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DK-M2-00-HF

器件型号:DK-M2-00-HF
器件类别:开发板/开发套件/开发工具   
厂商名称:Skyetek
标准:
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器件描述

RFID Transponder Tools M2 DEV KIT W/ 1 M2 CF AND 1 M2 MH MOD

参数
产品属性属性值
Product AttributeAttribute Value
制造商:
Manufacturer:
SkyeTek
产品种类:
Product Category:
RFID Transponder Tools
Shipping Restrictions:This product may require additional documentation to export from the United States.
RoHS:YES
产品:
Product:
Development Kits
用于:
For Use With:
M2-MH Modules, Tag Kits
工具用于评估:
Tool Is For Evaluation Of:
M2-MH Modules
工作电源电压:
Operating Supply Voltage:
9 V
封装:
Packaging:
Bulk
Dimensions:59 mm x 36 mm x 5 mm
频率:
Frequency:
13.56 MHz
商标:
Brand:
SkyeTek
接口类型:
Interface Type:
RS-232, USB
最大工作温度:
Maximum Operating Temperature:
+ 70 C
最小工作温度:
Minimum Operating Temperature:
- 10 C
产品类型:
Product Type:
RFID Transponder Tools
工厂包装数量:
Factory Pack Quantity:
1
子类别:
Subcategory:
Development Tools
零件号别名:
Part # Aliases:
DK-M2-00 DK-M2-00-1.0

DK-M2-00-HF器件文档内容

SKYEMODULE  M2  DATASHEET

                VERSION 140427
SkyeModule M2 Reference Guide                                                                                Page | 2

COPYRIGHT INFORMATION:

Copyright 2014 SkyeTek, Inc., 1732 Wazee St. Suite 202, Denver, Colorado 80202, U.S.A. All rights reserved.

Version 140427

This product or document is protected by copyright and distributed under licenses restricting its use, copying, distribution, and decompilation. No

part of this product or document may be reproduced in any form by any means without prior written aut horization of SkyeTek and its licensors,       if

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MicroSoft and Windows are registered trademarks of Microsoft Corporation.

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SkyeTek, Inc.

1732 Wazee Street Suite 202

Denver, CO 80202

http://www.skyetek.com

SALES:

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TECHNICAL SUPPORT:

support@skyetek.com

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SkyeModule M2 Reference Guide         Page | 3

TABLE OF CONTENTS

1     About this Document ............................................................................................... 8

      1.1  Revision History ............................................................................................... 8

2     Definition of Terms ................................................................................................. 9

3     Ordering Information ............................................................................................. 10

      3.1  Part Numbers ................................................................................................ 10

      3.2  How to Buy ................................................................................................... 11

4     SkyeModule M2 Overview ........................................................................................ 12

      4.1  Features....................................................................................................... 12

      4.2  Applications .................................................................................................. 13

      4.3  SkyeWare TM Software ...................................................................................... 13

5     Mechanical Specifications .......................................................................................          14

      5.1  MH Variant....................................................................................................        14

      5.2  CF Variant ....................................................................................................       15

6     Pinning Information ...............................................................................................        16

      6.1  Pin Mapping for the SkyeModule M2-MH.................................................................                 16

      6.2  Pin Mapping for the SkyeModule M2-CF .................................................................                17

      6.3  Using the GPIO Pins .........................................................................................         19

7     Environmental Specifications ...................................................................................           20

      7.1  Electrostatic Precautions ..................................................................................          20

      7.2  General Ratings and Operating Conditions .............................................................                20

8     Electrical Specifications ......................................................................................... 21

      8.1  Absolute Maximum Ratings ................................................................................ 21

9     Host Interface Specifications.................................................................................... 22

      9.1  TTL Serial ..................................................................................................... 23

      9.2  SPI.............................................................................................................. 25

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    9.3   USB 2.0 ........................................................................................................    28

    9.4   I2C ..............................................................................................................  29

10  Radio Specifications ..............................................................................................       31

    10.1  Agency Approvals............................................................................................        31

    10.2  Frequency Band .............................................................................................        31

    10.3  Tag Protocols ................................................................................................      31

11  SkyeModule M2 Antenna Options ...............................................................................             32

12  Communicating with the Module ...............................................................................             33

    12.1  Host Communication (SkyeTek Protocol v3) ............................................................               33

    12.2  Request Formats ............................................................................................        33

    12.3  Response Formats ...........................................................................................        34

13  Customizing System Parameters ................................................................................            35

    13.1  Changing System Parameters .............................................................................            35

    13.2  System Parameter Descriptions...........................................................................            36

    13.2.1   Serial Number..........................................................................................          36

    13.2.2   Firmware Version .....................................................................................           36

    13.2.3   Hardware Version .....................................................................................           37

    13.2.4   Product Code ..........................................................................................          37

    13.2.5   Reader ID ...............................................................................................        37

    13.2.6   Reader Name...........................................................................................           37

    13.2.7   Host Interface Type...................................................................................           38

    13.2.8   Interface Baud Rate ..................................................................................           38

    13.2.9   User Port Direction ...................................................................................          38

    13.2.10        User Port Value .....................................................................................      39

    13.2.11        MUX Control .........................................................................................      39

    13.2.12        Operating Mode ....................................................................................        39

    13.2.13        GPIO Toggle on Select.............................................................................         40

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14  Operating Modes.................................................................................................. 41

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LIST OF FIGURES

Figure  3-1:  SkyeTek Part Number Scheme ..........................................................................       10

Figure  4-1:  SkyeModule M2-CF ........................................................................................   12

Figure  5-1:  M2-MH Dimensions ........................................................................................   14

Figure  5-2:  SkyeModule M2-MH........................................................................................    14

Figure  5-3:  M2-CF Dimensions .........................................................................................  15

Figure  5-4:  SkyeModule M2-CF ........................................................................................   15

Figure  6-1:  M2-MH Pin Numbering ....................................................................................    16

Figure  6-2:  M2-CF Pin Numbering.....................................................................................    17

Figure  9-1:  TTL Serial Connection Diagram .........................................................................     23

Figure  9-2:  TTL Serial Timing Diagram ..............................................................................    24

