M24SR64-Y
Dynamic NFC/RFID tag IC with 64-Kbit EEPROM,
NFC Forum Type 4 Tag and I²C interface
Datasheet
-
production data
Package
•
8-lead small-outline package (SO8)
ECOPACK2
®
SO8
TSSOP8
UFDFPN8
•
TSSOP8 ECOPACK2
®
•
UFDFPN8 ECOPACK2
®
Digital pad
•
GPO: configurable General Purpose Output
Wafer
•
RF disable: activation/deactivation of RF
commands
Features
I
2
C interface
•
Two-wire I
2
C serial interface supports
1 MHz protocol
•
Single supply voltage: 2.7 V to 5.5 V
Temperature range
•
From - 40 °C up to 105 °C for I
2
C operation
•
From - 40 °C up to 85 °C for RF operation
Description
M24SR64-Y
belongs to the ST25 family which
includes all STMicroelectronics NFC/RFID tag and
reader products.
The M24SR64-Y device is a dynamic NFC/RFID
tag IC with a dual interface. It embeds an
EEPROM memory. It can be operated from an I
2
C
interface or by a 13.56 MHz RFID reader or an
NFC phone.
The I
2
C interface uses a two-wire serial interface,
consisting of a bidirectional data line and a clock
line. It behaves as a slave in the I
2
C protocol.
The RF protocol is compatible with ISO/IEC
14443 Type A and NFC Forum Type 4 Tag.
Contactless interface
•
NFC Forum Type 4 Tag
•
ISO/IEC 14443 Type A
•
106 Kbps data rate
•
Internal tuning capacitance: 25 pF
Memory
•
8-Kbyte (64-kbit) EEPROM
•
Support of NDEF data structure
•
Data retention: 200 years
•
Write cycle endurance:
– 1 million Write cycles at 25 °C
– 600k Write cycles at 85 °C
– 500k Write cycles at 105 °C
•
Read up to 246 bytes in a single command
•
Write up to 246 bytes in a single command
•
7 bytes unique identifier (UID)
•
128 bits passwords protection
August 2017
This is information on a product in full production.
DocID023790 Rev 20
1/89
www.st.com
Contents
M24SR64-Y
Contents
1
Functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.1
Functional modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.1.1
1.1.2
1.1.3
I2C mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Tag mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Dual interface mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2
Signal descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
Serial clock (SCL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Serial data (SDA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Antenna coil (AC0, AC1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Ground (VSS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Supply voltage (V
CC
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.5.1
2.5.2
2.5.3
2.5.4
Operating supply voltage V
CC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Power-up conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Device reset in I²C mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Power-down conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.6
2.7
RF disable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
General purpose output (GPO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.7.1
2.7.2
2.7.3
2.7.4
2.7.5
2.7.6
2.7.7
Session Open configuration (GPO field = 0xX1 or 0x1X) . . . . . . . . . . . 14
WIP Writing in Progress configuration (GPO field = 0xX2 or 0x2X) . . . 15
I
2
C answer ready configuration (GPO field = 0xX3) . . . . . . . . . . . . . . . 16
MIP NDEF Message writing in Progress configuration
(GPO field = 0x3X) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
INT Interrupt configuration (GPO field = 0xX4 or 0x4X) . . . . . . . . . . . . 18
State Control configuration (GPO field = 0xX5 or 0x5X) . . . . . . . . . . . . 19
RF busy configuration (GPO field = 0x6X) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3
M24SR64-Y memory management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.1
Memory structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.1.1
3.1.2
3.1.3
3.1.4
File identifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
CC file layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
NDEF file layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
System file layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.2
2/89
Read and write access rights to the memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
DocID023790 Rev 20
M24SR64-Y
3.2.1
3.2.2
3.2.3
Contents
State of the Read and Write access rights . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Changing the read access right to NDEF files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Changing the write access right to NDEF files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.3
3.4
3.5
Access right life time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
NDEF file passwords . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
I2C password . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.5.1
I²C password and I²C protect field of the System file . . . . . . . . . . . . . . . 28
4
Communication mechanism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.1
4.2
Master and slave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
M24SR64-Y session mechanism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.2.1
4.2.2
RF token . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
I
2
C token . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
5
I²C and RF command sets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
5.1
5.2
Structure of the command sets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
I-Block format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
5.2.1
5.2.2
C-APDU: payload format of a command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
R-APDU: payload format of a response . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
5.3
5.4
5.5
5.6
R-Block format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
S-Block format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
CRC of the I2C and RF frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
NFC Forum Type 4 Tag protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
5.6.1
5.6.2
5.6.3
5.6.4
5.6.5
5.6.6
5.6.7
5.6.8
Commands set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Status and error codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
NDEF Tag Application Select command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Capability Container Select command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
NDEF Select command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
System File Select command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
ReadBinary command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
UpdateBinary command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Verify command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Change Reference Data command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Enable Verification Requirement command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Disable Verification Requirement command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
5.7
ISO/IEC 7816-4 commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
5.7.1
5.7.2
5.7.3
5.7.4
DocID023790 Rev 20
3/89
5
Contents
M24SR64-Y
5.8
ST Proprietary command set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
5.8.1
5.8.2
5.8.3
5.8.4
5.8.5
5.8.6
ExtendedReadBinary command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
EnablePermanentState command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
DisablePermanentState command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
UpdateFileType command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
SendInterrupt command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
StateControl command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Anticollision command set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
RATS command and ATS response . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
PPS command & response . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
GetI2Csession command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
KillRFsession command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
5.9
Specific RF command set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
5.9.1
5.9.2
5.9.3
5.10
Specific I²C command set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
5.10.1
5.10.2
6
RF device operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
6.1
6.2
6.3
6.4
Anticollision and Device Activation command set for the RF interface . . 56
Open an RFsession . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Close an RFsession . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Applicative command set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
7
I2C device operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
7.7
7.8
7.9
7.10
7.11
I2C communication protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Start condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Stop condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
I²C token release sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
I²C timeout on clock period . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Acknowledge bit (ACK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Data input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
I²C device address . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
I²C frame format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
7.9.1
Example of I²C frame commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Open an I²C session . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Close the I²C session . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
4/89
DocID023790 Rev 20
M24SR64-Y
Contents
8
Functional procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
8.1
8.2
8.3
8.4
8.5
8.6
8.7
8.8
8.9
Selection of an NDEF message . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Reading of an NDEF message . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Reading a locked NDEF file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Locking an NDEF file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Unlocking an NDEF file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Reaching the read-only state for an NDEF file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Changing an NDEF password procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Changing a File type Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Updating a NDEF file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
9
10
11
UID: Unique identifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
I2C DC and AC parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
11.1
I2C timing measurement condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
12
13
14
15
GPO parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Write cycle definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
RF electrical parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
15.1
15.2
15.3
SO8N package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
TSSOP8 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
UFDFPN8 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
16
17
Ordering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
DocID023790 Rev 20
5/89
5
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