73S8009C 演示板：智能卡接口评估的利器

在电子设计领域，对于智能卡接口集成电路的评估至关重要。Teridian Semiconductor Corporation 的 73S8009C 演示板为评估 73S8009C 32 引脚 QFN 智能卡接口 IC 提供了一个出色的平台。下面，我们就来详细了解一下这个演示板。

文件下载：73S8009C-DB.pdf

一、概述

73S8009C 演示板既可以作为独立平台与外部微控制器配合使用，也能作为子卡与 73S12xxF 评估平台搭配。其套件包含了 73S8009C 演示板（Rev. 1）以及相关文档，如 73S8009C 数据手册和本用户手册。

二、使用注意事项

安全与静电防护

连接带电电压到 73S8009C 演示板系统可能会导致板上出现危险电压，因此在连接带电电压后处理演示板时要格外小心。同时，该演示板对静电敏感，操作时需采取静电防护措施。

工作条件与极限参数

参数	推荐工作条件	绝对最大额定值
电源电压 VPC	2.7 至 6.5 VDC	-0.5 至 6.6 VDC
电源电压 VBUS	4.4 至 5.5 VDC	-0.5 至 6.6 VDC
电源电压 VBAT	4.0 至 6.5 VDC	-0.5 至 6.6 VDC
环境工作温度	-40 °C 至 +85 °C	-60 至 150 °C
数字输入电压	-	-0.3 至 (VDD +0.5) VDC
引脚电压（除卡接口）	-	-0.3 至 (VDD +0.5) VDC
引脚电压（卡接口）	-	-0.3 至 (VCC +0.3) VDC
引脚电压，LIN 引脚	-	0.3 至 6.5 VDC
静电耐受 - 卡接口引脚	-	± 6 kV
静电耐受 - 其他引脚	-	± 2 kV
引脚电流	-	± 200 mA

超出这些额定值可能会对设备造成永久性损坏。

搭配 73S12xxF 评估板的注意事项

73S12xxF 评估板有 3.3 V 和 5.0 V 两个电源。通常，5.0 V 电源连接到 73S8009C 板的 V_PC IN。通过配置跳线，73S8009C 可以为系统的其余部分提供 3.3 V 电源。如果需要，也可以断开 73S8009C 的 V_DD 输出与评估板其他部分的连接，使用 73S12xxF 评估板的 3.3 V 电源。

三、连接方式

所有数字信号和电源连接都通过 10 引脚的 J2 和 J4 连接器完成。

J4 连接器引脚说明

引脚	引脚名称	功能
1	-	电源引脚
2	CMDVCC%、CMDVCC#	控制 VCC 的开启、输出电压值和关闭
3	RSTIN	控制卡复位信号
4	RDY	指示智能卡电源稳定并准备好
5	OFF_ACK	设置为高电平时，关闭所有模拟功能并断开 73S8009C 与 VBAT 或 VPC 的连接
6	OFF_REQ	数字输出，请求主机系统控制器关闭 73S8009C
7	CS	片选 - 高电平有效
8	N/C	未连接
9	GND	接地
10	VDD	系统接口电源电压和配套控制器电路的电源电压

J2 连接器引脚说明

引脚	引脚名称	功能
1	SCLK	时钟源输入
2	I/OUC	系统控制器与卡之间的数据输入/输出
3	SC4	系统控制器与卡之间的辅助数据 C4
4	SC8	系统控制器与卡之间的辅助数据 C8
5	OFF	处理器的中断信号，指示卡的存在和任何卡故障情况
6 - 8	GND	接地
9 - 10	VPC IN	电压必须在 2.7 V 至 6.5 V 之间

连接顺序为：先给电源供电（根据 JP2 设置，给 J4 的引脚 10 提供 3.3 V 或给 J2 的引脚 9 和 10 提供 5 V），按下 ON/OFF 按钮，通过 J2 和 J4 连接控制信号，最后施加时钟信号。

四、跳线、开关和测试点

跳线和开关

项目编号	电气原理图和 PCB 丝印参考	名称	用途
1	S1	ON/OFF 开关	用于打开或关闭 73S8009C，注意需将 OFF_ACK 设置为高电平才能关闭
2	JP3	ON_OFF 跳线	设置为 1 - 2 时，ON_OFF 输入接地，通电时打开 73S8009C；设置为 2 - 3 时，按钮开关连接到 ON_OFF 引脚。使用 VBUS 始终开启配置时，JP3 必须设置为 1 - 2 位置，OFF_ACK 输入必须接地
3	JP2	VPC 选择	VPC 输入可以在 VPC IN 和 3.3 V 输入之间选择。选择 VPC IN 时，VDD 输出可以为评估板提供 3.3 V 电源
4 - 13	TP1 - TP8	测试点	分别用于测试 VBAT、VBUS、C4、CLK、RST、VCC、I/O、C8 信号
10	J4	板载 3.3 V 电源和数字控制信号	收集或提供 3.3 V 电源，包含 73S8009C 主机控制信号引脚
11	J6	智能卡连接器	SIM/SAM 智能卡格式连接器，与 J5 并联，但不能同时使用
14	JP4	VDD 选择	插入跳线时，73S8009C 的 VDD 输出连接到 3.3 V 电源平面。与 73S12xxF 评估板或其他主机配合使用时，如果配置正确，可提供 3.3 V 电源。插入跳线时需注意避免损坏
15 - 18	JP6、JP5	卡极性检测选择	设置取决于所使用的智能卡连接器类型（开关常开或常闭）以及 73S8009C 的卡存在开关输入。本演示板中开关常开，有两种设置方式：默认设置使用 PRES，JP5 设置为 PRES，JP6 设置为 VDD；另一种设置使用 PRES，JP5 设置为 PREB，JP6 设置为 GND
17	JP7	CS 禁用	插入跳线可禁用 73S8009C，CMDVCC#、CMDVCC% 和 RSTIN 输入状态将被锁存，I/OUC、AUX1UC 和 AUX2UC 呈高阻态，OFF 和 RDY 输出也呈高阻态
19	TP9	Vp 测试点	用于监测内部中间电压调节器
20	J3	板载 VPC IN 电源、智能卡数据信号和 OFF	提供 VPC 输入电源电压、智能卡数据接口信号和 OFF 中断输出