Figure  9-3:  SPI Connection Diagram..................................................................................    25

Figure  9-4:  SPI Request Setup and Sample Timing ................................................................        26

Figure  9-5:  SPI Request Timing .......................................................................................  26

Figure  9-6:  SPI Response Timing ......................................................................................  27

Figure  9-7:  USB Connection Diagram.................................................................................     28

Figure  9-8:  I2C Connection Diagram .................................................................................    29

Figure  9-9:  I2C Timing Diagram .......................................................................................  30

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LIST OF TABLES

Table  1-1: Revision History .............................................................................................. 8

Table  3-1: Part Number Details ....................................................................................... 10

Table  3-2: M2 Part Numbers ........................................................................................... 10

Table  6-1: SkyeModule M2 Connector Specification............................................................... 16

Table  6-2: SkyeModule M2-MH Pin Descriptions.................................................................... 17

Table  6-3: SkyeModule M2-CF Pin Descriptions .................................................................... 18

Table  7-1: Environmental Ratings/Operating Conditions......................................................... 20

Table  8-1: SkyeModule M2 Electrical Specifications .............................................................. 21

Table  8-2: Absolute Maximum Ratings/Operating Conditions ................................................... 22

Table  11-1: Estimated Read Ranges.................................................................................. 32

Table  12-1: Request Format (bytes), ASCII Mode .................................................................. 33

Table  12-2: Request Format (bytes), Binary Mode ................................................................ 33

Table  12-3: Response Format (bytes), Binary Mode ............................................................... 34

Table  13-1: SkyeModule M2 System Parameters ................................................................... 35

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1    About this Document

This document covers the operating characteristics and modes of the SkyeModule M2.    Included in this

document are electrical connection diagrams, timing characteristics, electrical and mechanical

specifications, system parameters, ordering information, and pin diagrams.

1.1  Revision History

Revision           Author            Change

                                     This revision includes updated timing characteristics, electrical

100212             Ryan Smith        connection diagrams, pinning information, ordering information,

                                     and mechanical specifications.

122012             Brad Alcorn       Added missing I2C pins to the MH pin map table.

070313             Brad Alcorn       Corrected the MH pin map table.

041814             Brad Alcorn       Updated part numbers and corrected host interface diagrams to

                                     match MH pin mapping.

140427             JRP               Updated logo

                                     Table 1-1: Revision History

                                                                                      Skyetek Inc

                                                                            1732 Wazee St. Ste 202

                                                                                    Denver, CO 80202

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2    Definition of Terms

3DES    Triple Data Encryption Standard

AES     Advanced Encryption Standard

API     Application Programming Interface

DES     Data Encryption Standard

GPIO    General Purpose Input/Output

HID     Human Interface Device

HMAC    Hash-based message authentication  code

I2C     Inter-integrated Circuit

LSB     Least Significant Bit

MD5     Message-Digest Algorithm

MSB     Most Significant Bit

NC      No Connect

PRNG    Pseudo-Random Number Generator

RoHS    Reduction of Hazardous Substances

SHA     Secure Hash Algorithm

SPI     Serial Peripheral Interface

SSEL    Slave Select

STP V3  SkyeTek Protocol Version 3

TTL     Transistor-transistor Logic

                                                       Skyetek Inc

                                                 1732  Wazee St. Ste 202

                                                       Denver, CO 80202

                                                       www.skyetek.com

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3    Ordering Information

3.1     Part Numbers

The M2 part number is constructed according to the SkyeTek part number specification below:

                            PF-PT-BT-OPTS
                                     Product  FamPriolyduct  Build        Options
                                                                    Type
                                                             Type

                            Figure 3-1: SkyeTek Part Number Scheme

Details:

Code               Options                    Description

Product            SM = SkyeModule            Highest level product family code.

Family

Product Type       M2 = M2                    Specifies the specific part type.

Build Type         MH = Mounting holes        Specifies standard form factors or custom builds.

                   CF = CF Connector

Options            Blank = Serial, 38400B     This field is left for special customer part numbers or

                                              standard variations such I2C for I2C as the default

                                              host interface.       Consult the SkyeTek sales team for

                                              custom orders.

                                              NOTE: In developer kits, the         module   comes

                                              programmed to USB.

                                      Table 3-1: Part Number Details

The standard part numbers   for the M2 are shown in Table 3-2.            Always   contact  a reseller  or  the

SkyeTek sales team for the  latest part number.

                                      Module                        Part Number

                                      SkyeModule M2-MH              SM-M2-MH

                                      SkyeModule M2-CF              SM-M2-CF

                                        Table 3-2: M2 Part Numbers

                                                                                                        Skyetek Inc

                                                                                   1732 Wazee St. Ste 202

                                                                                            Denver, CO 80202

                                                                                            www.skyetek.com

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3.2  How to Buy

SkyeTek products are distributed through a worldwide distribution network as well as directly through

SkyeTek.  For more information on how to purchase SkyeTek products in your area, please visit the

How To Buy page on the SkyeTek website at SkyeTek.com/HowToBuy.

                                                                 Skyetek Inc

                                                                 1732 Wazee St. Ste 202

                                                                 Denver, CO 80202

                                                                 www.skyetek.com

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4    SkyeModule M2 Overview

The SkyeModule M2® is a multi-protocol, secure HF (13.56MHz) RFID reader platform that supports

a variety of secure HF RFID tags and can provide security for otherwise non-secure RFID tags.

The SkyeModule M2 can read and write to transponders based on the ISO14443 (parts 2, 3, and

4) and ISO15693 air interface and communications standards. The SkyeModule M2 also supports

standard encryption algorithms (DES, 3DES, and AES), secure hash functions (SHA and MD5), and an

internal Pseudo-Random Number Generator (PRNG).

                                     Figure 4-1: SkyeModule M2-CF

4.1     Features

Designed for item-level tagging, consumables, handhelds, and label printers, the SkyeModule

M2 offers the following features:

       Common communications protocol— All SkyeTek common blade products use SkyeTek

        Protocol v3 (STPv3) to drive low level communications. SkyeTek APIs built on top of

        STPv3 give you methods for exercising readers and reading tags from your custom

        windows applications.

