CC1000-無線收發(fā)塊

1、CC1000無線收發(fā)摘要 介紹一種無線收發(fā)集成芯片 CC1000的電路結(jié)構(gòu)及典型的應(yīng)用設(shè)計；著重說明 CC1000與微控 制器通信所要求的時序。關(guān)鍵詞 無線收發(fā) 可編程 跳頻CC1000引言CC1000是根據(jù)Chipcon公司的SmartRF技術(shù)，在0.35卩m CMO工藝下制造的一種理想的超高 頻單片收發(fā)通信芯片。它的工作頻帶在 315 868及915MHz,但CC1000很容易通過編程使其工作 在30曠1000MHz范圍內(nèi)。它具有低電壓（2.33.6V），極低的功耗，可編程輸出功率（-2010dBm）, 高靈敏度（一般-109dBm）,小尺寸（TSSOP-28封裝），集成了位同步器等特點。

2、其 FSK數(shù)傳可 達(dá)72.8Kbps,具有250Hz步長可編程頻率能力，適用于跳頻協(xié)議；主要工作參數(shù)能通過串行總線接口編程改變，使用非常靈活。1電路結(jié)構(gòu)圖1所示為CC1000的簡化模塊圖。在接收模式下，CC1000可看成是一個傳統(tǒng)的超外差接收器。 射頻（RF）輸入信號經(jīng)低噪聲放大器（LNA ）放大后翻轉(zhuǎn)進(jìn)入混頻器，通過混頻器混頻產(chǎn)生中頻（IF） 信號。在中頻處理階段，該信號在送入解調(diào)器之前被放大和濾波?？蛇x的RSSI信號和IF信號也可通過混頻產(chǎn)生于引腳RSSI/IF。解調(diào)后，CC1000從引腳DIO輸出解調(diào)數(shù)字信號，解調(diào)信號的同步 性由芯片上的PCLK提供的時鐘信號完成。kSSl 】Fii a

3、aL1 L2 CHPOUT皆DIO4 DCLKPCLK PALIV_AoXQSC_05圖1 CC1000的簡化模塊圖在發(fā)送模式下，壓控振蕩器（VCO）輸出的信號直接送入功率放大器（PA）。射頻輸出是通 過加在DIO腳上的數(shù)據(jù)進(jìn)行控制的，稱為移頻鍵控（FSK）。這種內(nèi)部T/R切換電路使天線的連 接和匹配設(shè)計更容易。頻率合成器產(chǎn)生的本振信號，在接收狀態(tài)下送入功放。頻率合成器是由晶振（XOSC）、鑒相器（PD）、充電脈沖、VCO以及分頻器（/R和/N ）構(gòu)成，外接的晶體必須與 XOSC引腳相連， 只有外圍電感需要與VCO相連。2應(yīng)用電路CC1000工作時外圍元件很少，典型的應(yīng)用電路如圖2所示。當(dāng)配置

4、CC1000不同的發(fā)射頻率時 外圍元器件參數(shù)也不同，具體參數(shù)請見參考文獻(xiàn)1。:LCuJtSAw叮選C41=kAV3D-3V AVDD-.；V341 2 Z32 |卜.k-ib-FJ_C 11 _CH_ CZ UU _CL4I I I T INCC C100QAXDDRSSJIFAGNDPALERFMPDATRl OilI KAvrrACpMDDIOAr.)AGMDDVDDASDDD(iNDLIUiXDL2XOSC_Q1(HP_()l.iTR_BI XSAGNDAGMDAVDD10141112135o21j9o DVDMV17HlXT Al圖2 CC1000的典型應(yīng)用電路圖 3三線串行數(shù)據(jù)口CC

