FM1722/02NL+STM32硬件SPI调试笔记

1.介绍

FM17XX 系列通用非接触读卡机芯片是复旦微电子股份有限公司设计的，基于 ISO14443 标准的系
列通用非接触卡读卡机芯片，采用 0.6 微米 CMOS EEPROM 工艺。
FM17XX 系列读卡机芯片可分别支持 13.56MHz 频率下的 typeA、typeB、15693 三种非接触通信协
议；支持 MIFARE 和上海标准的加密算法；可兼容飞利浦公司的 RC500、RC530、RC531 及 RC632
等读卡机芯片；芯片内部高度集成了模拟调制解调电路，所以只需最少量的外围电路即可工作；支
持 6 种微处理器接口；其数字电路具有 TTL、CMOS 两种电压工作模式；该芯片适用于各类计费系
统读卡器的应用。
尤其是 FM17XXL 系列芯片，其三路电源的最低工作电压均可达 2.9V，这一特性优于其他公司的同
类产品。

FM17XX型号众多，实际上只是接口、加密算法、协议支的不一样，大部分都是兼容的。

下面是FM17xx的选型表

我使用的是FM1722NL这一款，上面的表里没有，实际上和FM1702NL、FM1724/5兼容，只是FM1722NL相对FM1702NL支持的协议多一点，基本代码（读写ISO 14443A卡）通用。

2.硬件电路（硬件SPI）

FM1722的引脚图如上图所示,特别注意NRD、NWR、A1这三个脚，必须按照上图的要求连接高电平或者低电平，否则可能会导致FM1722无法使用SPI接口通信。

虽然FM1722NL支持3.3V~5V供电，实际使用发现3.3V供电时，天线发射功率很小，

卡片需要紧贴着天线才能读到卡，有时甚至无法读卡，所以建议（主要针对IO口为3.3V单片机）

1.模拟+天线使用 5V供电

2.数字使用3.3V供电

FM1722的SPI时序采用标准SPI时序，主要注意以下几点

注意下CPOL和CPHA的设置
NSS在发送时必须拉低，发送完必须拉高。
8位数据位，MSB在前
FM1722必须配置为从机

3.软件调试

软件部分主要是SPI通信，这里采用STM32的硬件SPI（SPI2：PB13、PB14、PB15），需要注意的是前面提到的SPI的CPOL、CPHA和NSS的配置。

主机端SPI配置如下：

void SPI1_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef     GPIO_InitStructure;   SPI_InitTypeDef      SPI_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );//PORTB 时钟使能RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_SPI2, ENABLE );//SPI2 时钟使能// 初始化SPI接口引脚  //PB13/14/15 复用推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化 GPIOB  // 初始化片选、复位引脚   PB12:片选     PB9：复位GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_12;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化 PB9/12  // 初始化SPI参数    GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_9);//FM17XX NSS拉高 开始复位SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; //双线双向全双工SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; //主 SPISPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; // SPI 发送接收 8 位帧结构SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;//CLK空闲为电平SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;//上升沿数据被采样SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft; //NSS 信号由软件控制SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256; //预分频 256SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; //数据传输从 MSB 位开始SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7; //CRC 值计算的多项式SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStructure); //根据指定的参数初始化外设 SPIx 寄存器  SPI_Cmd(SPI2, ENABLE); //使能 SPI2 外设SPI1_ReadWriteByte(0xff);
}

u8 SPI1_ReadWriteByte(u8 TxData)
{       u8 retry=0;while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET) //等待发送区空{retry++;if(retry>200)return 0;}SPI2->DR = TxData;    retry=0;while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET) //等待接收完一个 byte{retry++;if(retry>200)return 0;}return (SPI2->DR); //返回通过 SPIx 最近接收的数据
}

FM1722主要是初始化函数、读写寄存器函数。

/****************************************************************/
/*名称: WriteReg                                              */
/*功能: 写FM1702寄存器                                           */
/*输入: Address - 寄存器地址; value - 写入的值                  */
/*输出: N/A                                                     */
/****************************************************************/
void SPIWrite(unsigned char Address, unsigned char Data)
{Address = ((Address<<1)&0x7E);FM1702_CS_L;SPI1_ReadWriteByte(Address);SPI1_ReadWriteByte(Data);FM1702_CS_H;
}

/****************************************************************/
/*名称: ReadReg                                               */
/*功能: 读FM1702寄存器                                           */
/*输入: Address-寄存器地址                                      */
/*输出: 读出的值                                                */
/****************************************************************/
unsigned char SPIRead(unsigned char Address)
{unsigned char Temp;Address=(Address<<1)|0x80;   FM1702_CS_L;SPI1_ReadWriteByte(Address);Temp=SPI1_ReadWriteByte(0x0); FM1702_CS_H;return Temp;
}

其中FM1702_CS_L就是拉低NSS脚

/****************************************************************/
/*名称: Init_FM1702 */
/*功能: 该函数实现对FM1702初始化操作*/
/*输入: mode:工作模式, 0:TYPEA模式*/
/* 1:TYPEB模式*/
/* 2:上海模式*/
/*输出: N/A */
/****************************************************************/
void Init_FM1702(uchar mode)
{uchar temp;uint    i;SPI1_Init();//初始化SPI接口GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_9);delay_ms(10);GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_9);delay_ms(10); //RST引脚下降沿 FM17xx复位 while(SPIRead(Command) != 0)         // 等待Command = 0,FM1702复位成功 {     temp=SPIRead(Command);             printf("复位中...%d\r\n",temp);      if(temp==FM1702_OK)break;delay_ms(500);}SPIWrite(Page_Sel,0x80);    //往Page寄存器写80hex初始化SPI接口for(i = 0; i < 0x1fff; i++) /* 延时 */{if(SPIRead(Command) == 0x00){SPIWrite(Page_Sel,0x00);}}if(mode ==2){SPIWrite(TypeSH,0x01);}else{SPIWrite(TypeSH,0x00);}}

这些代码实际上都是根据官方代码修改的。

4.调试

首先调试SPI通信，确保主机和FM1722通信正常，方法如下：

需要找一个FM1722可读可写的寄存器，主机向该寄存器中写入一个数，然后再读出来，如果写入的值与读出来的一样，那么SPI通信基本上没有问题，可以多找几个寄存器试试。

然后就是尝试读卡号，基本流程是Request->AntiColl->Select_Card ,AntiColl成功后就能读到卡号了。

STM32F103调试通过例程：FM1702NL/FM1722硬件SPI读写程序_fm1702-硬件开发文档类资源-CSDN下载