|
CC2500芯片，是TI（原Chipcon被TI收購(gòu)）推出的一款超低功耗、低成本的無(wú)線收發(fā)模塊，其載頻范圍在2.400GHz～2.483GHz內(nèi)可調(diào)，可用來(lái)實(shí)現(xiàn)多信道通信。它支持多種調(diào)制方式，包括FSK、GFSK、OOK和MSK，數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達(dá)500kb/s。CC2500還為信息包處理、數(shù)據(jù)緩沖、脈沖傳送、空閑信道評(píng)估、連接品質(zhì)指示和電磁喚醒等功能提供了額外的硬件支持。它有四種主要的狀態(tài)：接收（RX）、發(fā)送（TX）、空閑（IDLE）和休眠（SLEEP） 基本特點(diǎn)(1) 2400-2483.5 MHz的ISM和SRD頻段 (2) 最高工作速率500kbps，支持2-FSK、GFSK和MSK調(diào)制方式 (3) 高靈敏度（-101dBm在10Kbps 1%） (4) 內(nèi)置硬件CRC 檢錯(cuò)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信地址控制 (5) 較低的電流消耗（RX中，13.3mA） (6) 可編程控制的輸出功率，對(duì)所有的支持頻率可達(dá) 1dBm (7) 支持低功率電磁波激活功能 (8) 支持傳輸前自動(dòng)清理信道訪問（CCA），即載波偵聽系統(tǒng) (9) 快速頻率變動(dòng)合成器帶來(lái)的合適的頻率跳躍系統(tǒng) (10) 模塊可軟件設(shè)地址，軟件編程非常方便 (11) 標(biāo)準(zhǔn)DIP間距接口，便于嵌入式應(yīng)用 (12) 單獨(dú)的64字節(jié)RX和TX數(shù)據(jù)FIFO WOR功能：為了節(jié)約電能，射頻芯片通常采用休眠模式。芯片在休眠時(shí)勢(shì)必會(huì)丟失信息，CC22500的WOR（Wakeup-on-Radio）功能能很好地避免這點(diǎn)。WOR功能保證芯片在深度睡眠時(shí)周期性地蘇醒，探聽周圍是否有信號(hào)，這個(gè)過程不需要CPU的中斷，如果有數(shù)據(jù)包成功接收，芯片可通過引腳輸出中斷通知MCU讀取。 RSSI和LQI功能：RSSI反映接收信號(hào)強(qiáng)度，LQI反映信號(hào)的連接質(zhì)量，兩者都可以通過讀取芯片的寄存器得到。LQI雖然能夠判斷連接質(zhì)量，但會(huì)因調(diào)制方式的不同而不同。RSSI是判斷兩個(gè)節(jié)點(diǎn)距離的很好的參數(shù)。在從RSSI寄存器中讀到數(shù)值后我們需要進(jìn)行一系列轉(zhuǎn)化，才能得到接收強(qiáng)度值。
CCA功能：CCA（Clear Channel Assessment）能夠指示當(dāng)前信道是否處于空閑狀態(tài)。其作用與CSMA相似。當(dāng)芯片要轉(zhuǎn)入發(fā)送模式時(shí)，會(huì)首先檢查信道，只有當(dāng)信道為空閑時(shí)，才進(jìn)入發(fā)送模式，否則停留在原模式或由編程設(shè)定進(jìn)入其他模式。 典型應(yīng)用場(chǎng)合無(wú)線遙控，無(wú)線鼠標(biāo)，無(wú)線鍵盤；
工業(yè)無(wú)線控制，自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；
無(wú)線傳感器，無(wú)線電子標(biāo)簽，遙控玩具；
水、氣、熱、電等居民計(jì)量表具無(wú)線自動(dòng)抄表；
CC2420是Chipcon（已被TI收購(gòu)）公司推出的首款符合2.4GHz IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的射頻收發(fā)器。該器件包括眾多功能，是第一款適用于ZigBee產(chǎn)品的RF器件。它基于SmartRF 03技術(shù)，以0.18um CMOS工藝制成,只需極少外部元器件，工作在2400-2483.5MHZ 的ISM 頻段由一個(gè)完全集成的頻率調(diào)制器一個(gè)帶解調(diào)器的接收器一個(gè)功率放大器一個(gè)晶體震蕩器和一個(gè)調(diào)節(jié)器組成�？勺詣�(dòng)產(chǎn)生前導(dǎo)碼，CRC 可以很容易通過SPI 接口進(jìn)行編程配置，電流消耗低。性能穩(wěn)定且功耗極低。CC2420的選擇性和敏感性指數(shù)可確保短距離通信的有效性和可靠性。