5、1000可通過簡單的三線串行接口 （PDATA、 PCLK和PALE）進(jìn)行編程，有36個8位配置寄存器，每個由7位地址尋址。一個完整的CC1000配置，要求發(fā)送29個數(shù)據(jù)幀，每個16位（7個地址位，1個讀/寫位和8個數(shù)據(jù)位）PCLK頻率決定了完全配置所需的時間。在10MHz的PCLK 頻率工作下，完成整個配置所需時間少于 60卩s。在低電位模式設(shè)置時，僅需發(fā)射一個幀，所需時間 少于2卩s。所有寄存器都可讀。在每次寫循環(huán)中，16位字節(jié)送入PDATA通道，每個數(shù)據(jù)幀中7個 最重要的位（A6: 0）是地址位，A6是MSB （最高位），首先被發(fā)送。下一個發(fā)送的位是讀 /寫位（高電平寫，低電平讀），在傳

6、輸?shù)刂泛妥x/寫位期間，PALE （編程地址鎖存使能）必須保持低 電平，接著傳輸8個數(shù)據(jù)位（D7 : 0），如圖3所示。表1是對各參數(shù)的說明。PDATA在PCLK 下降沿有效。當(dāng)8位數(shù)據(jù)位中的最后一個字節(jié)位 D0裝入后，整個數(shù)據(jù)字才被裝入內(nèi)部配置寄存器 中。經(jīng)過低電位狀態(tài)下編程的配置信息才會有效，但是不能關(guān)閉電源。?CLKPDAIAPALE:地址寫模式i ii jub飾心地址圖3 CC1000寫操作的編程時序圖表1串行接口時序說明符弓| gfM值吒LK頻瀛Ir| ;l 1fCL.DUvn50PCLK保持低電屮的理気時間PCl.K1 -1巧九訂丨50PTIK陳持高電平的対血時阿V. h 心，：10

7、K LkH到下降沿直PALE保持低電T的眾薊時間paleW煽時阿/m/ins-10PCLtHUl L斤汨心pal匚保加LE電屮的嵐如時河pdataCj 時間曲ms10PCLK轉(zhuǎn)到卜褲沿就PALE上敦?fù)?jù)潢備好的垠短時間PDATAt 時問/lo/ns.10PCM買下降沿伉PALE匕數(shù)搖族備好的最SJ時問11升吋何K LKLlALL LJ1E14M的址 A：值卜時時何卜降H微控制器通過相同的接口也能讀出配置寄存器。首先，發(fā)送7位地址位，然后讀/寫位設(shè)為低 電平，用來初始化讀回的數(shù)據(jù)。接著，CC1000從尋址寄存器中返回數(shù)據(jù)。此時，PDATA用作輸出 口，在讀回數(shù)據(jù)期間（D7 : 0）,微控制器必須把

8、它設(shè)成三態(tài)，或者在引腳開路時設(shè)為高電平。讀 操作的時序如圖4所示。吃 l kmfuiruLnruuuirLmuLru地址讀摸犬計據(jù)字節(jié)I1 AL EQ圖4 CC1000讀操作的編程時序圖4與微控制器連接微控制器使用3個輸出引腳用于接口（ PDATA、PCLK、PALE），與PDATA相連的引腳必須 是雙向引腳，用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。提供數(shù)據(jù)計時的DCLK應(yīng)與微控制器輸入端相連，其余引腳用來監(jiān)視LOCK信號（在引腳CHP_OUT）。當(dāng)PLL鎖定時，該信號為邏輯高電平。圖5為P87LPC762 單片機(jī)與CC1000接口示意圖。圖5接口示意圖P87LPC762單片機(jī)寫CC1000內(nèi)部寄存器的程序如下:

9、C程序 write_com(uchar addr,uchar com_datO/)寫內(nèi)部寄存器子程序 char i;addr=1;pale=0; / 允許地址鎖存 for(i=0;i7;i+) / 送地址 addr=1;p_data=CY;pclk=0; / 上升沿pclk=1;p_data=1;/ 寫操作pclk=0;pclk=1;pale=1; / 禁止地址鎖存for (i=0;i8;i+)com_data=1;p_data=CY;pclk=0;pclk=1;5 結(jié)語當(dāng)調(diào)制數(shù)據(jù)時，CC1000能被設(shè)置成三種不同的數(shù)據(jù)形式，分別為同步NRZ模式、同步曼徹斯te碼模式、異步傳輸（UART）模式。為了滿足電池供電情況下嚴(yán)格的電源損耗要求，CC