MFRC522 是一款应用广泛的非接触读卡器芯片,集成了在 13.56MHz 下的多种非接触通信方式和协议，具有很高的技术集成度。
规格说明
工作电压：3.3V
工作电流：10-26mA
控制方式：SPI、I2C、UART
引脚说明
| 管脚号 | 管脚名 | 类型 | 管脚描述 |
|---|---|---|---|
| 1 | A1 | G | 地地址线 |
| 2 | PVDD | P | 管脚电源 |
| 3 | DVDD | P | 数字电源 |
| 4 | DVSS | G | 数字地 |
| 5 | PVSS | G | 管脚电源地 |
| 6 | NRSTPD | I | 复位脚。为低电平时，内部功能模块包括振荡器均停止工作，输入管脚与外部断开。 |
| 该管脚上的上升沿可用来开启内部复位相位。 | |||
| 7 | SIGIN | I | 通信接口输入：接收数字数据流、串行数据流 |
| 8 | SIGOUT | O | 通信接口输出：输出串行数据流 |
| 9 | SVDD | P | S²C 管脚电源：向 S²C 管脚供电 |
| 10 | TVSS | G | 发送端 TX1 和 TX2 输出级的地 |
| 11 | TX1 | O | 载波发送管脚 1 |
| 12 | TVDD | P | 发送驱动器电源 |
| 13 | TX2 | O | 载波发送管脚 2 |
| 14 | TVSS | G | 发送驱动器电源地 |
| 15 | AVDD | P | 模拟电源 |
| 16 | VMID | P | 内部参考电压 |
| 14 | RX | I | RF 信号输入 |
| 18 | AVSS | G | 模拟地 |
| 19 | AUX1 | O | 用于测试的辅助输出 |
| 20 | AUX2 | O | 用于测试的辅助输出 |
| 21 | OSCIN | I | 晶振反向放大器；也就是外部时钟输入 该引脚还可以作外部时钟（fosc = 27.12 MHz）的输入 |
| 22 | OSCOUT | O | 晶振反向放大器输出 |
| 23 | IRQ | O | 中断请求输出：指示一个中断事件 |
| 24 | ALE | I | 地址锁存使能：高电平时将 AD0-AD5 所存到内部地址所存 |
| 25-31 | D1-D7 | I/O | 8 位双向数据总线 注：不支持 8 位并行接口 注：如果主控制器选择 I2C 作为数字主控制器接口，那么这些管脚可以用来定义 PC 地址 注：对于串行接口，这些管脚可以用作测试信号或 I/O |
| 32 | AO | I | 地址线 |
读写模式
ISO/IEC 14443A
ISO/IEC 14443A 是一种通信协议，用于支持 A 型非接触式智能卡与读写器之间的交互。
典型应用：广泛应用于 MIFARE 卡（如 MIFARE Classic、MIFARE DESFire）等系统。
通信方式：
- 调制方式：
- 读写器发出的信号使用ASK（幅移键控）调制。
- 数据传输采用曼彻斯特编码。
- 数据速率：
- 支持 106 kbps 的数据传输速率。
- 防冲突机制：
- 支持多卡防冲突机制，可在多张卡同时存在的情况下识别和通信。
工作流程：
- 读写器初始化：向周围发送询问信号，检测是否有卡片进入其工作范围。
- 卡片应答：卡片收到信号后，回应自己的唯一标识符（UID）。
- 身份验证：读写器和卡片进行认证，以确认双方合法性。
- 数据传输：开始交换数据，如读卡信息、写入数据等。
- 终止通信：完成通信后，读写器发送停止信号。
ISO/IEC 14443B
ISO/IEC 14443B 是另一种通信协议，与 A 型不同，B 型主要用于特定的安全场景和一些非接触式卡片类型（如电子护照、健康卡等）。
通信方式：
- 调制方式：
- 读写器发出的信号也使用ASK 调制。
- 数据传输采用BPSK（二进制相移键控）编码。
- 数据速率：
- 与 A 型相同，支持 106 kbps 的数据传输速率。
- 防冲突机制：
- 支持独特的防冲突机制，与 A 型不同。
工作流程：
- 读写器初始化：向周围发送询问信号，检测是否有卡片进入其工作范围。
- 卡片应答：B 型卡片采用不同的应答机制，通常会发送特定的 ATQB 信号。
- 数据传输：双方进行数据交换，通常会进行更复杂的加密和验证。
- 终止通信：读写器发送停止信号，结束通信。
这是两种非接触式智能卡通信协议，它们定义了如何在读卡器（例如 RC522）和非接触式卡之间进行通信。也就是说只要是这两个通信协议的非接触式卡都可以与 RC522 进行通信。
通信方式
I2C
支持 I2C 总线接口可以使得主机可以用较少的管脚连接到 MFRC522I2C 接口操作遵循 I2C 总线接口规范。该接口只能工作在从机模式。
在标准模式、快速模式和高速模式中，MFRC522 可用作从接收器或从发送器 SDA 是一个双向数据线，通过一个上拉电阻连接到正电压。不传输数据时，SDA 和 SCL 均为高电平。标准模式下,I2C 总线的传输速率为 100kBd,快速模式下为 400kBd,高速模式下为 3. 4Mbit/s。