五、设计考虑因素

通用布局规则

• 路由 I/O 和辅助信号时要远离卡接口信号。
• 尽量缩短 CLK 走线长度，减少弯曲，最好在一层走线（避免过孔到其他层），远离其他走线，特别是 RST、I/O 和 V_CC。允许对 CLK 走线进行滤波，在智能卡连接器的 CLK 引脚可接高达 30 pF 到地的电容，也可将零 Ω 串联电阻（R7）替换为不超过 100 Ω 的小电阻进行额外滤波。
• 尽量缩短 V_CC 走线长度，走线厚度至少为 0.5 mm，远离其他走线，特别是 RST 和 CLK。
• RST 走线要远离 V_CC 和 CLK 走线，允许接高达 30 pF 到地的电容进行滤波。
• 在器件的 V_DD 引脚附近放置 0.1 µF 电容并直接接地。
• 在器件的 V_PC 引脚附近放置 0.1 µF 和 10 µF 电容并直接接地。
• 在器件的 V_P 引脚附近放置 4.7 µF 电容并直接接地。
• 在智能卡连接器的 V_CC 引脚附近放置 0.47 µF 电容并直接接地。

符合 EMV 标准的优化

演示板默认配置中，智能连接器的 CLK 引脚到地有一个 27 pF 电容（C12），RST 引脚到地有一个 27 pF 电容（C13）。这些电容可作为 CLK 和 RST 信号的滤波器，减少走线振铃、降低对其他走线的耦合并减缓 CLK 信号的边沿。在 EMV 测试环境中，这些滤波电容很有用，且对 NDS 测试无影响。可根据具体应用调整或移除这些电容（值不超过 30 pF）以优化性能。

电源输入配置

USB 电源

USB 配置使用 V_BUS（4.4 至 5.5 V）供电，并可选 V_BAT 输入。当 V_BUS 电源移除时，会自动切换到 V_BAT，切换过程平稳，不会影响 73S8009C 和 V_DD 输出电源的运行。施加 V_BUS 时，ON/OFF 开关功能被覆盖，73S8009C 和 V_DD 输出始终处于活动状态。使用 V_BAT 供电时，ON/OFF 开关启用。使用此配置时，V_PC 输入不应连接其他电源。

单电源供电

单电源配置下，不连接 V_BUS 和 V_BAT 引脚，仅将电源连接到 V_PC（2.7 至 6.0 V）。

ON/OFF 开关操作

ON/OFF 开关使用按钮切换 73S8009C 的开启和关闭，开关输入包含去抖电路。通电时，73S8009C 默认处于关闭状态。关闭状态下按下开关可开启 73S8009C；开启状态下按下开关不会直接关闭，而是激活 OFF_REQ 信号。73S8009C 直到 OFF_ACK 被设置为高电平时才会关闭，这样可让主机处理器在断电前执行必要的关机任务。如果主机无需执行关机任务，OFF_ACK 引脚可悬空，通过内部电阻连接跟随 OFF_REQ 输出状态。当施加 V_BUS 时，73S8009C 自动开启，ON/OFF 开关功能被覆盖，但需注意 ON_OFF 输入在 V_BUS 施加时会内部锁存。移除 V_BUS 后，ON/OFF 开关输入的锁存状态决定 73S8009C 的状态。

六、其他信息

原理图、PCB 布局和物料清单

文档提供了 73S8009C 演示板的原理图、PCB 布局图和物料清单，方便工程师进行设计参考。

勘误

73S8009C 演示板的 JP6 丝印存在错误，V_DD 和 GND 标注颠倒，已附上校正标签。

订购信息

73S8009C 32 引脚 QFN 演示板的订购编号为 73S8009C - DB。

相关文档

可从 Teridian Semiconductor Corporation 获取 73S8009C 数据手册和本演示板用户手册。

联系信息

如需了解更多关于 Teridian Semiconductor 产品的信息或查询 73S8009C 的可用性，可联系： 地址：6440 Oak Canyon Road, Suite 100, Irvine, CA 92618 - 5201 电话：(714) 508 - 8800 传真：(714) 508 - 8878 邮箱：[e-mail] 全球销售办事处列表可访问 http://www.teridian.com。

总之，73S8009C 演示板为智能卡接口 IC 的评估提供了全面的解决方案，工程师在使用过程中需严格遵循相关的工作条件、连接方式和设计规则，以确保设备的正常运行和性能优化。你在使用类似演示板时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。