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《單片無線收發(fā)芯片CC1100的原理與開發(fā)應(yīng)用》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、單片無線收發(fā)芯片CC1100的原理與開發(fā)應(yīng)用孫鵬CC1100是德儀（TI）公司生產(chǎn)的一款單片低功耗多通道無線收發(fā)芯片，它支持315/433/868/915MHz的ISM/SRD頻段，廣泛應(yīng)用在自動抄表、遠(yuǎn)程監(jiān)視報(bào)警、工業(yè)監(jiān)控、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)以及家庭自動化等場合。筆者之前曾經(jīng)在本刊介紹過一款無線收發(fā)芯片nRF905，CC1100與之相比，多了315MHz頻段支持，靈敏度更高（可達(dá)-111dB，而nRF905為-100dB），速率更高（可達(dá)500Kbps），且管腳數(shù)量減少，接口更加簡單。一、封裝與管腳定義
2、CC1100為20腳QLP（4×4mm）小封裝，管腳排列和具體功能分別見圖1和表1所示。圖1管腳封裝表1管腳定義序號名稱類型說明1SCLK數(shù)字輸入SPI接口時鐘信號2SO(GDO1)數(shù)字輸出CSn=0：SPI接口數(shù)據(jù)輸出；CSn=1：通用輸出口3GDO2數(shù)字輸出通用輸出口4DVDD數(shù)字電源1.8~3.6V數(shù)字電源地5DCOUPL數(shù)字電源用于去耦的1.6~2.0V數(shù)字電源輸出6GDO0數(shù)字I/O口通用輸入/輸出口7CSn數(shù)字輸入片選信號，0有效8XOSC_Q1模擬I/O晶振腳1，或振蕩時鐘輸入9，11，
3、14，15AVDD模擬電源1.8~3.6V模擬電源10XOSC_Q2模擬I/O晶振腳212RF_P射頻I/O射頻輸入輸出13RF_N射頻I/O射頻輸入輸出16GND模擬地17RBIAS模擬I/O參考電流的外部偏置電阻連接端18DGUARD數(shù)字電源用于數(shù)字噪聲隔離的電源供電端19GND數(shù)字地20SI數(shù)字輸入SPI數(shù)據(jù)輸入端二、CC1100的典型應(yīng)用電路CC1100的應(yīng)用電路簡單，僅需很少的外部元件即可工作。如圖2所示為315/433MHz頻段的參考電路。圖中R1為偏置電阻，用以調(diào)整精確的偏置電流。C8、
4、C9、L1、L2構(gòu)成一個非平衡變壓器（Balun），將CC1100的差分輸出變?yōu)閱味松漕l信號，與LC網(wǎng)絡(luò)一起進(jìn)行阻抗變換以匹配50歐姆天線（或同軸電纜）。在不同工作頻率下各元件的值也有所不同，具體請參見CC1100的數(shù)據(jù)手冊。圖2315/433MHz參考電路三、CC1100與MCU的接口由硬件連接圖可以看出，CC1100與MCU的接口包括兩部分：SPI接口和GDO【0~2】。SPI接口用于雙向數(shù)據(jù)傳輸，而GDO【0~2】為可編程通用輸出端口，主要配置用于表征CC1100的狀態(tài)、時鐘輸出等。1、SPI接
5、口CC1100通過一個簡單的4線SPI接口進(jìn)行配置以及數(shù)據(jù)的寫入和讀取。總線上所有的地址和數(shù)據(jù)傳送都是高位（MSB）在前。所有SPI傳送都是起始于一個包含讀/寫（R/W）位、訪問位和6位地址位的頭字節(jié)，在地址和數(shù)據(jù)傳送過程中，片選信號（CSn，低有效）必須保持為低電平，如果CSn變高，過程結(jié)束。當(dāng)CSn變低后，MCU必須等到CC1100的SO腳變低才可以開始發(fā)送頭字節(jié)。SO=0標(biāo)志著電壓調(diào)整穩(wěn)定且晶振已開始工作。除非芯片工作于休眠（SLEEP）或晶振關(guān)閉（XOFF）狀態(tài)，否則在CSn=0后SO腳都會立
6、刻變?yōu)榈碗娖健Ｐ酒瑺顟B(tài)字節(jié)：當(dāng)MCU發(fā)送完頭字節(jié)、數(shù)據(jù)字節(jié)或者命令后，CC1100會從SO腳輸出芯片狀態(tài)字節(jié)。該字節(jié)包括對MCU有用的關(guān)鍵狀態(tài)信息，具體如下。S7：CHIP_RDYn，準(zhǔn)備好信號，在SCLK的第一個有效邊沿前，此位必須變?yōu)?，表明晶振已正常工作；S【6-4】：STATE值，表明芯片當(dāng)前所處狀態(tài)，如表2所示；S【3-0】：FIFO_BYTES_AVAILABLE，讀數(shù)據(jù)時（頭字節(jié)中R/W=1）表明接收FIFO中可讀取的字節(jié)數(shù)，寫數(shù)據(jù)時（R/W=0）表明發(fā)送FIFO可寫入字節(jié)數(shù)。表2芯片狀
7、態(tài)字節(jié)構(gòu)成7CHIP_RDYn0：準(zhǔn)備好6：4STATE【2：0】標(biāo)志當(dāng)前狀態(tài)=000：空閑狀態(tài)；=001：RX接收模式；=010：TX發(fā)送模式；=011：發(fā)送就緒；=100：頻合校準(zhǔn)；=101：PLL正在設(shè)置；=110：接收FIFO溢出；=111：發(fā)送FIFO空3：0FIFO_BYTES_AVAILABLE收/發(fā)FIFO中可用字節(jié)數(shù)2、通用輸出管腳CC1100具有3個通用數(shù)字輸出管腳：GDO0、GDO1和GDO2，它們可以通過SPI接口被MCU配置成不同的功能，配置寄存器IOCFG【0，1，2】分別
8、對應(yīng)三個管腳的功能配置。GDO1同時也是SPI接口的SO口，因此，只有在CSn=1時，所配置的輸出功能才有效。GDO1默認(rèn)的配置為三態(tài)輸出，在CSn為高時此管腳保持為高阻態(tài)，這樣在總線連接多個器件時不會影響總線工作；GDO0默認(rèn)配置為晶振頻率的192分頻輸出（126KHz~146KHz）。由于一上電復(fù)位Xosc就開始工作，因此此時鐘輸出可以用于給系統(tǒng)中其它器件提供振蕩信號。另外，CC1100片上集成有1個模擬溫度傳感器，當(dāng)向IOCFG0.GDO0_CFG
