本文件介绍了近场通信(NFC)技术及其在Android操作系统上移植NXP PN548芯片的过程。NFC是一种短距离无线通信技术，具有快速、安全的特点，并已成为国际标准。文档还详细讨论了NXP芯片的系统架构、上层移植和编译说明。

1. NFC And NXP PN548 CHIP Porting介紹
ATU – Roger Yen
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Jul. 2017

2. Agenda
 NFC 介紹
 NXP NFC
 Porting NXP NFC on Android OS

3. NFC 介紹
 近場通訊（英語：Near Field Communication，NFC），又稱近距
離無線通訊，是一種短距離的高頻無線通訊技術，允許電子裝置之間
進行非接觸式點對點資料傳輸，在十公分（3.9英吋）內交換資料。
這個技術由非接觸式射頻識別（RFID）演變而來，由飛利浦半導體
（現恩智浦半導體）、諾基亞和索尼共同研製開發，其基礎是 RFID
及互連技術。
在 13.56MHz 頻率運行於 10 公分距離內。其傳輸速度有 106 Kbit/
秒、212 Kbit/ 秒或者424 Kbit/ 秒三種。目前近場通訊已通過成為
ISO/IEC IS 18092 國際標準、ECMA-340 標準與 ETSI TS 102 190
標準，同時也兼容應用廣泛的 ISO 14443 Type-A、B 以及 Felica 標
準非接觸式智能卡的基礎架構。

4. RF Layers
 RF Layers
4
Type A(Mifare) Type B Type F(Felica)
標準 ISO14443-3A ISO14443-3B JIS X6319-4.
Communciation
Speed
106 kbit 106 kbit 212, 424 kbit
Coding 100 % ASK,
Manchester
Coding
10% ASK, NRZ
Coding
8 – 30 % ASK,
Manchester
Coding
Example App Taiwan Hami
Wallet (悠遊卡,
一卡通)
Paris Calypso is a
transport
application
implemented by
the Calypso
network.
Suica/Japan Rail

5. ASK
5

6. Manchester
6

7. NRZ
7

8. NFC Tag Types
 NFC Tag Types
8
Type 1 Type 2 Type 3 Type 4 Type 5
標準 ISO/IEC
14443A
ISO/IEC
14443A
JIS X 6319-
4
ISO/IEC
14443 (A
or B)
ISO/IEC
15693
Example
Tags
Innovision
Topaz
NXP Mifare
Ultralight
Sony Felica NXP
DESfire
TI 門禁
PS: Mifare Classic is not an NFC forum compliant tag, although reading and writing
of the tag is supported by most of the NFC devices as they ship with an NXP chip.

9. NFC技術主要的三個特點與優勢如下：
 傳輸距離短：NFC的操作距離短，且一次只和一台機器連結，因此擁
有較高的保密性與安全性，此設計可防止在不安全或未經授權的情況
下產生連結，於信用卡交易時也能避免被盜用。
 連接過程快速：NFC是一種相對簡單的協議，最初是針對某些直接的
點對點應用而開發，因此只須將裝置接近要連接的設備即可，連接所
需的時間少於0.1秒。
 可與電源或無電源產品通訊：NFC可運作在被動與主動模式，主動模
式需要兩邊設備都支援雙向資料交換（Duplex Data Exchange），
而被動作業模式則只需一端是主動收發器，它會為被動的另一方提供
能量，即便是被動寄主設備（如手機）沒電也可以工作。
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10. NFC 工作模式和應用
10
接觸通過
（Touch
and Go）
接觸通過
（Touch
and Go）
接觸流覽
（Touch and
Explore ）
接觸連接
（Touch
and
Connect ）
接觸支付
（Touch
and Pay ）接觸支付
（Touch
and Pay ）

11. 工作模式主被動
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12. Secure Element
12

13. SWP with UICC
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14. HCE
 HCE 的全名為 Host Card Emulation（主機板模擬），是 Google
在 2013 年底所發表的行動支付方案，它能讓 Kitkat 以上版本的
Android 手機利用內建的 NFC 功能完成感應付款。
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15. NXP NFC
15
 PN548/PN553

