常见的NFC卡,是将环形的线圈和电路用塑料封装到卡片中、钥匙牌中。


在强光手电筒下,可以清晰的看到线圈和核心电路的阴影块。线圈的作用有两个:一个是感应来自上家的13.56MHz的交变电磁波形成电流,经过电路处理产生电压给电路工作;一个是用该线圈和上家(读卡器)进行无线通讯、传输指令、数据。
如果你还记得初中学过的流经导线的电流会在周围产生磁场,交变电流会产生变化的磁场,以及当线圈切割磁力线的时候会产生电流这些电磁理论,就会弄懂NFC卡是如何获取工作电压的。因此,对于NFC卡而言,闭合的线圈是非常重要的部分,如果线圈环路被切断了,这个卡就废了(当然你可以自己拆解、重新接上,救活这个卡)。
有了工作电压,那么组建电路系统就不算事儿了。NFC卡中的电路,可以视为一套单片机控制系统,其中的数据处理部分,如寄存器、数据存储器,更高级的还会有安全处理模块等,这些都是数字电路;通讯部分使用射频电路,为模拟电路。
从制作工艺上,NFC卡读卡器产生的射频信号功率不会太强,所以在操作时,NFC卡一定要靠近读卡器才行。同时NFC卡的线圈感应电压也不可能太高,所以NFC卡中的电路是工作于低电压下的,功耗也不高。
NFC卡的ID(通常称为UID,即唯一标识符)存储在芯片内部一个特殊的、被写保护的区域里,只读。UID是在芯片出厂时由制造商写入并永久锁定的,目的是确保其唯一性。对于不同类型的卡,这个ID信息保存的地方不一样。
NFC卡类型 | ID存储位置 | 主要特点 |
M1卡(Mifare Classic) | 第0扇区,块0的前4个字节。 | 最常见的IC卡之一。这个区域通常被厂商永久写保护,无法更改,以保证卡号的唯一性。 |
NTAG系列(如NTAG21x) | 地址0h和1h两个数据页,共7个字节。 | 一种广泛使用的NFC标签。这7个字节的UID是出厂时写入的,用户无法修改。 |
ICODE系列 | 数据块,共8个字节(64位)。 | 遵循ISO15693标准的标签,UID是厂商写入的“世界唯一标签识别序列号”,用户同样不可更改。 |
MF1PLUS系列 | 出厂时编程在NV(非易失性)存储器中被锁定的特定区域。 | 支持多种UID长度(4字节、7字节或10字节),由用户在下单时选定。一旦出厂写定,即受写保护。 |
支持NFC功能的MCU | 芯片内特定寄存器中,如nRF52840的TAGHEADER寄存器组。 | 作为NFC标签模拟时,其UID通常来源于此类“只读”寄存器。 |
接下来,我将学习针对特定卡类型下如何读取这个ID信息。
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