CC1000是一款基于Chipcon公司SmartRF技术的超高频单片收发通信芯片,采用0.35μm CMOS工艺制造。该芯片的工作频带覆盖315、868及915MHz,并可通过编程扩展至300~1000MHz范围。CC1000的特点包括低电压(2.3~3.6V)运行、极低功耗、可编程输出功率(-20~10dBm)、高灵敏度(一般-109dBm)以及集成位同步器等特性。其支持FSK数传速率高达72.8Kbps,具备250Hz步长可编程频率能力,适合跳频协议。芯片的主要工作参数可以通过串行总线接口编程更改,提供高度灵活性。
电路结构
CC1000在接收模式下表现为传统超外差接收器。射频(RF)输入信号经过低噪声放大器(LNA)放大并反转后进入混频器,混合产生中频(IF)信号。在中频处理阶段,信号在送入解调器前被放大和过滤。可选择的RSSI信号和IF信号也可以通过混频产生于RSSI/IF引脚。解调后,CC1000通过DIO引脚输出解调数字信号,解调信号的同步性由芯片上的PCLK提供的时钟信号实现。在发送模式下,压控振荡器(VCO)输出的信号直接送入功率放大器(PA)。射频输出通过附加在DIO脚上的数据进行控制,即移频键控(FSK)。这种内部T/R切换电路使得天线的连接和匹配设计更加简单。频率合成器产生的本振信号,在接收状态下发送到功放。频率合成器由晶振(XOSC)、鉴相器(PD)、充电脉冲、VCO以及分频器(/R和/N)组成,外部晶体必须与XOSC引脚相连,而VCO则需要与外部电感相连。
应用电路
CC1000在工作时所需的外围元件较少,典型的应用电路示意图见参考资料。当配置CC1000的不同发射频率时,外围元器件的参数也会相应变化。
三线串行数据口
CC1000通过简单的三线串口调试软件(PDATA、PCLK和PALE)进行编程,包含36个8位配置寄存器,每个由7位地址寻址。一次完整的CC1000配置需要发送29个数据帧,每个16位(7个地址位,1个读/写位和8个数据位)。PCLK频率决定了完全配置所需的时间。在10MHz的PCLK频率下,完成整个配置所需时间不到60μs。在低电势模式设置时,只需发射一个帧,所需时间不超过2μs。所有寄存器均可读取。在每次写操作中,16位字节通过PDATA通道发送,每个数据帧中7个最重要的位(A6:0)作为地址位,其中A6是MSB(最高位),首先发送。接下来发送的是读/写位(高电平写,低电平读),在传输地址和读/写位期间,PALE(编程地址锁存使能)必须保持低电平,随后传输8个数据位(D7:0),如图3所示。表1对各个参数进行了说明。PDATA在PCLK下降沿有效。当8位数据位中的最后一个字节位D0装载完毕后,整个数据字才被装载到内部配置寄存器中。在低电势状态下编程的配置信息才会生效,但在断电情况下不会保存。微控制器也可以通过相同的接口读取配置寄存器。首先,发送7位地址位,然后将读/写位设置为低电平,以初始化读回的数据。接着,CC1000从所寻址的寄存器中返回数据。在此过程中,PDATA用作输出端口,在读回数据期间(D7:0),微控制器必须将其设置为三态,或在引脚开路时设置为高电平。
参考资料
基于WSN的小区自行车防盗系统的设计.AET电子技术应用.2024-10-25
嵌入式智能射频光传输模块设计.电子产品世界.2024-10-25
嵌入式智能射频光传输模块设计.ofweek.2024-10-25