如果选择 I2C 总线接口，管脚 SCL 和 SDA 管脚具有符合 I2C 接口规范的尖峰脉冲抑制功能。
每个字节后面必须跟一个应答位。数据传输时高位在前。一次数据传输发送的字节数不限，但必须符合读/写周期格式。
应答
应答是在一个数据字节结束后强制产生的。应答相应的时钟脉冲由主机产生。在应答时钟脉冲周期内，数据发送器释放 SDA 线(高电平)。在应时钟脉冲期间，接收器拉低 SDA 线使得它在该时钟脉冲的高电平时间内保持低电平。
地址
I2C总线地址与EA管脚的定义有关。
如果 EA 管脚为低电平，则对于所有 MFRC522 器件，器件总线地址的高4位固定为 0101b。 器件总线地址剩余的3位(ADR_0，ADR_1，ADR_2)可由用户自由配置，这样就可以防止与其它 I2C 器件产生冲突。
如果 EA 管脚设置为高电平，则 ADR_0-ADR_5 完全由外部管脚来确定。ADR_6 总是设置为0。
在这两种模式下，外部地址编码都在复位条件释放后立即锁定。不考虑使用管脚上的进一步变化。通过配置外部连线，I2C总线的地址管脚还可用作测试信号的输出。
UART
通过对 TestPinEnReg寄存器的 RS23LineEn 位清零，信号 DTRQ 和 MX 可以禁止。
传输速度
默认的传输速率为 9.6kBaud。要改变传输速率，主机控制器必须向 SerialSpeedReg 寄存器写 入一个新的传输速率值。位 BR TO[2:0] 和位 BR_T1[4:0] 定义的因数用来设置 SerialSpeedReg 中的传输速率。
帧格式
| 位 | 长度 | 值 |
|---|---|---|
| 起始位 | 1 位 | 0 |
| 数据位 | 8 位 | 数值 |
| 结束位 | 1 位 | 1 |
对于数据和地址字节，LSB 位必须最先发送。传输过程中不使用奇偶校验位。
发送和读写数据时，第一个字节的内容为地址，第二个字节开始的才是数据
第一个字节的 MSB 位设置使用的模式。MSB 位设置为 1 时从 MFRC522 读取数据，MSB 位设置 为 0 时将数据写入 MFRC522。第一个字节的位6保留为将来使用。
SPI
MFRC522 支持 SPI 接口与主机的高速通信，接口可处理高达 10Mbit/s 的数据速率。在与主机通信时，MFRC522 作为一个从机，从外设主机上接收数据来设置寄存器发送和接 收与 RF 接口通信有关的数据。
在SPI通信中 MFRC522 作为从机。SPI 时钟信号 SCK 必须由主机产生。数据通过 MOSI 线从主机传输到从机。通过 MIS0 线数据从MFRC522 发回到主机。
MOSI 和 MISO 传输每个字节时都是高位在前。MOSI 和 MISO 上的数据在时钟的上升沿必须保持不变，在时钟的下降沿改变。
地址
第一个字节的 MSB 位定义了使用模式。MSB 位设置为 1 时,从 MFRC522 读取数据 MSB 位设置为 0 时，将数据写入 MFRC522。第一个字节的位 6-1 定义地址，LSB 位应当设置为 0。
不同接口的接线方式
RFID
RFID（Radio Frequency Identification）是一种通过无线电波进行物体识别和数据交换的技术。RFID 系统可以在没有接触的情况下，从一定距离内读取标签中的信息。
组成
一个完整的 RFID 系统通常由三部分组成：RFID 标签（Tag）、RFID 读写器（Reader）、中间件或计算机系统（Middleware/Backend System）。
RFID 标签（Tag）
RFID 标签是被贴在物品上或集成到物体内的设备，内含一个微芯片和天线。RFID 标签的主要作用是存储与物体相关的信息（如物品编号、存储数据等），并通过无线电波与 RFID 读写器进行通信。
RFID 读写器（Reader）
RFID 读写器负责发送和接收射频信号，它通过天线发射一个射频信号到 RFID 标签，同时接收从标签反射回来的信号并解码，从而获取标签上的数据。
中间件或计算机系统（Middleware/Backend System）
这个系统通常负责处理从 RFID 读写器接收到的标签信息。它可能会包括数据库、管理软件、企业资源规划（ERP）系统等，用来存储和分析标签数据，并执行后续的决策或操作。
工作原理
激活：RFID 读写器通过天线发射电磁波（射频信号），激活附近的 RFID 标签。对于被动标签，读写器的信号为其提供能量。
响应：被激活的 RFID 标签通过其天线将存储的信息（如卡号或其他数据）以无线电波的形式传回读写器。
解码与处理：读写器接收标签的信号，并将其解码。然后，读写器将信息传输到计算机系统或中间件，以便进一步处理（如查询数据库、进行验证等）。
反馈（可选）：在某些系统中，读写器可能需要发送反馈或执行其他操作，例如解锁门禁、发送警报等。
IC 卡
S50 是一种非接触式智能卡，可以被 RC522 读写模块读取和写入。
RC522 模块和非接触式 IC 卡的通信是基于射频识别技术（RFID）。当卡片靠近读写器时，读写器发出一个射频信号，IC 卡中的天线通过电磁感应获取能量，并响应 RC522 发来的请求，传输数据。