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CC2420無線模塊特點(diǎn)

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ID:104287 發(fā)表于 2016-1-30 02:17 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
CC2420是Chipcon（已被TI收購）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.
-CRC-16自動(dòng)生成與檢測.
-空閑信道檢測.
-能量檢測、接收信號強(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)用場合：
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
住宅、建筑物（智能家居）控制
工業(yè)儀器儀表無線數(shù)據(jù)采集和控制
無線鼠標(biāo)、無線鍵盤、無線類玩具等消費(fèi)電子
無線門禁、物流跟蹤、倉庫巡檢等RFID有源電子標(biāo)簽

程序參考設(shè)計(jì)
用CC2420模塊無需掌握任何專業(yè)無線或高頻方面的理論，讀者只需要具備一定的C語言程序基礎(chǔ)即可�？蓞⒖糃C2420官方手冊或向我們尋求技術(shù)支持。
同時(shí)，為便于用戶開發(fā)，我們提供系列配套評估套件，為產(chǎn)品開發(fā)保駕護(hù)航，使無線應(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，由主機(jī)控制
      CSN 片選信號，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); }
無線應(yīng)用注意事項(xiàng)
(1) 無線模塊的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，無需電平轉(zhuǎn)換。當(dāng)然對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
(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)對無線模塊的數(shù)據(jù)收發(fā)控制，并可根據(jù)我們提供的程序，然后結(jié)合自己擅長的單片機(jī)型號進(jìn)行移植;
(6) 頻道的間隔的說明：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

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