利用此芯片開發(fā)的無(wú)線通信設(shè)備支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸率高達(dá)250kbps可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的快速組網(wǎng)。 基本特點(diǎn)：(1) 工作在2400-2483.5 MHz的ISM和SRD頻段. -采用直接序列擴(kuò)頻方式. -工作速率250kbps，碼片速率2 MChip/s. -使用 O-QPSK調(diào)制方式. -高靈敏度（-95dBm）. -較低的電流消耗（RX :13.3 mA TX:17.4 mA). -抗鄰頻道干擾能力強(qiáng)(39dB) -內(nèi)部集成有VCO、LNA、PA以及電源整流器. -采用低電壓供電(2.1～3.6V). -輸出功率編程可控. (2) IEEE802.15.4-2003標(biāo)準(zhǔn)MAC層硬件支持. -前導(dǎo)碼與同步字段自動(dòng)生成與檢測(cè). -CRC-16自動(dòng)生成與檢測(cè). -空閑信道檢測(cè). -能量檢測(cè)、接收信號(hào)強(qiáng)度與鏈路質(zhì)量指示. -MAC層安全保護(hù)(CTR,CBC－MAC,CCM)支持. (3) 采用4線SPI標(biāo)準(zhǔn)接口,便于MCU配置. (4) 獨(dú)立的128字節(jié)RX和128字節(jié)TX數(shù)據(jù)FIFO. 典型應(yīng)用場(chǎng)合：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)
住宅、建筑物（智能家居）控制
工業(yè)儀器儀表無(wú)線數(shù)據(jù)采集和控制
無(wú)線鼠標(biāo)、無(wú)線鍵盤、無(wú)線類玩具等消費(fèi)電子 無(wú)線門禁、物流跟蹤、倉(cāng)庫(kù)巡檢等RFID有源電子標(biāo)簽
程序參考設(shè)計(jì)用CC2420模塊無(wú)需掌握任何專業(yè)無(wú)線或高頻方面的理論，讀者只需要具備一定的C語(yǔ)言程序基礎(chǔ)即可。可參考CC2420官方手冊(cè)或向我們尋求技術(shù)支持。 同時(shí)，為便于用戶開發(fā)，我們提供系列配套評(píng)估套件，為產(chǎn)品開發(fā)保駕護(hù)航，使無(wú)線應(yīng)用開發(fā)大大加速，并避免不必要的誤區(qū)。以下為范例程序中的部分相關(guān)代碼段。 CC2420寄存器讀寫配置CC2420通過SPI接口與單片機(jī)通訊，因此必須首先了解SPI接口。標(biāo)配SPI外圍串行接口由四條線構(gòu)成： MOSI主機(jī)輸出從機(jī)輸入 （主機(jī)寫操作） MISO主機(jī)輸入從機(jī)輸出 （主機(jī)讀操作） SCK 串行時(shí)鐘信號(hào)，由主機(jī)控制 CSN 片選信號(hào)，低電平有效 SPI讀操作代碼uint8 SPI_Read(void) { uint8 i,rxdata; rxdata = 0x00; for (i = 0;i < 8;i++) { rxdata = rxdata<<1; SCLK_ON(); if (MISO_IN) { rxdata |= 0x01; } else { rxdata &= ~0x01; } SCLK_OFF(); } return rxdata; } SPI寫操作代碼void SPI_Write(uint8 txdata) { uint8 i; for (i = 0;i < 8;i++) { if (txdata&0x80) { MOSI_ON(); } else { MOSI_OFF(); } SCLK_ON(); txdata = txdata<<1; SCLK_OFF(); } } CC2420配置寄存器讀操作uint16 CC2420_ReadReg(uint8 addr) { uint16 value; CSN_OFF(); SPI_Write(addr|REG_READ); value = SPI_Word_Read(); CSN_ON(); return value; } CC2420配置寄存器寫操作void CC2420_WriteReg(uint8 addr, uint16 value) { CSN_OFF(); SPI_Write(addr|REG_WRITE); SPI_Word_Write(value); CSN_ON(); } CC2420 RAM 讀操作uint8 CC2420_RAM_Read(uint8 addr,uint8 block) { uint8 value; CSN_OFF(); SPI_Write(addr|RAM); SPI_Write((block<<6)|RAM_READ); value = SPI_Read(); CSN_ON(); return value; } CC2420 RAM寫操作void CC2420_RAM_Write(uint8 addr,uint8 block, uint8 value) { CSN_OFF(); SPI_Write(addr|RAM); SPI_Write((block<<6)|RAM_WRITE); SPI_Write(value); CSN_ON(); } CC2420初始化void CC2420_Init(void) { RESET_OFF(); delay_ms(10); RESET_ON(); delay_ms(10); CC2420_Command(CMD_SXOSCON); delay_ms(10); CC2420_PSDU[ 1 ] = (PAN_ID_COMPRESSION<<6)|(ACKNOWLEDGMENT_REQUEST<<5)| (FRAME_PENDING<<4)|(SECURITY_ENABLE<<3)|(FRAME_TYPE_DATA<<0); CC2420_PSDU[ 2 ] = (SOURCE_ADDRESSING_MODE<<6)|(FRAME_VERSION<<4)| (DEST_ADDRESSING_MODE<<2); CC2420_PSDU[ 3 ] = SEQUENCE_NUMBER; CC2420_PSDU[ 4 ] = CC2420_Destination_PANID[0]; CC2420_PSDU[ 5 ] = CC2420_Destination_PANID[1]; CC2420_PSDU[ 6 ] = CC2420_Destination_IEEEAddr[0]; CC2420_PSDU[ 7 ] = CC2420_Destination_IEEEAddr[1]; CC2420_PSDU[ 8 ] = CC2420_Destination_IEEEAddr[2]; CC2420_PSDU[ 9 ] = CC2420_Destination_IEEEAddr[3]; CC2420_PSDU[10] = CC2420_Destination_IEEEAddr[4]; CC2420_PSDU[11] = CC2420_Destination_IEEEAddr[5]; CC2420_PSDU[12] = CC2420_Destination_IEEEAddr[6]; CC2420_PSDU[13] = CC2420_Destination_IEEEAddr[7]; CC2420_PSDU[14] = CC2420_Source_PANID[0]; CC2420_PSDU[15] = CC2420_Source_PANID[1]; CC2420_RAM_Write(RAM_PANID, 2, CC2420_Source_PANID[0]); CC2420_RAM_Write(RAM_PANID+1, 2, CC2420_Source_PANID[1]); CC2420_PSDU[16] = CC2420_Source_IEEEAddr[0]; CC2420_PSDU[17] = CC2420_Source_IEEEAddr[1]; CC2420_PSDU[18] = CC2420_Source_IEEEAddr[2]; CC2420_PSDU[19] = CC2420_Source_IEEEAddr[3]; CC2420_PSDU[20 ] = CC2420_Source_IEEEAddr[4]; CC2420_PSDU[21] = CC2420_Source_IEEEAddr[5]; CC2420_PSDU[22] = CC2420_Source_IEEEAddr[6]; CC2420_PSDU[23] = CC2420_Source_IEEEAddr[7]; CC2420_RAM_Write(RAM_IEEEADR, 2, CC2420_Source_IEEEAddr[0]); CC2420_RAM_Write(RAM_IEEEADR+1, 2, CC2420_Source_IEEEAddr[1]); CC2420_RAM_Write(RAM_IEEEADR+2, 2, CC2420_Source_IEEEAddr[2]); CC2420_RAM_Write(RAM_IEEEADR+3, 2, CC2420_Source_IEEEAddr[3]); CC2420_RAM_Write(RAM_IEEEADR+4, 2, CC2420_Source_IEEEAddr[4]); CC2420_RAM_Write(RAM_IEEEADR+5, 2, CC2420_Source_IEEEAddr[5]); CC2420_RAM_Write(RAM_IEEEADR+6, 2, CC2420_Source_IEEEAddr[6]); CC2420_RAM_Write(RAM_IEEEADR+7, 