CC2430 簡介 芯片的典型應(yīng)用電路圖

1、cc2430引腳排列圖及典型電路cc2430是一顆真正的系統(tǒng)芯片(soc)cmos解決方案。這種解決方案能夠提高性能并滿足以zigbee為基礎(chǔ)的2.4ghz ism波段應(yīng)用，及對低成本，低功耗的要求。它結(jié)合一個高性能2.4ghz dsss(直接序列擴頻)射頻收發(fā)器核心和一顆工業(yè)級小巧高效的8051控制器。 cc2430的設(shè)計結(jié)合了8kbyte的ram及強大的外圍模塊，并且有3種不同的版本，他們是根據(jù)不同的閃存空間32，64和128kbyte來優(yōu)化復(fù)雜度與成本的組合。cc2430尺寸cc2430的尺寸只有77mm 48-pin的封裝，采用具有內(nèi)嵌閃存的0.18µm cmos標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。

2、這可實現(xiàn)數(shù)字基帶處理器，rf、模擬電路及系統(tǒng)存儲器 整合在同一個硅晶片上。 mcu和存儲器子系統(tǒng)針對協(xié)議棧，網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用軟件的執(zhí)行對mcu處理能力的要求，cc2430包含一個增強型工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的8位8051微控制器內(nèi)核，運行時鐘32mhz。由于更快的執(zhí)行時間和通過除去被浪費掉的總線狀態(tài)的方式，使得使用標(biāo)準(zhǔn)8051指令集的cc2430增強型8051內(nèi)核，具有8倍的標(biāo)準(zhǔn)8051內(nèi)核的性能。 cc2430包含一個dma控制器。8k字節(jié)靜態(tài)ram，其中的4k字節(jié)是超低功耗sram。32k，64k或128k字節(jié)的片內(nèi)flash塊提供在電路可編程非易失性存儲器。 cc2430集成了4個振蕩器用于系統(tǒng)時鐘和定時操

3、作：一個32mhz晶體振蕩器，一個16mhz rc-振蕩器，一個可選的32.768khz晶體振蕩器和一個可選的32.768khz rc 振蕩器。 cc2430也集成了用于用戶自定義應(yīng)用的外設(shè)。一個aes協(xié)處理器被集成在cc2430，以支持ieee802.15.4 mac 安全所需的（128位關(guān)鍵字）aes的運行，以實現(xiàn)盡可能少的占用微控制器。 中斷控制器為總共18個中斷源提供服務(wù)，他們中的每個中斷都被賦予4個中斷優(yōu)先級中的某一個。調(diào)試接口采用兩線串行接口，該接口被用于在電路調(diào)試和外部flash編程。i/o控制器的職責(zé)是21個一般i/o口的靈活分配和可靠控制。 cc2430包括四個定時器：一個1

4、6位mac定時器，用以為ieee802.15.4的csma-ca算法提供定時以及為ieee802.15.4的mac層提供定時。一個一般的16位和兩個8位定時器，支持典型的定時/計數(shù)功能，例如，輸入捕捉、比較輸出和pwm功能。 cc2430內(nèi)集成的其他外設(shè)有: 實時時鐘；上電復(fù)位；8通道，814位adc；可編程看門狗；兩個可編程usart，用于主/從spi或uart操作。 為了更好的處理網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用操作的帶寬，cc2430集成了大多數(shù)對定時要求嚴(yán)格的一系列ieee802.15.4 mac協(xié)議，以減輕微控制器的負(fù)擔(dān)。這包括： * 自動前導(dǎo)幀發(fā)生器 * 同步字插入/檢測 * crc-16校驗 * cc

