基于CC1010芯片的微型無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的設計
摘 要：本文介紹了基于SmartRFCC1010芯片的微型無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的設計,給出了采用CC1010芯片設計微型無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的設計方案,并提出了在PCB板制作過程中應注意的問題。
關鍵詞：SmartRF CC1010;8051內(nèi)核;Flash
引言
無線射頻傳輸主要應用于家庭自動化控制、工業(yè)系統(tǒng)控制、自動儀表檢測系統(tǒng)、安防報警系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡控制以及掌上PDA無線數(shù)據(jù)通信方面。CC1010是根據(jù)SmartRF技術,在0.35mmCMOS工藝下研制出的一種理想的超高頻單片收發(fā)通信芯片。與以往RF芯片不同的是,CC1010內(nèi)部集成了高性能的8051微處理器。它具有低電壓、低功耗、高靈敏度、尺寸小等特點,與很少的一些外圍器件搭配就可以設計成強大的具備無線通信能力的嵌入式系統(tǒng)。
CC1010芯片的功能結構和工作原理
功能結構
CC1010芯片主要有8051處理器、Flash編程DMA、數(shù)據(jù)加密模塊、看門狗時鐘、PWM、特殊功能寄存器、RF收發(fā)器等部分組成,具體結構如圖1所示。
工作原理
CC1010芯片工作頻帶可選擇315、433、868、915MHz,而且可以通過軟件編程使它運行在300~1000MHz范圍內(nèi)。內(nèi)部具備快速鎖相環(huán)設置功能,可采用跳頻協(xié)議。在FSK調(diào)制模式下,數(shù)據(jù)速率可達到76.8K波特。
在發(fā)送數(shù)據(jù)時,CC1010有兩種工作模式：一種是字節(jié)模式,另一種是位模式。在字節(jié)模式中,從緩沖寄存器RFBUF中一次取8位到移位寄存器,經(jīng)過調(diào)制發(fā)射出去,當移位寄存器空時,再從RFBUF中取8位,而RFBUF中數(shù)據(jù)的裝入,是由中斷引發(fā)的。在位模式下,每次只是從RFBUF寄存器的最低位取數(shù)據(jù),當此位數(shù)據(jù)發(fā)送出去后,再從RFBUF最低位取,發(fā)送一位產(chǎn)生一個中斷,通知RFBUF裝載一位新的數(shù)據(jù)。發(fā)送數(shù)據(jù)采用的是FSK方式,VCO輸出的信號直接送入功率放大器(PA),然后經(jīng)天線發(fā)射出去。
在接收數(shù)據(jù)時,CC1010可看成是一個傳統(tǒng)的超外差接收器。RF輸入信號經(jīng)低噪聲放大器(LNA)放大后翻轉進入混頻器,通過混頻器混頻產(chǎn)生中頻(IF)信號。在中頻處理階段,該信號送入解調(diào)器之前被放大和濾波。解調(diào)的數(shù)據(jù)被送進移位寄存器中,然后再存入到緩沖器RFBUF中,經(jīng)由處理器把數(shù)據(jù)取出,這個過程也有字節(jié)和位兩種工作模式,情況正好與發(fā)送過程相逆。頻率合成器產(chǎn)生的本振信號,在接收狀態(tài)下送入功放,它由晶振(XOSC)、鑒相器(PD)、充電脈沖、VCO以及分頻器(/R和/N)構成。外接的晶振必須與XOSC引腳相連,只有外圍電感需要與VCO相連。
收發(fā)模式的切換是由內(nèi)部寄存器控制的,這樣使得天線與外圍器件的連接和匹配比較容易,而且增加了硬件電路工作的可靠性。