2, CC2420_Source_IEEEAddr[7]); CC2420_WriteReg(REG_MDMCTRL0, CCA_HYST|CCA_MODE|PREAMBLE_LENGTH|AUTOCRC|ADR_DECODE); CC2420_WriteReg(REG_SYNCWORD,SYNCWORD); CC2420_WriteReg(REG_SECCTRL0,0); CSN_OFF(); SPI_Write(REG_RXFIFO|REG_READ); SPI_Read(); CSN_ON(); CC2420_Command(CMD_SFLUSHRX); CC2420_Command(CMD_SFLUSHTX); delay_ms(10); } CC2420 FIFO發(fā)送流程FIFO寫數(shù)據(jù)操作void CC2420_WriteTXFIFO(void) { uint8 i; CC2420_Command(CMD_SFLUSHTX); CSN_OFF(); SPI_Write(REG_TXFIFO|REG_WRITE); SPI_Write(CC2420_PSDU[0]); for(i=0;i<CC2420_PSDU[0];i++) { SPI_Write(CC2420_PSDU[1+i]); } CSN_ON(); } FIFO數(shù)據(jù)發(fā)送操作void CC2420_TxPacket(void) { CC2420_Command(CMD_SRFOFF); CC2420_Command(CMD_STXON); while(!SFD_IN); while(SFD_IN); } CC2420 FIFO接收流程接收模式設(shè)置void CC2420_SetRxMode(void) { CC2420_Command(CMD_SRFOFF); CC2420_Command(CMD_SRXON); } FIFO接收數(shù)據(jù)uint8 CC2420_RxPacket(void) { if((!SFD_IN)&&(FIFO_IN)) { return TRUE; } return FALSE; } 收到數(shù)據(jù)后讀取FIFO數(shù)據(jù)void CC2420_ReadRXFIFO(void) { uint8 i; CSN_OFF(); SPI_Write(REG_RXFIFO|REG_READ); CC2420_PSDU[0] = SPI_Read(); for(i=0;i<CC2420_PSDU[0];i++) { CC2420_PSDU[1+i] = SPI_Read(); } CSN_ON(); CC2420_Command(CMD_SFLUSHRX); } 無(wú)線應(yīng)用注意事項(xiàng)(1) 無(wú)線模塊的VCC電壓范圍為 1.8V-3.6V之間，不能在這個(gè)區(qū)間之外，超過3.6V將會(huì)燒毀模塊。推薦電壓3.3V左右。 (2) 除電源VCC和接地端，其余腳都可以直接和普通的51單片機(jī)IO口直接相連，無(wú)需電平轉(zhuǎn)換。當(dāng)然對(duì)3V左右的單片機(jī)更加適用了。 (3) 硬件上面沒有SPI的單片機(jī)也可以控制本模塊，用普通單片機(jī)IO口模擬SPI不需要單片機(jī)真正的串口介入，只需要普通的單片機(jī)IO口就可以了，當(dāng)然用串口也可以了。模塊按照接口提示和母板的邏輯地連接起來(lái) (4) 標(biāo)準(zhǔn)DIP插針，如需要其他封裝接口，或其他形式的接口，可聯(lián)系我們定做。 (5) 任何單片機(jī)都可實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線模塊的數(shù)據(jù)收發(fā)控制，并可根據(jù)我們提供的程序，然后結(jié)合自己擅長(zhǎng)的單片機(jī)型號(hào)進(jìn)行移植; (6) 頻道的間隔的說(shuō)明：實(shí)際要想2個(gè)模塊同時(shí)發(fā)射不相互干擾，兩者頻道間隔應(yīng)該至少相差1MHZ，這在組網(wǎng)時(shí)必須注意,否則同頻比干擾。 (7) 實(shí)際用戶可能會(huì)應(yīng)用其他自己熟悉的單片機(jī)做為主控芯片，所以，建議大家在移植時(shí)注意以下4點(diǎn)： A:確保IO是輸入輸出方式，且必須設(shè)置成數(shù)字IO; B:注意與使用的IO相關(guān)的寄存器設(shè)置，尤其是帶外部中斷、帶AD功能的IO，相關(guān)寄存器一定要設(shè)置好; C:調(diào)試時(shí)先寫配置字，然后控制數(shù)據(jù)收發(fā) D:注意工作模式切換時(shí)間
| 
