恩智浦将MCU、NFC和安全集成到一个芯片解决方案中

我们将在《嵌入式世界2023》的第三天再次回归。这周我们在纽伦堡看到了很多有趣的东西。今天，我们为您带来PN7642的报道，这是恩智浦半导体本周宣布的一种新型近场通信（NFC）+微控制器（MCU）安全IC。

 

恩智浦的Fabrice Punch今天在嵌入式世界2023上与新款恩智浦PN7642一起拿着一块板。

 

在本文中，我们研究了PN7642的关键细节，解释了MCU/NFC组合芯片的重要性，并分享了我们采访恩智浦半导体营销总监Fabrice Punch时的见解。

 

微控制器和NFC一体机芯片

恩智浦的PN7642将NFC前端、MCU和安全功能结合在一个芯片上，可作为高性能NFC阅读器。它被设计为即使在金属环境和电池供电的应用中也能实现可靠的非接触式通信。该设备提供2 W的高输出功率，以及对噪声的高抗扰度和低功耗卡检测。

 

PN7642（左）将MCU和NFC结合在一个芯片上，可作为高性能NFC阅读器。与三芯片设计相比，这导致了更简单的设计（右）。

 

Punch表示：“这是我们首次向市场发布微控制器产品，该产品包括NFC连接、可编程MCU和嵌入式安全。”。“该芯片内部包括一个NFC前端。这是一个芯片，不是一个组合，也不是一个多芯片模块——它实际上是一块硅。”

Punch表示，PN7642能够实现内部密钥存储和硬件加密处理，以加速硬件中的安全认证——这一过程比纯软件实现快得多。该设备已通过GlobalPlatform安全认证。

由于PN7642具有高度集成性和可定制性，它有助于减少基于NFC的系统设计的占地面积和成本，从而使对额外MCU的需求成为可选。该设备的MCU端嵌入了Arm Cortex M33内核和180 KB的可编程闪存。

PN7642采用VFBGA封装，提供了一组丰富的接口。对于控制器侧接口，该设备包括SPI、I2C和ISO7816 UART。在芯片的主机侧，该设备提供SPI，I^2.C、 I3C、HSUART和USB。其他片上资源包括脉宽调制（PWM）和模数转换器（ADC）功能。

 

PN7642的目标应用程序

Punch表示，PN7642的目标应用程序分为三个领域：物理访问控制、耗材/配件认证和非接触式数据通信。物理访问设计包括住宅智能门锁/门铃、公司/酒店锁和电子储物柜等设备。

其次，身份验证类别包括家用电器、打印机、物联网设备登录（网关）和医疗药物递送设备等系统。最后，联系人数据通信部分包括电池通信控制器（轻型电动汽车）、闭环支付系统和可信身份读取器等设计。

在我们的采访中，Punch讨论了所有三种类型的用例。但是，为了本文的目的，我们将重点关注物理访问控制用例。

Punch表示，在物理门禁使用案例中，PN7642用于使用遥控钥匙、腕带和智能手机快速、灵活、可靠地日常锁定/解锁智能锁。“对于这个用例，PN7642确实是实现最高效材料清单（BoM）的解决方案，”他说。“我们提供了一种单芯片解决方案，在性能、系统安全性和集成级别之间取得了适当的平衡。”

 

在这种安全的物理访问控制用例中，PN7642用于使用遥控钥匙或手机快速、灵活、可靠地日常锁定/解锁智能锁。

 

如上图所示，当使用PN7642时，只需要用蓝色突出显示的元素。Punch说：“当然，工程师可以添加额外的IP块，比如蓝牙或生物识别。”。“但这里的安全元素是可选的，因为我们在PN7642中已经具备了所有必要的安全功能。”

 

“我们已经有了密钥存储和加密处理，不需要安全元素。”

 

设计者可以在这里添加安全元素作为选项，例如，支持更多算法、更长密钥或更多密钥。Punch说：“但对于这种基本的应用程序安全物理访问控制，我们认为不再需要安全元素。”。

同时，在后端系统上，一个额外的MCU成为可选的。Punch表示，如果出于某种原因，应用程序确实需要另一个MCU，那么该MCU可以是一个相对简单且便宜的MCU，因为PN7642中已经提供了所需的大部分处理。

恩智浦半导体将于本周在Embedded World展出。恩智浦的展位是4A-222。

 

所有图片均由恩智浦半导体提供