5、a * 信號強度檢測/數(shù)字rssi * 連接品質(zhì)指示(lqi) * csma/ca 協(xié)處理器 射頻及模擬收發(fā)器cc2430的接收器是基于低-中頻結(jié)構(gòu)之上的，從天線接收的rf信號經(jīng)低噪聲放大器放大并經(jīng)下變頻變?yōu)?mhz的中頻信號。中頻信號經(jīng)濾波、放大，在通過a/d轉(zhuǎn)換器變?yōu)閿?shù)字信號。自動增益控制，信道過濾，解調(diào)在數(shù)字域完成以獲得高精確度及空間利用率。集成的模擬通道濾波器可以使工作在2.4ghz ism波段的不同系統(tǒng)良好的共存。 在發(fā)射模式下，位映射和調(diào)制是根據(jù)ieee 802.15.4的規(guī)范來完成的。調(diào)制(和擴頻)通過數(shù)字方式完成。被調(diào)制的基帶信號經(jīng)過d/a轉(zhuǎn)換器再由單邊帶調(diào)制器進行低通濾波和直

6、接上變頻變?yōu)樯漕l信號。最終，高頻信號經(jīng)過片內(nèi)功率放大器放大以達(dá)到可設(shè)計的水平。 射頻的輸入輸出端口是獨立的，他們分享兩個普通的pin引腳。cc2430不需要外部tx/rx開關(guān)，其開關(guān)已集成在芯片內(nèi)部。芯片至天線之間電路的構(gòu)架是由平衡/非平衡器與少量低價電容與電感所組成。可替代的，一個平衡式天線，如對折式偶極天線也是可以實現(xiàn)上述功能的。圖4展示了cc2430的典型應(yīng)用電路。集成在內(nèi)部的頻率合成器可去除對環(huán)路濾波器和外部被動式壓控振蕩器的需要。晶片內(nèi)置的偏壓可變電容壓控振蕩器工作在一倍本地振蕩頻率范圍，另搭配了二分頻電路，以提供四相本地振蕩信號給上、下變頻綜合混頻器使用。 cc2430 芯片的主要

7、特點：cc2430 芯片延用了以往cc2420 芯片的架構(gòu)，在單個芯片上整合了zigbee 射頻(rf) 前端、內(nèi)存和微控制器。它使用1 個8 位mcu（8051），具有128 kb 可編程閃存和8 kb的ram，還包含模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(adc)、幾個定時器（timer）、aes128 協(xié)同處理器、看門狗定時器（watchdog timer）、32 khz 晶振的休眠模式定時器、上電復(fù)位電路(power on reset)、掉電檢測電路(brown out detection)，以及21 個可編程i/o 引腳。 cc2430 芯片采用0.18 m cmos 工藝生產(chǎn)；在接收和發(fā)射模式下，電流損耗

8、分別低 于27 ma 或25 ma。cc2430 的休眠模式和轉(zhuǎn)換到主動模式的超短時間的特性，特別適合那 些要求電池壽命非常長的應(yīng)用。 cc2430 芯片的主要特點如下： 高性能和低功耗的8051 微控制器核。 集成符合ieee802.15.4 標(biāo)準(zhǔn)的2.4 ghz 的 rf 無線電收發(fā)機。 優(yōu)良的無線接收靈敏度和強大的抗干擾性。 在休眠模式時僅0.9 a 的流耗，外部的中斷或rtc 能喚醒系統(tǒng);在待機模式時少 于0.6 a 的流耗，外部的中斷能喚醒系統(tǒng)。 硬件支持csma/ca 功能。 較寬的電壓范圍（2.03.6 v）。 數(shù)字化的rssi/lqi 支持和強大的dma 功能。 具有電池監(jiān)測和

9、溫度感測功能。 集成了14 位模數(shù)轉(zhuǎn)換的adc。 集成 aes 安全協(xié)處理器。 帶有 2 個強大的支持幾組協(xié)議的usart，以及1 個符合ieee 802.15.4 規(guī)范的mac 計時器，1 個常規(guī)的16 位計時器和2 個8 位計時器。 強大和靈活的開發(fā)工具。 cc2430 芯片的引腳功能：cc2430 芯片采用7 mm7mm qlp 封裝,共有48 個引腳。全部引腳可分為i/o 端口線 引腳、電源線引腳和控制線引腳三類。 i/o 端口線引腳功能cc2430 有21 個可編程的i/o 口引腳，p0、p1 口是完全的8 位口，p2 口只有5 個可使 用的位。通過軟件設(shè)定一組sfr 寄存器的位和字