       A standard 50 ohm antenna output enables use of an external antenna to optimize the read

        range/rate.

       Multiple communications interfaces: TTL Serial, SPI, I2C, and native USB for connection to a

        host PC with or without a serial port. These options are software selectable to support both

        loosely and tightly coupled integrations. The SkyeModule M2 also has up to seven

        programmable GPIO pins for I/O connections to peripherals.

       Serial data rates are adjustable from 9.6 to 115.2 kbps. Field-upgradable firmware provides

        forward compatibility for adding future tag protocols, security features, and customized

        enhancements.

                                                                                          Skyetek Inc

                                                                    1732 Wazee St. Ste 202

                                                                    Denver, CO 80202

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       GPIO toggle on select tag feature for LED, buzzer or other indicator control.

4.2     Applications

       Product and Consumable Anti-Counterfeiting

       RFID Printers

       Library tracking systems

       Healthcare Patient Identification

       Access control

       Document Tracking

       Loyalty Card Reader

       Ticketing

       Kiosks

       Proximity Sensing

4.3     SkyeWare TM Software

All SkyeModule M2 developer kits ship with the SkyeWare 4 software package for Microsoft®

Windows® to aid your RFID development process. This package includes:

       Capabilities Functions – This utility offers a quick way to perform high-level demonstrations

        of the basic functionality of the SkyeModule M2. You can test read range, anti-collision

        (singulation) capabilities, and use inventory selection and memory functions.

       Configuration – You can easily view and change reader configuration parameters, configure

        tags, and update or change firmware.

       Protocol Command Builder – This utility provides a GUI interface for constructing the

        SkyeTek Protocol v3 commands in either ASCII or binary format, based on tag type and

        selected flags. You can build and test low-level SkyeTek protocol commands and use all the

        features of the reader at the protocol level. It is an excellent way to learn more about

        SkyeTek Protocol v3 commands. For more information, see the SkyeWare User Guide.

       APIs – SkyeTek offers C and .NET APIs for Windows so that you can easily create

        interfaces between your programming language and any SkyeTek reader modules that

        communicate using SkyeTek Protocol v3. The APIs provide a rich assortment of functions

        that allows complete access to and manipulation of your SkyeModule M2. For more

        information, see the SkyeTek C and .NET API Developer Guide.

                                                                                          Skyetek Inc

                                                                       1732 Wazee St. Ste 202

                                                                       Denver, CO 80202

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5     Mechanical Specifications

The SkyeModule M2 has two variants: MH (equipped with mounting holes) and CF (uses compact-flash-

style connector). The following sections provide information and mechanical dimensions for each.

In addition, 3D models of our modules are available at http://www.skyetek.com.

5.1   MH Variant

      Dimensions: 53.2 mm x 70.4 mm = 3745.28 mm2

      Height: 9mm

      Clearance: Approx. 2.5 mm between edge of mounting hole and edge of printed circuit board

      (PCB) (side-to-side direction)

      Weight: 10.5 grams

                                                   Figure  5-2:  SkyeModule M2-MH

      Figure 5-1: M2-MH Dimensions

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5.2  CF Variant

     Dimensions: 66.1 mm x 32.5 mm = 2148.25     mm2

     Height: 5mm (9mm with ISO 7816 slot)

     Weight: 8.6 grams

                                                      Figure  5-4:  SkyeModule  M2-CF

                   Figure 5-3: M2-CF Dimensions

                                                                    Skyetek Inc

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6    Pinning Information

SkyeModule Type      Connector Type                            Manufacturer  Manufacturer’s         Part

                                                                             Number

                     Compact flash type II (receptacle         Molex         67799-0004

M2-CF                on module)

                     CF counterpart to connect to              Molex         67155-0002

                     module

                     Surface-mount protected header            Hirose        DF11Z-24DP-2V

M2-MH                (receptacle on module)

                     MH counterpart to connect to              Hirose        DF11Z-24DS-2V

                     module

                     Table 6-1: SkyeModule M2 Connector Specification

6.1    Pin Mapping for the SkyeModule M2-MH

The SkyeModule M2-MH host connector is a 24-pin MH male connector as specified in Table 6-1. Figure

6-1 shows the pin-out locations for the SkyeModule M2, and Table 6.2 lists the pin mapping for the

SkyeModule M2-MH. (All unconnected pins should be left floating.)

NOTE – The standard Pin 1 indicator does not correspond to the actual Pin 1 location on the

connector. Pin 1 is located on the same side of the connector as the indicator but on the opposite end

of the row of pins.

                                     Figure  6-1:  M2-MH  Pin  Numbering

                                                                                             Skyetek Inc

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Pin  Name          Description                     Pin    Name            Description

1    GPIO0         General-purpose   I/O           13     DNEG            USB negative

2    RXD           UART receive                    14     SDA             I2C Data

3    GPIO1         General-purpose   I/O           15     VCC             Supply voltage

4    TXD           UART transmit                   16     GND             Ground

5    GPIO2         General-purpose   I/O           17     NC              Not connected

6    NC            Not connected                   18     MISO            SPI master in, slave out

7    GPIO3         General-purpose   I/O           19     RESET_N         Active low reset

8    NC            Not connected                   20     MOSI            SPI master out, slave in

9    VCC           Supply voltage                  21     NC              Reserved

10   GND           Ground                          22     SCK             SPI clock in

11   DPOS          USB positive                    23     NC              Reserved

12   SCL           I2C Clock                       24     SSEL            SPI slave select

                           Table 6-2: SkyeModule M2-MH Pin Descriptions

          CAUTION – If you perform custom integration work on your SkyeModule M2, make sure that

          you connect all available power and ground pins. Failure to do so reduces read range and

          could cause failure of the module. (Pins listed as not connected can be left floating.)

6.2  Pin Mapping for the SkyeModule M2-CF

The SkyeModule M2-CF host connector is a 50-pin CF female connector specified in Table 6-1. Figure 7-

2 shows the connector pin-out locations, and Table 7-2 lists the connector pin mappings. (All

unconnected pins should be left floating.)

