基于瑞芯微RK2206芯片+Harmony LiteOS操作系统的NFC控制案例

一、简介

NFC英文全称Near Field Communication，近距离无线通信。是由飞利浦公司发起，由诺基亚、索尼等著名厂商联合主推的一项无线技术。NFC由非接触式射频识别(RFID)及互联互通技术整合演变而来,在单一芯片上结合感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能，能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。这项技术最初只是RFID技术和网络技术的简单合并，现在已经演变成一种短距离无线通信技术，发展态势相当迅速。与RFID不同的是，NFC具有双向连接和识别的特点，工作于13.56MHz频率范围，作用距离10厘米左右。NFC技术在ISO 18092、ECMA 340和ETSI TS 102 190框架下推动标准化，同时也兼容应用广泛的ISO 14443 Type-A、B以及Felica标准非接触式智能卡的基础架构。

NFC芯片装在手机上，手机就可以实现小额电子支付和读取其他NFC设备或标签的信息。NFC的短距离交互大大简化整个认证识别过程，使电子设备间互相访问更直接、更安全和更清楚。通过NFC，电脑、数码相机、手机、PDA等多个设备之间可以很方便快捷地进行无线连接，进而实现数据交换和服务。

本文基于瑞芯微RK2206芯片 + Harmony LiteOS操作系统，通过i2c总线控制NFC，实现手机和开发板的互相通信功能。

二、硬件电路设计

模块整体硬件电路如下图所示，电路中包含了NFC。电路比较简单，这边不对电路进行说明。

图1硬件电路图

三、程序设计

NFC是一种近距离无线通讯技术，使用NFC技术的设备（如智能手机）可以在彼此靠近的情况下进行数据交换，是通过在单一芯片上集成感应式读卡器、感应式卡片和点对点通信的功能，利用移动终端实现移动支付、门禁、移动身份识别等。

与以往设备配网技术相比，NFC"碰一碰"方案可以支持NFC功能的安卓手机和iOS 13.0以上系统的iPhone使用，为消费客户提供高效便捷的智慧生活无缝体验。

1、主程序设计

如图所示为NFC碰一碰主程序流程图，开机LiteOS系统初始化后，进入主程序后先初始化I2C总线，然后控制I2C总线往NFC写入一段文本信息和一段网址信息，最后拿支持NFC功能的安卓手机或iOS 13.0以上系统的iPhone靠近小凌派-RK2206开发板，就可以识别出一段文本信息和一个网址。

图2主程序流程图

void nfc_process(void){  unsigned int ret = 0;
  /* 初始化NFC设备 */nfc_init();
  ret = nfc_store_text(NDEFFirstPos, (uint8_t *)TEXT);  if (ret != 1) {    printf("NFC Write Text Failed: %d
", ret);}
  ret = nfc_store_uri_http(NDEFLastPos, (uint8_t *)WEB);  if (ret != 1) {    printf("NFC Write Url Failed: %d
", ret);  }    while (1) {    printf("==============NFC Example==============
");    printf("Please use the mobile phone with NFC function close to the development board!
");    printf("

");    LOS_Msleep(1000);  }}

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２、NFC初始化程序设计

NFC碰一碰初始化主要包括I2C总线初始化。

/* NFC使用i2c的总线ID */static unsigned int NFC_I2C_PORT = 2;
/* i2c配置 */static I2cBusIo m_i2c2m0 ={  .scl = {.gpio = GPIO0_PD6, .func = MUX_FUNC1, .type = PULL_NONE, .drv = DRIVE_KEEP, .dir = LZGPIO_DIR_KEEP, .val = LZGPIO_LEVEL_KEEP},  .sda = {.gpio = GPIO0_PD5, .func = MUX_FUNC1, .type = PULL_NONE, .drv = DRIVE_KEEP, .dir = LZGPIO_DIR_KEEP, .val = LZGPIO_LEVEL_KEEP},  .id = FUNC_ID_I2C2,  .mode = FUNC_MODE_M0,};/* i2c的时钟频率 */static unsigned int m_i2c2_freq = 400000;
unsigned int NT3HI2cInit(){  uint32_t *pGrf = (uint32_t *)0x41050000U;  uint32_t ulValue;    ulValue = pGrf[7];  ulValue &= ~((0x7 << 8) | (0x7 << 4));  ulValue |= ((0x1 << 8) | (0x1 << 4));  pGrf[7] = ulValue | (0xFFFF << 16);  printf("%s, %d: GRF_GPIO0D_IOMUX_H(0x%x) = 0x%x
", __func__, __LINE__, &pGrf[7], pGrf[7]);    if (I2cIoInit(m_i2c2m0) != LZ_HARDWARE_SUCCESS)  {    printf("%s, %s, %d: I2cIoInit failed!
", __FILE__, __func__, __LINE__);    return __LINE__;  }  if (LzI2cInit(NFC_I2C_PORT, m_i2c2_freq) != LZ_HARDWARE_SUCCESS)  {    printf("%s, %s, %d: LzI2cInit failed!
", __FILE__, __func__, __LINE__);    return __LINE__;  }    return 0;}
unsigned int nfc_init(void){  unsigned int ret = 0;  uint32_t *pGrf = (uint32_t *)0x41050000U;  uint32_t ulValue;    if (m_nfc_is_init == 1)  {    printf("%s, %s, %d: Nfc readly init!
", __FILE__, __func__, __LINE__);    return __LINE__;  }    ret = NT3HI2cInit();  if (ret != 0)  {    printf("%s, %s, %d: NT3HI2cInit failed!
", __FILE__, __func__, __LINE__);    return __LINE__;  }    m_nfc_is_init = 1;  return 0;}

