cc2420

CC2420是Chipcon?As公司推出的**符合2.4GHz?IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的射頻收發(fā)器。該器件包括眾多額外功能，是**款適用于ZigBee產(chǎn)品的RF器件。它基于Chipcon公司的SmartRF?03技術(shù)，以0.18um?CMOS工藝制成?只需極少外部元器件，性能穩(wěn)定且功耗極低。CC2420的選擇性和敏感性指數(shù)超過了IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的要求，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)備支持數(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)。

性能特點(diǎn)編輯

CC2420的主要性能參數(shù)如下：

●工作頻帶范圍：2.400～2.4835GHz；

●采用IEEE802.15.4規(guī)范要求的直接序列擴(kuò)頻方式；

●數(shù)據(jù)速率達(dá)250kbps碼片速率達(dá)2MChip/s；

●采用o-QPSK調(diào)制方式；

●超低電流消耗（RX:19.7mA,TX:17.4mA）高接收靈敏度（-99dBm）；

●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；

●IEEE802.15.4?MAC層硬件可支持自動(dòng)幀格式生成、同步插入與檢測、16bit?CRC校驗(yàn)、電源檢測、完全自動(dòng)MAC層安全保護(hù)(CTR,CBC－MAC,CCM)；

●與控制微處理器的接口配置容易(4總線SPI接口)；

●開發(fā)工具齊全　提供有開發(fā)套件和演示套件；

●采用QLP-48封裝，外形尺寸只有7×7mm。

CC2420芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。天線接收的射頻信號(hào)經(jīng)過低噪聲放大器和I/Q下變頻處理后，中頻信號(hào)只有2?MHZ,此混合I/O信號(hào)經(jīng)過濾波、放大、AD變換、自動(dòng)增益控制、數(shù)字解調(diào)和解擴(kuò)，最終恢復(fù)出傳輸?shù)恼_數(shù)據(jù)。?

發(fā)射機(jī)部分基于直接上變頻。要發(fā)送的數(shù)據(jù)先被送入128字節(jié)的發(fā)送緩存器中,頭幀和起始幀是通過硬件自動(dòng)產(chǎn)生的。根據(jù)IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn),所要發(fā)送的數(shù)據(jù)流的每4個(gè)比特被32碼片的擴(kuò)頻序列擴(kuò)頻后送到DA變換器。然后，經(jīng)過低通濾波和上變頻的混頻后的射頻信號(hào)最終被調(diào)制到2.4?GHZ，并經(jīng)放大后送到天線發(fā)射

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典型應(yīng)用電路編輯

CC2420只需要極少的外圍元器件，其典型應(yīng)用電路如圖2所示。它的外圍電路包括晶振時(shí)鐘電路、射頻輸入/輸出匹配電路和微控制器接口電路三個(gè)部分。

芯片本振信號(hào)既可由外部有源晶體提供，?也可由內(nèi)部電路提供。由內(nèi)部電路提供時(shí)需外加晶體振蕩器和兩個(gè)負(fù)載電容，電容的大小取決于晶體的頻率及輸入容抗等參數(shù)。例如當(dāng)采用16MHz晶振時(shí)其電容值約為22pF。

射頻輸入/輸出匹配電路主要用來匹配芯片的輸入輸出阻抗，使其輸入輸出阻抗為50Ω，同時(shí)為芯片內(nèi)部的PA及LNA提供直流偏置。

CC2420可以通過4線SPI總線(SI、SO、SCLK、CSn)設(shè)置芯片的工作模式　并實(shí)現(xiàn)讀/寫緩存數(shù)據(jù)　讀/寫狀態(tài)寄存器等。通過控制FIFO和FIFOP管腳接口的狀態(tài)可設(shè)置發(fā)射/接收緩存器。注意：在SPI總線接口上進(jìn)行的地址和數(shù)據(jù)傳輸大多是MSB優(yōu)先的。CC2420片內(nèi)有33個(gè)16比特狀態(tài)設(shè)置寄存器,在每個(gè)寄存器的讀/寫周期中,SI總線上共有24比特?cái)?shù)據(jù),分別為:1比特RAM/寄存器選擇位(0:寄存器，1:RAM),1比特讀/寫控制位(0:寫，1:讀)，6比特地址選擇位、16比特數(shù)據(jù)位。在數(shù)據(jù)傳輸過程中CSn必須始終保持低電平

優(yōu)勢編輯

利用此芯片開發(fā)的短距離射頻傳輸系統(tǒng)成本低、功耗小,適于電池長期供電。具有硬件加密、安全可靠、組網(wǎng)靈活、抗毀性強(qiáng)等特點(diǎn)，為家庭自動(dòng)控制、工業(yè)監(jiān)控、傳感網(wǎng)絡(luò)、消費(fèi)電子、智能玩具等提供了理想的解決方案。