                                     Figure  6-2:  M2-CF  Pin  Numbering

                                                                                               Skyetek Inc

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Pin  Name          Description                   Pin  Name       Description

1    GND           Ground                        26   GND        Ground

2    VCC           Supply voltage                27   GND        Ground

3    VCC           Supply voltage                28   SCL        I2C Clock

4    DPOS          USB positive                  29   SDA        I2C Data

5    DNEG          USB negative                  30   NC         Not connected

6    GND           Ground                        31   NC         Not connected

7    MISO          SPI master-in, slave-out      32   GPIO 0     General-purpose  I/O

8    MOSI          Master-out, slave-in for SPI  33   GPIO 1     General-purpose  I/O

9    SSEL          Slave select for SPI          34   GPIO 2     General-purpose  I/O

10   SCK           SPI clock                     35   NC         Reserved

11   NC            Reserved                      36   NC         Reserved

12   NC            Reserved                      37   NC         Not connected

13   NC            Not connected                 38   NC         Not connected

14   RXD           UART receive                  39   NC         Not connected

15   TXD           UART transmit                 40   NC         Reserved

16   NC            Reserved                      41   NC         Reserved

17   NC            Reserved                      42   NC         Not connected

18   NC            Not connected                 43   GPIO 3     General-purpose  I/O

19   NC            Reserved                      44   GPIO 4     General-purpose  I/O

20   NC            Reserved                      45   GPIO 5     General-purpose  I/O

21   NC            Reserved                      46   GPIO 6     General-purpose  I/O

22   NC            Reserved                      47   NC         Not connected

23   NC            Reserved                      48   NC         Not connected

24   NC            Reserved                      49   GND        Ground

25   GND           Ground                        50   NC         Not connected

                   Table 6-3: SkyeModule M2-CF Pin Descriptions

           CAUTION – If you perform custom integration work on your SkyeModule M2, make sure that

           you connect all available power and ground pins. Failure to do so reduces read range and

           could cause failure of the module. (Pins listed as not connected should be left floating.)

                                                                              Skyetek Inc

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6.3     Using the GPIO Pins

You can use the User Port Direction and User Port Value system parameters to address the GPIO

pins to set the user port direction (input or output) and the user port value (high or low). For

more information, see the following:

       “User Port Direction” in section 13.2.9

       “User Port Value” in section 13.2.10

       “GPIO Toggle on Select” in section 13.2.13

                                                    Skyetek Inc

                                                    1732 Wazee St. Ste 202

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7    Environmental Specifications

7.1     Electrostatic Precautions

           CAUTION – Failure to take proper electrostatic precautions may result in damage to or

           failure of your SkyeModule M2.

The SkyeModule M2 contains static-sensitive parts. Observe the following precautions to prevent

damage to these parts.

        Wear a static grounding strap when handling electronic control components.

        Keep all plastic, vinyl, and styrofoam (except antistatic versions) away from printed circuit

         boards.

        Do not touch the components or conductors on a printed circuit board with your hands or with

         conductive devices.

7.2     General Ratings and Operating Conditions

Specification                              Rating

Temperature range                          Temperature is 25 degrees Celsius unless  otherwise          noted

Operating                                  -10 to +70 degrees C

Storage                                    -20 to +85 degrees C

Humidity

Operating, continuous   storage            10-90 percent (non-condensing)

Transient storage (<24  hours)             5-95 percent maximum (non-condensing)

ESD protection                             < 1kV (ESD HBM 15500 Ω, 100pF) —or—

                                           100V (ESD MM 0.75uH, 200pF)

                        Table 7-1:   Environmental Ratings/Operating Conditions

                                                                                     Skyetek Inc

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8    Electrical Specifications

This chapter discusses the electrical specifications of the SkyeModule M2. Unless otherwise noted, the

following assumptions apply to these specifications:

       Temperature is 25 degrees Celsius.

       Frequency is 13.56 MHz.

       Supply voltage (VCC) is 5 V.

Specification                                          Min         Typ             Max  Units/Notes

RF Characteristics

Frequency ranges (Direct output)                                   13.56                MHz

Transmission Parameters

Transmit Power                                                     23.0 ± 2             dBm

Optimum PA Load Impedance                                          50                   Ohms

Logic Inputs

High state input voltage                               2                                V

Low state input voltage                                                            0.8  V

Input Current (IINH/IINL)                                                          4    mA

Logic Outputs

Output High Voltage (VOH)                              2.8         3.3             3.6  V

Output Low Voltage (VOL)                                                           0.3  V

Output Current (IINH/IINL)                                                         4    mA

Power Supplies

Voltage Supply                                         3.5         5.0             5.5  V

Continuous Transmit Current Consumption     (23  dBm)              150             200  mA

Low Power Sleep Mode                                               2.5             3    mA

                            Table 8-1: SkyeModule M2   Electrical  Specifications

8.1     Absolute Maximum Ratings

Temperature for these specifications is assumed to be 25 degrees Celsius unless otherwise noted.

Specification                                                                Rating

Maximum input voltage, high (VINH)                                           5.5 V

VSUPPLY to GND                                                               5.5 V

Digital I/O voltage to GND                                                   5.5 V

                                                                                        Skyetek Inc

                                                                             1732 Wazee St. Ste 202

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                   Table 8-2: Absolute Maximum Ratings/Operating Conditions

9  Host Interface Specifications

The SkyeModule M2 supports the following microcontroller host interfaces for easy integration into

existing systems:

     TTL Serial

     SPI

     USB

     I2C

The SkyeModule M2 and the host interface board support TTL Serial and USB communications. The

host interface board provides a USB connector and a TTL to-RS-232-level converter for the TTL Serial

host interface. The Host Interface system parameter determines which host interface is used to

communication with the host. Each interface is software selectable and only one host interface is

active at a time. The host interface is selected based on the power-up default value and can be

changed at run time. The SkyeModule M2 operates under host control using SkyeTek Protocol v3

sent over one of the host interfaces described in this chapter.

The following sections describe the power and host communication connections for the SkyeModule M2.

