遠(yuǎn)離其他走線(xiàn),特別是 RST、I/O 和 VCC。允許對(duì) CLK 走線(xiàn)進(jìn)行濾波以減少噪聲,在智能卡連接器的 CLK 引腳處允許接地電容最大為 30 pF。零 Ω 串聯(lián)電阻(R7)可以用一個(gè)小電阻(不超過(guò) 100 Ω)代替以進(jìn)行額外濾波。
- 電源信號(hào):保持 VCC 走線(xiàn)盡可能短,走線(xiàn)厚度至少為 0.5 mm,并遠(yuǎn)離其他走線(xiàn),特別是 RST 和 CLK。
- 復(fù)位信號(hào):保持 RST 走線(xiàn)遠(yuǎn)離 VCC 和 CLK 走線(xiàn),允許接地電容最大為 30 pF 進(jìn)行濾波。
- 電容放置:在設(shè)備的 VDD 引腳附近放置 0.1 μF 電容并直接接地;在設(shè)備的 VPC 引腳附近放置 0.1 μF 和 10 μF 電容并直接接地;在智能卡連接器的 VCC 引腳附近放置 3.3 μF(NDS 應(yīng)用為 1.0 μF)電容并直接接地。
4.2 符合 EMV 標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)化
演示板的默認(rèn)配置在智能連接器的 CLK 引腳和 RST 引腳分別連接了 27 pF 電容(C12 和 C13),用于在長(zhǎng)走線(xiàn)或測(cè)試設(shè)備干擾的情況下對(duì) CLK 和 RST 信號(hào)進(jìn)行濾波。CLK 上的電容可減少走線(xiàn)的振鈴,降低與其他走線(xiàn)的耦合,并減慢 CLK 信號(hào)的邊沿;RST 上的電容有助于在嘈雜環(huán)境中滿(mǎn)足干擾規(guī)范。這些濾波電容在 EMV 測(cè)試環(huán)境中很有用,且對(duì) NDS 測(cè)試沒(méi)有影響。C12 和 C13 在原理圖和物料清單中都有體現(xiàn),它們是智能卡線(xiàn)路 CLK 和 RST 上的可選濾波電容,可根據(jù)具體應(yīng)用(PCB、卡時(shí)鐘頻率、符合適用標(biāo)準(zhǔn)等)調(diào)整(值不超過(guò) 30 pF)或移除,以?xún)?yōu)化性能。默認(rèn)的 3.3 μF VCC 電容是滿(mǎn)足 EMV2000 版本 4.0 中動(dòng)態(tài) VCC(智能卡電源)瞬態(tài)電流要求所必需的。
五、73S8009R 演示板原理圖、PCB 布局和物料清單
5.1 原理圖
包含 73S8009R 電氣原理圖(圖 4)。
5.2 73S8009R PCB 布局
展示了演示板的頂視圖、底視圖、頂層信號(hào)層、中間層 1(接地平面)、中間層 2(電源平面)和底層信號(hào)層的布局圖(圖 5 - 10)。
5.3 73S8009R 演示板物料清單
| 數(shù)量參考 | 部件 | PCB 封裝 | Digikey 部件編號(hào) | 部件編號(hào) | 制造商 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3 | C1、C3、C10 | 10 μF | 805 | PCC2225CT - ND | ECJ - 2FB0J106M | Panasonic | |
| 2 | C2、C8 | 0.1 μF | 603 | PCC1762CT - ND | ECJ - 1VB1C104K | Panasonic | |
| 1 | C11 | 3.3 μF | 805 | PCC1925CT - ND | ECJ - 2YB0J335K | Panasonic | |
| 2 | C12、C13 | 27 pF | 603 | PCC270ACVCT - ND | ECJ - 1VC1H270J | Panasonic | |
| 3 | JP1、JP5、JP6 | Header 3 | 3 針,2.54mm 間距 | S1011E - 36 - ND | - | PBC36SAAN | Sullins |
| 2 | J1、J3 | SSM_110_L_SV | SSM_110_L_SV | X | SSM_110_L_SV | Samtec | |
| 2 | J2、J4 | TSM_110_01_L_SV | TSM_110_01_L_SV | X | TSM_110_01_L_SV | Samtec | |
| 1 | J5 | 智能卡連接器 | ITT_CCM02 - 2504 | CCM02 - 2504 - ND | - | CCM02 - 2504 | ITTCannon |
| 1 | J6 | SIM/SAM 連接器 | ITT_CCM03 - 3754 | CCM03 - 3754CT - ND | - | CCM03 - 3754 | ITTCannon |
| 1 | BNC1 | BNC 連接器 | BNC | A24539 - ND | 414373 - 1 | AMP | |
| 2 | R4、R7 | 0 | 603 | P0.0GCT - ND | ERJ - 3GEY0R00V | Panasonic | |
| 1 | R1 | 20 K | 603 | P20KGCT - ND | ERJ - 3GEYJ203V | Panasonic | |
| 1 | R2 | 49.9 | 603 | P49.9HCT | ERJ - 3EKF49R0V | Panasonic | |
| 3 | R8、R9、R10 | Ru | 603 | X | X | - | |
| 3 | R11、R12、R13 | Rd | 603 | X | X | - | |
| 9 | TP1、TP2、TP3、TP4、TP5、TP6、TP7、TP8、TP9 | TP2 | 2X1_Header | S1011 - 36 - ND | PZC36SAAN | Sullins | |
| 1 | U1 | 73S8009R | 28SOP | X | 73S8009R | Teridian |
注:原理圖中標(biāo)記為 Ru 和 Rd 的電阻未安裝在板上,可根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)以調(diào)整智能卡讀卡器的功能。
六、訂購(gòu)信息
73S8009R 28 引腳 SO 演示板的訂購(gòu)編號(hào)為 73S8009R - DB。
七、聯(lián)系信息
如需了解 Teridian Semiconductor 產(chǎn)品的更多信息或查詢(xún) 73S8009R 的可用性,請(qǐng)聯(lián)系: 地址:6440 Oak Canyon Road, Suite 100, Irvine, CA 92618 - 5201 電話(huà):(714) 508 - 8800 傳真:(714) 508 - 8878 郵箱:scr.support@teridian.com 如需全球銷(xiāo)售辦事處的完整列表,請(qǐng)?jiān)L問(wèn) http://www.teridian.com。
在使用 73S8009R 演示板進(jìn)行智能卡接口評(píng)估時(shí),我們需要嚴(yán)格遵循上述的使用說(shuō)明和設(shè)計(jì)規(guī)則,以確保評(píng)估的準(zhǔn)確性和設(shè)備的穩(wěn)定性。大家在實(shí)際操作過(guò)程中有沒(méi)有遇到過(guò)一些特別的問(wèn)題呢?歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。
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