极低功耗无线收发集成芯片CC1000.pdf

1000
作者:徐宏宇文章来源:单片机及嵌入式系统应用
摘要:1000 的电路结构及典型的应用设计;1000 与微控制器通信所要求的时序。
引言
CC1000 是根据 Chipcon 公司的 SmartRF 技术,在 CMOS 工艺下制造的一种理想的超高频单片收发通信芯片。它
的工作频带在 315、868 及 915MHz,1000 很容易通过编程使其工作在 300~1000MHz 范围内。它具有低电压(~
V),极低的功耗,可编程输出功率(-20~10dBm),高灵敏度(一般-109dBm),小尺寸(TSSOP-28 封装),集成了位同步
器等特点。其 FSK 数传可达 ,具有 250Hz 步长可编程频率能力,适用于跳频协议;主要工作参数能通过串行总线接口
编程改变,使用非常灵活。

图 1000 的简化模块图

1 电路结构
图1 1000 的简化模块图。1000 可看成是一个传统的超外差接收器。射频(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,该信号在送入解调器
之前被放大和滤波。可选的 RSSI 信号和 IF 信号也可通过混频产生于引脚 RSSI/IF。1000 从引脚 DIO 输出解调数字
信号,解调信号的同步性由芯片上的 PCLK 提供的时钟信号完成。
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)。射频输出是通过加在 DIO 脚上的数据进行
控制的,称为移频键控(FSK)。这种内部 T/R 切换电路使天线的连接和匹配设计更容易。
频率合成器产生的本振信号,在接收状态下送入功放。频率合成器是由晶振(XOSC)、鉴相器(PD)、充电脉冲、VCO
以及分频器(/R 和/N)构成,外接的晶体必须与 XOSC 引脚相连,只有外围电感需要与 VCO 相连。

图 1000 的典型应用电路图

2 应用电路
CC1000 工作时外围元件很少,典型的应用电路如图 2 所示。1000 不同的发射频率时,外围元器件参数也不同,具
体参数请见参考文献[1]。
3 三线串行数据口
CC1000 可通过简单的三线串行接口(PDATA、 PCLK 和 PALE) 进行编程,有 36 个 8 位配置寄存器,每个由 7 位地址寻
址。1000 配置,要求发送 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 频率工作下,完成整个配置所需时间少于 60μs。在低电位模式设置时,仅需发
射一个帧,所需时间少于 2μs。所有寄存器都可读。在每次写循环中,16 位字节送入 PDATA 通道,每个数据帧中 7 个最重要
的位(A6:0)是地址位,A6 是 MSB(最高位),首先被发送。下一个发送的位是读/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,接着传输 8 个数据位(D7: 0),如图 3 所示。表 1 是
对各参数的说明。PDATA 在 PCLK 下降沿有效。当 8 位数据位中的最后一个字节