                                                                             Skyetek Inc

                                                                 1732 Wazee St. Ste 202

                                                                             Denver, CO 80202

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9.1     TTL Serial

Figure 9-1 shows a sample circuit that lets you connect the SkyeModule M2 without the host interface

board.

        CAUTION – Be sure to connect both supply voltage and both ground lines to allow sufficient

        current draw. Failure to do so could cause damage to or failure of the host computer or of

        the SkyeModule M2.

     SkyeModule                                                                 TTL Serial

                                                                                Host

                    TXD                                                    RX

                   Pin 4 (MH)

                   Pin 15 (CF)

                    RXD                                                    TX

                   Pin 2 (MH)

                   Pin 14 (CF)

                    GND                                                    GND

        Pins 10, 16 (MH)

Pins 1, 6, 25, 26, 27, 49 (CF)

                                Figure 9-1: TTL Serial Connection Diagram

A two-wire serial connection (no handshaking) is provided on the TXD and RXD lines where TXD and

RXD are from the module's point of view. Data exchange between the host and the SkyeModule M2

occurs according to SkyeTek Protocol v3 (ASCII or Binary mode). Figure 9-2 shows examples of

typical communication.

                                                                                Skyetek Inc

                                                                           1732 Wazee St. Ste 202

                                                                               Denver, CO 80202

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                               Figure 9-2: TTL Serial Timing Diagram

  Baud rate is selectable via the appropriate system parameter. Preprogrammed factory default

   baud rate is 38,400 Baud.

  Bytes are transmitted least-significant bit (LSB) first using the typical serial data format of

   Start Bit followed by 8 data bits followed by a Stop Bit.

  The TTL Serial connection supports bit rates from 9,600 to 115,200 baud, 8 data bits, no parity,

   1 stop bit.

  Host to reader interface shall be TTL level (non-inverted).

  TTL low = 0 to 0.8V; TTL high = 2.0 to 5V

                                                                      Skyetek Inc

                                                                      1732 Wazee St. Ste 202

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9.2     SPI

The SkyeModule M2 provides a simple   four-wire  SPI  host   interface.  Figure  9-3  shows an example of  a

host interface connection using SPI.

        SkyeModule                                                                          SPI Master

                    SSEL                                                              SSEL

             Pin 24 (MH)

                   Pin 9 (CF)

                    SCK                                                               SCK

             Pin 22 (MH)

             Pin 10 (CF)

                    MOSI                                                              MOSI

             Pin 20 (MH)

                   Pin 8 (CF)

                    MISO                                                              MISO

             Pins 18 (MH)

                   Pin 7 (CF)

                               Figure 9-3: SPI Connection Diagram

The protocol for requests to the SkyeModule M2 is as follows:

       The host must implement SPI master functionality.

       The data packet exchange between the host (SPI Master) and the M2 (SPI Slave) uses SkyeTek

        Protocol v3 (Binary Mode only).

       The SCK line is the master clock controlled by the host and should remain low during idle state.

       The slave select line is active low.

       The data is setup on the rising edge of SCK.

       The message data is latched on the falling edge of SCK.

       The MOSI signal line provides the data from the host to the SkyeModule M2.

       Low = 0 to 0.8 V; High = 2.0 to 5 V.

The timing diagram in Figure 9-4 illustrates this behavior.

                                                                                            Skyetek Inc

                                                                                      1732 Wazee St. Ste 202

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                    Figure 9-4: SPI Request Setup and Sample Timing

        For the request data on the MOSI line, the host software should keep the SSEL pin at steady

         state low as shown in Figure 9-5 below.

        The time delay Td,MAX between byte cycles in a request should not exceed 5 ms.  After 5 ms the

         SkyeModule M2 will timeout, signifying the end of the request.

                                      Figure 9-5: SPI Request Timing

                                                                                         Skyetek Inc

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The protocol for retrieving the response data is outlined below.

  The SkyeModule M2 is half duplex so the response data must be retrieved after the request         has

   been sent.

  The MISO signal provides the response data from SkyeModule M2 to host.

  To retrieve data on the MISO line, the SSEL (Slave Select) signal must toggle low-high-low

   between clocked-back bytes.

Figure 9-6 below shows the timing required to retrieve data on the MISO line.

                                     Figure 9-6: SPI Response Timing

                                                                               Skyetek Inc

                                                                               1732 Wazee St. Ste 202

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9.3     USB 2.0

       As a USB device, the host detects the SkyeModule M2 as an HID device. (Note that the

        SkyeModule M2 uses a standard HID driver and is not a certified USB device.)

       The SkyeModule M2 supports both standard and high speed USB and enumerates correctly on

        both Windows and UNIX platforms.

       Maximum data rates are 41 Kbps from the reader to the host and 62 Kbps from the host to

        reader.

Figure 9-7 shows an example of a circuit to permit USB communications without using the host

interface board.

        SkyeModule                                                                    USB Host

                    VCC                   5V                        VCC

        Pins 9, 15 (MH)

        Pins 2,3 (CF)

                    DPOS                                            DPOS

        Pin 11 (MH)                  33Ω

                   Pin 4 (CF)

                    DNEG                                            DNEG

        Pin 13 (MH)                  33Ω

                   Pin 5 (CF)

                                          18pF  18pF

                    GND                                             GND

        Pins 10, 16 (MH)

Pins 1, 6, 25, 26, 27, 49 (CF)

                                Figure 9-7: USB Connection Diagram

                                                                                      Skyetek Inc

                                                                    1732 Wazee St. Ste 202

                                                                                      Denver, CO 80202

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9.4     I2C

The SkyeModule M2 supports the I2C standard for connecting to a host controller. The device

connection requires that external pull up resistors be added to the SDA and SCL lines as shown in Figure

10-9.

                                  Figure 9-8: I2C Connection Diagram

The SkyeModule M2 requires the host to operate as a master.

       The SPI interface uses a standard two-wire connection in which SCL is the master clock and

        SDA is a bidirectional serial data line.

       Data exchange between the host and the SkyeModule M2 uses SkyeTek Protocol v3 (Binary

        Mode only).

       I2C fast mode (400 kHz) is supported, as is the slower 100kHz data rate.

