SRI4K
13.56 MHz short-range contactless memory chip
with 4096-bit EEPROM and anticollision functions
Features
■
■
■
■
■
■
■
ISO 14443-2 Type B air interface compliant
ISO 14443-3 Type B frame format compliant
13.56 MHz carrier frequency
847 kHz subcarrier frequency
106 Kbit/second data transfer
8 bit Chip_ID based anticollision system
2 count-down binary counters with automated
antitearing protection
64-bit Unique Identifier
4096-bit EEPROM with Write Protect feature
READ BLOCK and WRITE BLOCK (32 bits)
Internal tuning capacitor
1million ERASE/WRITE cycles
40-year data retention
Self-timed programming cycle
5 ms typical programming time
Packages
– ECOPACK® (RoHS compliant)
Antenna (A4)
Antenna (A3)
■
■
■
■
■
■
■
■
■
Antenna (A5)
Wafer
April 2007
Rev 3
1/49
www.st.com
1
Contents
SRI4K
Contents
1
2
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Signal description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.1
AC1, AC0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3
Data transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.1
Input Data Transfer from the Reader to the SRI4K (Request Frame) . . . . . 9
3.1.1
3.1.2
3.1.3
Character Transmission Format for Request Frame . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Request start of frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Request end of frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.2
Output data transfer from the SRI4K to the Reader (answer frame) . . . . 11
3.2.1
3.2.2
3.2.3
Character transmission format for answer frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Answer start of frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Answer end of frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.3
3.4
Transmission frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
CRC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4
Memory mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.1
4.2
4.3
4.4
Resettable OTP area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
32-bit binary counters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
EEPROM Area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
System area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.4.1
4.4.2
OTP_Lock_Reg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Fixed Chip_ID (Option) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5
6
SRI4K operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
SRI4K states . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
POWER-OFF state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
READY state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
INVENTORY state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
SELECTED state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
DESELECTED state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2/49
SRI4K
Contents
6.6
DEACTIVATED state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
7
Anticollision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
7.1
Description of an anticollision sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
8
SRI4K commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
8.1
8.2
8.3
8.4
8.5
8.6
8.7
8.8
8.9
8.10
INITIATE() command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
PCALL16() command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
SLOT_MARKER(SN) command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
SELECT(Chip_ID) command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
COMPLETION() command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
RESET_TO_INVENTORY() command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
READ_BLOCK(Addr) command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
WRITE_BLOCK (Addr, Data) command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
GET_UID() command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Power-On state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
9
10
11
12
Maximum rating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
DC and ac parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Package mechanical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Part numbering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Appendix A ISO-14443 Type B CRC calculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Appendix B SRI4K command summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3/49
List of tables
SRI4K
List of tables
Table 1.
Table 2.
Table 3.
Table 4.
Table 5.
Table 6.
Table 7.
Table 8.
Table 9.
Table 10.
Table 11.
Table 12.
Table 13.
Table 14.
Signal names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Bit description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
SRI4K memory mapping. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Standard anticollision sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Command code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
DC characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
AC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
A3 antenna specification. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
A4 antenna specification. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
A5 antenna specification. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Ordering information scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
4/49
SRI4K
List of figures
List of figures
Figure 1.
Figure 2.
Figure 3.
Figure 4.
Figure 5.
Figure 6.
Figure 7.
Figure 8.
Figure 9.
Figure 10.
Figure 11.
Figure 12.
Figure 13.
Figure 14.
Figure 15.
Figure 16.
Figure 17.
Figure 18.
Figure 19.
Figure 20.
Figure 21.
Figure 22.
Figure 23.
Figure 24.
Figure 25.
Figure 26.
Figure 27.
Figure 28.
Figure 29.
Figure 30.
Figure 31.
Figure 32.
Figure 33.
Figure 34.
Figure 35.
Figure 36.
Figure 37.
Figure 38.
Figure 39.
Figure 40.
Figure 41.
Figure 42.
Figure 43.
Figure 44.
Figure 45.
Figure 46.
Figure 47.
Figure 48.
Logic diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Die floor plan. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
10% ASK modulation of the received wave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
SRI4K request frame character format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Request start of frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Request end of frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Wave transmitted using BPSK subcarrier modulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Answer start of frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Answer end of frame. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Example of a complete transmission frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
CRC transmission rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Resettable OTP area (addresses 0 to 4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
WRITE_BLOCK update in Standard mode (binary format) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
WRITE_BLOCK update in Reload mode (binary format) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Binary counter (addresses 5 to 6). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Count down example (binary format) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
EEPROM (addresses 7 to 127) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
System area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
State transition diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
SRI4K Chip_ID description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Description of a possible anticollision sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Example of an anticollision sequence. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
INITIATE request format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
INITIATE response format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
INITIATE frame exchange between reader and SRI4K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
PCALL16 request format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
PCALL16 response format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
PCALL16 frame exchange between reader and SRI4K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
SLOT_MARKER request format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
SLOT_MARKER response format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
SLOT_MARKER frame exchange between Reader and SRI4K. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
SELECT request format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
SELECT response format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
SELECT frame exchange between Reader and SRI4K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
COMPLETION request format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
COMPLETION response format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
COMPLETION frame exchange between Reader and SRI4K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
RESET_TO_INVENTORY request format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
RESET_TO_INVENTORY Response Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
RESET_TO_INVENTORY frame exchange between Reader and SRI4K . . . . . . . . . . . . . 33
READ_BLOCK request format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
READ_BLOCK response format. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
read_block frame exchange between reader and SRI4K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
WRITE_BLOCK request format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
WRITE_BLOCK response format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
WRITE_BLOCK frame exchange between Reader and SRI4K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
GET_UID request format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
GET_UID response format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
5/49