10、節(jié)，可使這些引腳作為通常的i/o 口或作 為連接adc、計時器或usart 部件的外圍設(shè)備i/o 口使用。 i/o 口有下面的關(guān)鍵特性： 可設(shè)置為通常的i/o 口，也可設(shè)置為外圍i/o 口使用。 在輸入時有上拉和下拉能力。 全部 21 個數(shù)字i/o 口引腳都具有響應(yīng)外部的中斷能力。如果需要外部設(shè)備，可對i/o 口引腳產(chǎn)生中斷，同時外部的中斷事件也能被用來喚醒休眠模式。 16 腳（p1_2 p1_7）： 具有 4 ma 輸出驅(qū)動能力。 8，9 腳（p1_0，p1_1）： 具有 20 ma 的驅(qū)動能力。 1118 腳（p0_0 p0_7）： 具有 4 ma 輸出驅(qū)動能力。 43，44，45，46，

11、48 腳（p2_4，p2_3，p2_2，p2_1，p2_0）：具有4 ma 輸出驅(qū)動能力。 電源線引腳功能7 腳（dvdd）： 為 i/o 提供2.03.6 v 工作電壓。 20 腳（avdd_soc）： 為模擬電路連接2.03.6 v 的電壓。 23 腳（avdd_rreg）： 為模擬電路連接2.03.6 v 的電壓。 24 腳（rreg_out）： 為 25，2731，3540 引腳端口提供1.8 v 的穩(wěn)定電壓。 25 腳 (avdd_if1 )： 為接收器波段濾波器、模擬測試模塊和vga 的第一部分電路提供1.8 v 電壓。 27 腳（avdd_chp）： 為環(huán)狀濾波器的第一部分電路和

12、充電泵提供1.8 v 電壓。 28 腳（vco_guard）： vco 屏蔽電路的報警連接端口。 29 腳（avdd_vco）: 為vco 和pll 環(huán)濾波器最后部分電路提供1.8 v 電壓。 30 腳（avdd_pre）: 為預(yù)定標(biāo)器、div 2 和lo 緩沖器提供1.8 v 的電壓。 31 腳（avdd_rf1）: 為lna、前置偏置電路和pa 提供1.8 v 的電壓。 33 腳（txrx_switch）: 為pa 提供調(diào)整電壓。 35 腳（avdd_sw）: 為lna/pa 交換電路提供1.8 v 電壓。 36 腳（avdd_rf2）: 為接收和發(fā)射混頻器提供1.8 v 電壓。 37 腳

13、（avdd_if2）: 為低通濾波器和vga 的最后部分電路提供1.8 v 電壓。 38 腳（avdd_adc）: 為adc 和dac 的模擬電路部分提供1.8 v 電壓。 39 腳（dvdd_adc）: 為adc 的數(shù)字電路部分提供1.8 v 電壓。 40 腳（avdd_dguard）: 為隔離數(shù)字噪聲電路連接電壓。 41 腳（avdd_dreg）: 向電壓調(diào)節(jié)器核心提供2.03.6 v 電壓。 42 腳（dcoupl）: 提供1.8 v 的去耦電壓，此電壓不為外電路所使用。 47 腳（dvdd）: 為i/o 端口提供2.03.6 v 的電壓。 2.3 控制線引腳功能 10 腳（reset_n）: 復(fù)位引腳，低電平有效。 19 腳（xosc_q2）: 32 mhz 的晶振引腳2。 21 腳（xosc_q1）: 32 mhz 的晶振引腳1，或外部時鐘輸入引腳。 22 腳（rbias1）: 為參考電流提供精確的偏置電阻。 26 腳（rbias2）: 提供精確電阻