       The data is sent and received MSB first.

       Low = 0 to 0.8V; High = 2.0 to 5V.

       The device address is 0x7F.

       The communication scheme from host to module is as follows:

             o     Initiate a start condition (SDA transitions low while SCL is high).

             o     Send the nine bits of the initial start packet as follows:

                       Send the 7-bit address.

                       Send the read/write bit as the eighth bit (0 for writing from the host to the

                        slave).

                       Send the ninth bit as the “acknowledge” bit (ACK), which is automatically

                        handled.

                                                                                             Skyetek Inc

                                                                                        1732 Wazee St. Ste 202

                                                                                        Denver, CO 80202

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                     If the reader recognizes the address, it pulls SDA low.

           o       Use the bus to clock each byte of the SkyeTek protocol request.

           o       After sending the request, initiate a stop condition. (SCL transitions high, and then SDA

                   transitions high while SCL is high)

NOTE – You may need to include from one to a few hundred milliseconds of delay between request and

response. The delay may vary for tag-specific commands.

     Communication scheme from module to host is as follows:

           o       Initiate a start condition. (SDA transitions low, and then SCL transitions low.)

           o       Send the 7-bit address.

           o       Send the read/write bit as the eighth bit (1 for reading from the slave to the host).

           o       If the reader recognizes the address, it pulls SDA low for the ACK bit.

           o       If the address isn’t recognized or the module is busy the SDA bit will remain high during

                   the ACK bit.

           o       Clock each byte of the SkyeTek protocol response from the module.

           o       After receiving the response, is received, initiate a stop condition. (SDA transitions high

                   while SCL is high.)

           o       SDA must transition while the clock is low and remain stable while the clock is high.

A  timing diagram illustrating the data transfer is shown in the figure below.

                                        Figure 9-9: I2C Timing Diagram

NOTE – Not reading the entire response before sending another command can cause undesired

behavior.  Always make sure to read the entire response when using the I2C interface.

                                                                                                     Skyetek Inc

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10    Radio  Specifications

10.1    Agency Approvals

As part of a host system, the SkyeModule M2 will not interfere with the  overall  system’s  compliance

with agency requirements for emissions and susceptibility, including:

       United States: FCC 15.225

       Europe: EN300-330, EN301-489, EN 61000-4-3, RoHS

       Australia/New Zealand: AS/NZS 4268:2003

       Taiwan: DGT LP002

       Hong Kong: HKTA 1035

       Singapore: IDA TS SRD

10.2    Frequency Band

The M2 operates in the 13.56MHz (+/- 7KHz) ISM unlicensed band and is suitable for worldwide use.

The frequency is not adjustable.

10.3    Tag Protocols

The SkyeModule M2 supports the basic tag commands (identify, read, and write) for the following tag

types:

       ISO 14443A

       ISO 14443B

       ISO 15693

       Selected proprietary formats, including NXP, Infineon, and EM Microelectronics.

For the most current listing of supported tags and features, see the SkyeModule M2 Tag Support List.

                                                                                            Skyetek Inc

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11  SkyeModule M2       Antenna         Options

You can use the SkyeModule M2 with an on-board antenna, a standard 50 Ω (13.56MHz) external

antenna, or a multiplexer for multiple external antennas.

Internal Antenna - The SkyeModule M2 includes an internal PCB trace loop antenna, located on the

bottom of the module. Useful for space-constrained applications that require less read range, this

antenna is active unless an external MMCX plug is inserted into the MMCX jack.

External Antenna - The M2 includes a switching MMCX jack for connecting an external 50 Ω (13.56MHz)

matched antenna, which can maximize read range. A sample external antenna is included with a

SkyeTek developer kit.

SkyePlus® MXH - The SkyePlus MXH multiplexer provides four or eight ports for external antennas. You

can use multiple multiplexers to increase the number of antennas each M2 module can support. Digital

control is accomplished by either the host processor or reader module. This permits explicit addressing

of any of the eight antennas, using three GPIO pins.

         Low insertion loss: < 1.5 dB

         Isolation: 45 dB minimum

         Control voltage: CMOS/TTL levels

See the SkyePlus Multiplexer Reference Guide for more information.

Read range depends on antenna choice and operating environment. Range can vary widely,

depending on your choice of tag inlay and antenna gain.    Table 11-1 shows some expected read

ranges for internal and external antennas.

Antenna                                 ISO15693 Credit    ISO14443A PVC        ISO14443B

                                        Card Tag           Credit Card Tag      Paypass Inlay

Internal                                4.0 in./10.2 cm    2.5 in./6.4 cm       1.0 in./2.5 cm

External (SkyeTek DK External)          7.0 in./17.8 cm    5 in./12.7 cm        3.0 in./7.6 cm

                                    Table 11-1: Estimated Read Ranges

                                                                                Skyetek Inc

                                                                                1732 Wazee St. Ste 202

                                                                                Denver, CO 80202

                                                                                www.skyetek.com

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12    Communicating         with the Module

12.1   Host Communication (SkyeTek Protocol v3)

The SkyeModule M2 operates under control of a host computer according to SkyeTek Protocol

v3. For more information about this protocol, including commands, flags, request and response

formats, please see the SkyeTek Protocol v3 Reference Guide.

The basic command and response formats are illustrated in the following two sections.

12.2   Request Formats

                         Tag         TID                                   # of     Data

Flags  Cmd.        RID   Type        Len.     TID        AFI     Addr.     Blks.    Len.     Data  CRC

4      4           8     4           4        32         2       4         4        4        2K    4

                                              (max)

                            Table 12-1: Request Format (bytes), ASCII Mode

Msg.                           Tag         TID                                # of     Data

Len    Flags       Cmd.  RID   Type        Len       TID      AFI   Addr.     Blks     Len.  Data     CRC

.                                          .                                  .

