基于CC1010芯片的微型无线数据收发模块的设计
摘 要：本文介绍了基于SmartRFCC1010芯片的微型无线数据收发模块的设计,给出了采用CC1010芯片设计微型无线数据收发模块的设计方案,并提出了在PCB板制作过程中应注意的问题。
关键词：SmartRF CC1010;8051内核;Flash
引言
无线射频传输主要应用于家庭自动化控制、工业系统控制、自动仪表检测系统、安防报警系统、计算机网络控制以及掌上PDA无线数据通信方面。CC1010是根据SmartRF技术,在0.35mmCMOS工艺下研制出的一种理想的超高频单片收发通信芯片。与以往RF芯片不同的是,CC1010内部集成了高性能的8051微处理器。它具有低电压、低功耗、高灵敏度、尺寸小等特点,与很少的一些外围器件搭配就可以设计成强大的具备无线通信能力的嵌入式系统。
CC1010芯片的功能结构和工作原理
功能结构
CC1010芯片主要有8051处理器、Flash编程DMA、数据加密模块、看门狗时钟、PWM、特殊功能寄存器、RF收发器等部分组成,具体结构如图1所示。
工作原理
CC1010芯片工作频带可选择315、433、868、915MHz,而且可以通过软件编程使它运行在300~1000MHz范围内。内部具备快速锁相环设置功能,可采用跳频协议。在FSK调制模式下,数据速率可达到76.8K波特。
在发送数据时,CC1010有两种工作模式：一种是字节模式,另一种是位模式。在字节模式中,从缓冲寄存器RFBUF中一次取8位到移位寄存器,经过调制发射出去,当移位寄存器空时,再从RFBUF中取8位,而RFBUF中数据的装入,是由中断引发的。在位模式下,每次只是从RFBUF寄存器的最低位取数据,当此位数据发送出去后,再从RFBUF最低位取,发送一位产生一个中断,通知RFBUF装载一位新的数据。发送数据采用的是FSK方式,VCO输出的信号直接送入功率放大器(PA),然后经天线发射出去。
在接收数据时,CC1010可看成是一个传统的超外差接收器。RF输入信号经低噪声放大器(LNA)放大后翻转进入混频器,通过混频器混频产生中频(IF)信号。在中频处理阶段,该信号送入解调器之前被放大和滤波。解调的数据被送进移位寄存器中,然后再存入到缓冲器RFBUF中,经由处理器把数据取出,这个过程也有字节和位两种工作模式,情况正好与发送过程相逆。频率合成器产生的本振信号,在接收状态下送入功放,它由晶振(XOSC)、鉴相器(PD)、充电脉冲、VCO以及分频器(/R和/N)构成。外接的晶振必须与XOSC引脚相连,只有外围电感需要与VCO相连。
收发模式的切换是由内部寄存器控制的,这样使得天线与外围器件的连接和匹配比较容易,而且增加了硬件电路工作的可靠性。
