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10分钟学会鸿蒙NFC控制

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更新时间：2022年05月13日作者：spoto | 鸿蒙NFC控制 near field communication NFC技术

今天分享一个设备开发案例，废话不多说，上实验。

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 + 鸿蒙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。
NFC英文全称Near Field Communication

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。

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。
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\n", ret);
}

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

while (1) {
printf("==============NFC Example==============\r\n");
printf("Please use the mobile phone with NFC function close to the development board!\r\n");
printf("\n\n");
LOS_Msleep(1000);
}
}

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\n", __func__, __LINE__, &pGrf[7], pGrf[7]);

if (I2cIoInit(m_i2c2m0) != LZ_HARDWARE_SUCCESS)
{
printf("%s, %s, %d: I2cIoInit failed!\n", __FILE__, __func__, __LINE__);
return __LINE__;
}
if (LzI2cInit(NFC_I2C_PORT, m_i2c2_freq) != LZ_HARDWARE_SUCCESS)
{
printf("%s, %s, %d: LzI2cInit failed!\n", __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!\n", __FILE__, __func__, __LINE__);
return __LINE__;
}

ret = NT3HI2cInit();
if (ret != 0)
{
printf("%s, %s, %d: NT3HI2cInit failed!\n", __FILE__, __func__, __LINE__);
return __LINE__;
}

m_nfc_is_init = 1;
return 0;
}

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。

NDEF协议格式图

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!\n", __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!\n", __FILE__, __func__, __LINE__);
return 0;
}

prepareUrihttp(&data, position, http);
return NT3HwriteRecord(&data);

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);
}

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",

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

4、编译固件
hb set -root .

hb set

hb build -f

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!......

文章来源：部分内容综合自网络，梳理成文。因觉优质，特此分享。