2      2           2     4     2           1         16       1     2         2        2     1K       2

                                                     (max)

                         Table 12-2: Request Format (bytes), Binary Mode

                         Required Fields (must be present at all times)

                         Optional fields (depending on the command and flags)

                         Required fields, depending on the command

                                                                                             Skyetek Inc

                                                                                  1732 Wazee St. Ste 202

                                                                                          Denver, CO 80202

                                                                                       www.skyetek.com

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12.3  Response Formats

Message                                                                       Response

Length             Response Code        RID  Tag Type  Data Length            Data      CRC

2                  2                    4    2         2                      1K        2

                        Table 12-3:     Response Format (bytes), Binary Mode

                        Required Fields (must be present at all times)

                        Optional fields (depending on the command and flags)

                        Required fields, depending on the command

                                                                                    Skyetek Inc

                                                                              1732 Wazee St. Ste 202

                                                                              Denver, CO 80202

                                                                              www.skyetek.com

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13    Customizing      System Parameters

System parameters let you configure reader settings to customize the reader for your

environment. You can temporarily alter parameters in memory or change the default values that

are stored on the SkyeModule M2 non-volatile memory. The following table summarizes the

parameters for the SkyeModule M2. (See System Parameter Descriptions in section 13.2 for detailed

information about each parameter)

Parameter Name                       Address  Num. Blocks        Default Value

                                     (hex)    (hex)

Serial Number                        0x0000   0x0004             0x00000000

Firmware Version                     0x0001   0x0004             0xXXXXXXXX (depending on release)

Hardware Version                     0x0002   0x0004             0xXXXXXXXX (depending on release)

Product Code                         0x0003   0x0002             0x0002

Reader ID                            0x0004   0x0004             0xFFFFFFFF

Reader Name                          0x0005   0x0032             SkyeModule M2 (in hex)

Host Interface Type                  0x0006   0x0001             0x01 (TTL)

Host Interface Baud Rate             0x0007   0x0001             0x02 (38400)

User Port Direction                  0x0008   0x0001             0x00

User Port Value                      0x0009   0x0001             0x7F

MUX Control                          0x000A   0x0001             0x00

Operating Mode                       0x000C   0x0001             writing 01 puts the device to sleep

GPIO Toggle on Select                0x0013   0x0001             0x00

                           Table     13-1: SkyeModule M2 System  Parameters

13.1   Changing System Parameters

           CAUTION – Changing system parameter values – especially the default values – can render

           your SkyeModule M2 non-operational in your environment. Research, record, and test all

           planned changes to make sure they are compatible with your system.

You can read or write system parameters via the following commands:

      Read System Parameter – Reads the current value of the system parameter at the memory

       address specified.

      Write System Parameter – Writes a new value to the system parameter at the memory address

       specified.

      Store Default System Parameter – Writes a new system parameter value to the non-volatile

       memory.     This saves the setting even after a power cycle or reset.

                                                                                         Skyetek Inc

                                                                               1732 Wazee St. Ste 202

                                                                                Denver, CO 80202

                                                                                www.skyetek.com

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       Retrieve Default System Parameter – Reads the system parameter value at the address

        specified out of non-volatile memory.

See System Parameter Descriptions in section 13.2 for detailed information about individual

parameters.

For full examples of how to use these commands, see the system parameter examples found in Using

SkyeProtocol V3 Reader Commands.     Also, see the SkyeTek Protocol v3 Reference Guide for a

complete list of commands and the communication protocol specification.

        CAUTION – Resetting (cycling power) on your SkyeModule M2 causes all system parameters

        to revert to their default values. Any changes made to system parameters in memory are

        lost at reset unless you write them to the non-volatile memory as the new default values.

        Any changes to the default values do not take effect until the reader is reset.

13.2  System Parameter Descriptions

This section describes the SkyeModule M2 system    parameters.

13.2.1 Serial Number

       Returns the serial number of the reader

       Parameter address: 0x0000

       Length (bytes): 4

       Default value: 0x00000000

       Read-only

13.2.2  Firmware Version

       Returns the firmware version currently loaded on the    reader.

       Refer to the SkyeWare User Guide for information about  updating  firmware.

       Parameter address: 0x0001

       Length (bytes): 4

       Default value: 0xXXXXXXXX (depending on release)

       The firmware version uses this format:

             o     Major revision (1 Byte)

             o     Minor revision (1 Byte)

             o     Current build number (2 bytes)

       Read-only

                                                                                             Skyetek Inc

                                                                          1732 Wazee St. Ste 202

                                                                          Denver, CO 80202

                                                                          www.skyetek.com

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13.2.3  Hardware Version

       Returns the current hardware version of the reader

       Parameter address: 0x0002

       Length (bytes): 4

       Default value: 0xXXXXXXXX (depending on release)

       The hardware version uses the following format:

        o          Major revision (1 Byte)

        o          Minor revision (1 Byte)

        o          Current build number (2 bytes)

       Read-only

13.2.4  Product Code

       Returns the SkyeTek product         code  identifier.  (Each  SkyeTek  Product  has  a  unique  product

        code.)

       Parameter address: 0x0003

       Length (bytes): 2

       Default value: 0x000A

       Read-only

13.2.5  Reader ID

       Specifies the Reader ID, which is a reader-specific identifier. It lets the reader execute and

        respond only to those commands intended for it. The reader determines if the Reader ID in

        the request matches its internal Reader ID. If the ID does not match, the reader does not

        respond.

       Parameter address: 0x0004

       Length (bytes): 4

       Default value: 0xFFFFFFFF

       Select the Reader ID functionality by specifying the RID Flag in the request. This setting lets

        you use multiple readers on the same bus or networked together.

       Read/write

13.2.6  Reader Name

       Identifies a reader with a 32-byte         user-defined       name.

       Parameter address: 0x0005

       Length (bytes): 32 (20 hex)

       Default value is “SkyeModule M2”           (in hex)

       Read/write

                                                                                                        Skyetek Inc

                                                                                        1732 Wazee St. Ste 202

                                                                                                Denver, CO 80202

                                                                                                www.skyetek.com

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13.2.7  Host Interface Type

       Identifier for the type of host interface       being used.

       Parameter address: 0x0006

       Length (bytes): 1

       Default value: 0x01 (TTL)

       Valid host interface values are:

        o          0x01 – TTL Serial

        o          0x03 – SPI

        o          0x05 – I2C

        o          0x06 – USB

        o          Any other values are invalid and     are ignored.