16. 名詞說明
 DH-NFCEE 是 NFC Execution Environment running on the DH
 UICC 是 Universal Integrated Circuit Card
 NCI 是 NFC Controller Interface
 JNI 是 Java Native Interface
 HCI 是 Host Controller Interface
 SHDLC 是 Simplified High Level Data Link Control
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17. System Architect
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18. NCI Control Message
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19. NCI Data Message
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20. NCI Packet Format(1/2)
 Common Packet Header
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21. NCI Packet Format(2/2)
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22. Porting NXP NFC on Android OS
 Android NFC
22

23. Android NFC with NXP NFC porting
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24. Porting Guide
24
NXP
By
Platform
Third
party

25. Porting Kernel
 Kernel 移植
1. 依據平台增加驅動文件。
a. Kernel/drivers/pnxxx/pnxxx.c
b. Kernel/include/linux/nfc/pnxxx.h
同目錄下增加 Makefile 編譯規則 和 Kconfig 配置文件。
2. 在 Android 的平台中，需要在平台 DTS 文件中修改相對應的設置，
在 DTS 文件中設定 NFC VEN、Firmware Dload、IRQ，並且注册
I2C Address。還需要修改 arch/arm/configs 下的 deconfig 文件。
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Purpose Entry Example file
Config CONFIG_PNXXX_NFC=
y
Arch/arm/configs/platform
_deconfig
Makefile Kernel/drivers/nfc/Makefil
e

26. NXP packet
 Device folder : 修改 Android.mk 檔
 external : 傳送 NCI command 給底層。
 Frameworks : 目錄下是 NFC 接口和
公用的 API。
 Hardware : NXP NFC include file 。
 Packages : Packages 是 NFC JNI
and Java implementation of NCI
stack。
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27. NXP 上層 Porting 移植
上層移植(1/2)
1. external/libnfc-nci 删除後用 NXP 提供的 code 替換。
2. packages/apps/Nfc 删除後用 NXP 提供的 code 替換。
3. frameworks/base/core/java/android/nfc 删除後用 NXP 提供的 code 替換。
4. hardware/libhardware/include 刪除後用 NXP 提供的 code 替換。
5. frameworks/base/core/java/com/nxp 新增 NXP 提供的 code 。
6. frameworks/base/nxp-nfc-gsma 新增 NXP 提供的 code 。
7. frameworks/base/core/java/com/vzw 新增 NXP 提供的 code 。
8. 對比修改 frameworks/base/Android.mk 文件。主要是增加 NFC 的相關
API
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28. 上層移植(2/2)
 Device 下的 device-common.mk 為平台的 mk 。
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29. Compilation Flags
 Build Flags Setting
29
Compilation Flags Description
NXP_CHIP_TYPE #variables for NFC_NXP_CHIP_TYPE
PN547C2 := 1
PN548C2 := 2
PN551 := 3
PN553 := 4
externallibnfc-nciAndroid.mk
D_CFLAGS += -DPN548C2=2
NXP_CHIP_TYPE := $(PN548C2)
externallibnfc-nci/halimpl/pn54x/Android.mk
D_CFLAGS += -DPN548C2=2
NXP_CHIP_TYPE := $(PN548C2)
packagesappsNfcncijniAndroid.mk
NXP_CHIP_TYPE := $(PN548C2)
NFC_NXP_ESE externallibnfc-nciAndroid.mk
externallibnfc-nci/halimpl/pn54x/Android.mk
packagesappsNfcncijniAndroid.mk
NFC_NXP_ESE:= FALSE

30. Build error fix
30
Path Modify
/build/core/task/check_boot_jars/package_whi
telist.txt
###########################
#class for nfc
com.nxp..*
com.vzw..*

31. Modify the configuration files
31
 libnfc-nxp.conf

32. Push files to device
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 Push the configuration files ( libnfc-brcm.conf and libnfc-
nxp.conf ) in externallibnfc-ncihalimplpn54x directory to /etc
folder of target device
 Push firmware file ( libpn548ad_fw.so) to vendor/firmware
folder

33. Testing on Android
 Read/Write Tag
 Android Beam
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34. 34