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３、NFC写入信息程序设计

向NFC芯片写入数据，但需要写入2个记录时，第2个记录的位置需要用 NDEFLastPos 来定义；当需要写入3个记录时，第2个和第3个记录的位置分别需要用 NDEFMiddlePos 和 NDEFLastPos 来定义。

图3NDEF协议格式图

ret = nfc_store_text(NDEFFirstPos, (uint8_t *)TEXT);if (ret != 1) {   printf("NFC Write Text Failed: %d
", ret);}
ret = nfc_store_uri_http(NDEFLastPos, (uint8_t *)WEB);if (ret != 1) {  printf("NFC Write Url Failed: %d
", ret);}

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其中，nfc_store_text()和nfc_store_uri_http()两个函数首先按照rtdText.h和rtdUri.h中RTD协议进行处理。然后与ndef.h中NT3HwriteRecord()进行记录写入。

bool nfc_store_text(RecordPosEnu position, uint8_t *text){  NDEFDataStr data;    if (m_nfc_is_init == 0)  {    printf("%s, %s, %d: NFC is not init!
", __FILE__, __func__, __LINE__);    return 0;  }    prepareText(&data, position, text);  return NT3HwriteRecord(&data);}
bool nfc_store_uri_http(RecordPosEnu position, uint8_t *http){  NDEFDataStr data;    if (m_nfc_is_init == 0)  {    printf("%s, %s, %d: NFC is not init!
", __FILE__, __func__, __LINE__);    return 0;  }    prepareUrihttp(&data, position, http);  return NT3HwriteRecord(&data);

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NT3HwriteRecord()则负责将需要下发的信息打包成NDEF协议报文，最后由I2C总线将NDEF协议报文发送给NFC设备。

bool NT3HwriteRecord(const NDEFDataStr *data){  uint8_t recordLength = 0, mbMe;  UncompletePageStr addPage;  addPage.page = 0;    // calculate the last used page  if (data->ndefPosition != NDEFFirstPos )  {    NT3HReadHeaderNfc(&recordLength, &mbMe);    addPage.page = (recordLength + sizeof(NDEFHeaderStr) + 1) / NFC_PAGE_SIZE;        //remove the NDEF_END_BYTE byte because it will overwrite by the new Record    addPage.usedBytes = (recordLength + sizeof(NDEFHeaderStr) + 1) % NFC_PAGE_SIZE - 1;  }    // call the appropriate function and consider the pointer  // within the NFC_PAGE_SIZE that need to be used  int16_t payloadPtr = addFunct[data->ndefPosition](&addPage, data, data->ndefPosition);  if (payloadPtr == -1)  {    errNo = NT3HERROR_TYPE_NOT_SUPPORTED;    return false;  }    return writeUserPayload(payloadPtr, data, &addPage);}

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四、编译过程

1、搭建和下载源代码

我已将OpenHarmony源代码上传到Gitee社区中，大家可以根据以下网址下载。

https://gitee.com/Lockzhiner-Electronics/lockzhiner-rk2206-openharmony3.0lts

注意：编译环境可根据以下网址来操作：

https://gitee.com/Lockzhiner-Electronics/lockzhiner-rk2206-openharmony3.0lts/blob/master/vendor/lockzhiner/rk2206/README_zh.md

2、打开sdk下面路径的文件

/vendor/lockzhiner/rk2206/samples/b2_nfc/nfc_example.c

注意：Gitee上的NFC控制案例为通用案例，请大家根据上述的需求修改相关源代码。

3、修改编译脚本

修改 vendor/lockzhiner/rk2206/sample 路径下 BUILD.gn 文件，指定 nfc_example 参与编译。

"./b2_nfc:nfc_example",

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修改 device/lockzhiner/rk2206/sdk_liteos 路径下 Makefile 文件，添加 -lnfc_example 参与编译。

hardware_LIBS = -lhal_iothardware -lhardware -lnfc_example

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4、编译固件

hb set -root .hb sethb build -f

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5、烧写固件

请参考Gitee网址的说明手册（“烧录打印”章节）：

https://gitee.com/Lockzhiner-Electronics/lockzhiner-rk2206-openharmony3.0lts/blob/master/device/rockchip/README_zh.md

五、实验结果

程序编译烧写到开发板后，按下开发板的RESET按键，通过串口软件查看日志如下：

==============NFC Example==============Please use the mobile phone with NFC function close to the development board!==============NFC Example==============Please use the mobile phone with NFC function close to the development board!......

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原文标题：小凌派-RK2206开发板：NFC控制案例

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审核编辑：汤梓红