       Read/write

13.2.8  Interface Baud Rate

       Sets the baud rate of the host interface.

       Works for the TTL Serial host interface only.

       Parameter address: 0x0007

       Length (bytes): 1

       Default value: 0x02 (38,400)

       Valid baud rate values are:

        o          0x01 – 19200

        o          0x02 – 38400

        o          0x03 – 57600

        o          0x04 – 115200

        o          Any other value – 9600

       Read/write

13.2.9  User Port Direction

       Sets the direction of the GPIO pins of the reader.

       Parameter address: 0x0008

       Length (bytes): 1

       Default value: 0x00

       Default value is 0x00 (GPIO pins are outputs).

       A one in the bit position indicates that the corresponding GPIO pin is an input.

       A zero in the bit position indicates that the corresponding GPIO pin is an output.

       Bits correspond to the pins as follows:

        o          BIT0 – GPIO 0

        o          BIT1 – GPIO 1

        o          BIT2 – GPIO 2

        o          BIT3 – GPIO 3

                                                                                            Skyetek Inc

                                                                      1732 Wazee St. Ste 202

                                                                                          Denver, CO 80202

                                                                                          www.skyetek.com

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         o         BIT4 – GPIO 4

         o         BIT5 – GPIO 5

         o         BIT6 – GPIO 6

         o         BIT7 – Enable

        Read/write

13.2.10            User Port Value

        Sets or reads the value of the GPIO pins of the reader.

        Parameter address: 0x0009

        Length (bytes): 1

        Default value is 0x7F (GPIO pins are logic high).

        A one in the bit position indicates that the corresponding GPIO pin is logic high.

        A zero in the bit position indicates that the corresponding GPIO pin is logic low.

        The enable bit (bit 7) must be set for the settings to take effect.

        Bits correspond to the pins as follows:

         o         BIT0 – GPIO 0

         o         BIT1 – GPIO 1

         o         BIT2 – GPIO 2

         o         BIT3 – GPIO 3

         o         BIT4 – GPIO 4

         o         BIT5 – GPIO 5

         o         BIT6 – GPIO 6

         o         BIT7 – Enable

        Read/write

13.2.11            MUX Control

        Controls a SkyePlus multiplexer. See the SkyePlus Multiplexer Reference Guide       for  complete

         information about using this parameter.

        Parameter address: 0x000A

        Length (bytes): 1

        Default value: 0x00 (Mux Control disabled)

        Read/write

13.2.12            Operating Mode

        Puts the reader into sleep mode.

        Parameter address: 0x000C

        Length (bytes): 1

        Default value is 0x00 (active).

                                                                                             Skyetek Inc

                                                                              1732 Wazee St. Ste 202

                                                                              Denver, CO 80202

                                                                              www.skyetek.com

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        Writing a value 0x01 to this system parameter puts the reader in sleep mode. (Not supported

         with the USB host interface.)

        Sending any command on any interface wakes the reader from sleep mode.

        Read Only

13.2.13            GPIO Toggle on Select

        Sets GPIO 0 to toggle high on any Select command (with Inventory, Loop, or Loop plus

         Inventory flags).

        Parameter address: 0x0013

        Length (bytes): 1

        Default value: 0x00 (disabled)

        GPIO 0 remains high for a period of time defined by the value for this parameter,

         multiplied by one millisecond with a maximum of 255 ms. For example, a system parameter

         value of 0x0A indicates a high period of 10ms.

        Overrides current GPIO settings.

        Can be stored in nonvolatile memory via a Store Default System Parameter command.

        The response to the Select command is not available to the host interface until after GPIO 0

         has toggled.

        A value of 0x00 disables this function

        Read/write

                                                                                            Skyetek Inc

                                                         1732 Wazee St. Ste 202

                                                                                 Denver, CO 80202

                                                                                 www.skyetek.com

Main 720.328.3425  Fax:720.228.2400
SkyeModule M2 Reference Guide                                                                  Page | 41

14  Operating      Modes

The SkyeModule M2 has three operating modes: Sleep, Active, and Loop. The low-power Sleep mode

can be used to conserve battery or system power.

The reader can be put into sleep mode by writing the data 0x01 to the Operating Mode system

parameter using the Write System Parameter command. After the reader gives a positive response,

it enters Sleep mode. Any command wakes the reader from Sleep mode. Even sending a single byte to the

reader wakes it from Sleep mode. The reader gives the same positive response upon waking from sleep

mode as it gives upon entering Sleep mode. The following example illustrates putting the module

to sleep using a binary mode request.

Request

Start     Message        Flags       Command      Address     Number     Data      Data        CRC

          Length                                              of Blocks  Length

02        000D           8201        2020         00C0        0001       0001      01          D0CF

Response

Start                       Message Length              Command Response         CRC

02                          0004                        1202                     E652

The module responds with a success message and then goes to sleep.        Any command can be used

to wake the module up however the following example uses the basic select tag command to wake

the module up.

Request

Start              Message           Flags              Command          Tag Type        CRC

                   Length

02                 0008              0020               0101             0000            F81A

Response

Start                       Message Length              Command Response         CRC

                                                                                         Skyetek Inc

                                                                               1732 Wazee St. Ste 202

                                                                                   Denver, CO 80202

                                                                                   www.skyetek.com

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02                 0004                  1202                     E652

The module responds with the same success message as when put to sleep indicating that the

device is awake.   Note that the select tag command would have to be sent again to actually select

a tag, as the first command just wakes the module up from sleep.

Active mode is the main operating mode of the reader.  Loop mode is entered by sending a select

tag command with the loop flag present.  The reader will then continuously poll for tags and send

any tags found back to the host with no other command request required by the host.  Examples

of this can be found in Using SkyeProtocol V3 Basic Examples.     Also, see the SkyeTek Protocol v3

Reference Guide for a complete list of commands and the communication protocol specification.

                                                                                     Skyetek Inc

                                                                  1732 Wazee St. Ste 202

                                                                  Denver, CO 80202

                                                                  www.skyetek.com

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