ZIGBEE工作介绍及CC芯片介绍

2012上半学期学年总结演讲人：邵冲指导老师：陈侃松

1.CC2530RF板的电路分析与调研。2.类似方案的借鉴与调查。ContentsCc2530芯片介绍CC2530应用电路CC2530电频特性方案借鉴4123CC2530芯片介绍RF/LAYOUT

–适应2.4-GHzIEEE802.15.4的RF收发器–极高的接收灵敏度和抗干扰性能–可编程的输出功率高达4.5dBm–只需极少的外接元件–只需一个晶振，即可满足网状网络系统需要–6-mm×6-mm的QFN40封装低功耗–主动模式RX（CPU空闲）：24mA–主动模式TX在1dBm（CPU空闲）：29mA–供电模式1（4µs唤醒）：0.2mA–供电模式2（睡眠定时器运行）：1µA–供电模式3（外部中断）：0.4µA–宽电源电压范围（2V–3.6V）内核–优良的性能和具有代码预取功能的低功耗8051微控制器内核–32-、64-或128-KB的系统内可编程闪存–8-KBRAM，具备在各种供电方式下的数据保持能力–支持硬件调试CC2530I/OCC2530引脚描述

引脚名称

引脚引脚类型描述AVDD128电源（模拟）2-3.6V模拟电源连接，为模拟电路供电AVDD2 27电源（模拟）2-3.6V模拟电源连接，为模拟电路供电AVDD3 24电源（模拟）2-3.6V模拟电源连接AVDD4 29电源（模拟）2-3.6V模拟电源连接AVDD5 21电源（模拟）2-3.6V模拟电源连接AVDD6 31电源（模拟）2-3.6V模拟电源连接DCOUPL40

电源（数字）1.8数字电源去耦。不使用外部电路供应DVDD139电源（数字）2-3.6V数字电源连接，为引脚供电DVDD210电源（数字）2-3.6V数字电源连接，为引脚供电GND-接地接地面GND1，2，3，4未使用引脚连接到GNDP2_333数字I/O端口2.3/32.768kHzXOSCP2_432数字I/O端口2.4/32.768kHzXOSCRBIAS30模拟I/O参考电流的外部精密偏置电阻RESET_N20数字输入复位，活动到低电平RF_N26RFI/O在RX期间向LNA（低噪声放大器）输入正向射频信号；在TX期间接收来自PA的输入正向射频信号RF_P25RFI/O在RX期间向LNA输入负向射频信号；在TX期间接收来自PA的输入负向射频信号XOSC_Q122模拟I/O32-MHz晶振引脚1或外部时钟输入XOSC_Q223模拟I/O32-MHz晶振引脚2P0，P1，P2P0，P1全部P2_0~P2_2数字I/O对应引脚号CC2530封装CC2530功能框图CC2530外设电源管理RESETI/ODMAT1(16位)T2(MAC)T3/T4SleepTimerADCRandomAESWDTUARTVoltageRegulatorsCC2530芯片内部结构CC2530需要极少的外部连接元件，同时有很多典型电路，其模块大致可以分为三类：1、CPU和内存相关模块2、外设，时钟和电源管理相关模块3、无线信号收发相关模块CPU和内内存存CC2530使用用的的8051CPU是一一个个单单周周期期的的兼兼容容内内核核，，它它有有三三种种不不同同的的访访问问总总线线。。其其中中包包括括中中断断控控制制器器，，内内存存仲仲裁裁器器，，8KBSRAM，32/64/128/256KB闪存存块块。。中断断控控制制器器：其为为18个中中断断源源提提供供服服务务，，它它们们中中的的每每个个中中断断都都被被赋赋予予4个中中断断优优先先级级中中的的某某一一个个。内存存仲仲裁裁器器：位于于系系统统中中心心，，它它负负责责执执行行仲仲裁裁，，即即决决定定同同时时访访问问系系统统物物理理存存储储器器时时的的顺顺序序，，便便于于系系统统效效率率的的提提高高。8KBSRAM：超超低低功功耗耗，，使使数数字字部部分分即即使使掉掉电电也也能能保保存存其其中中内内容容，，是是芯芯片片低低功功耗耗原原因因所所在在。。闪存存块块：用用于于保保存存电电脑脑传传输输进进入入的的程程序序代代码码以以及及常常量量数数据据，，节节约约了了搜搜寻寻时时间间。。CC2530外设设两个个8位定定时时器器：：定定时时器器3，4为8位定定时时器器，，有有一一个个可可编编程程变频器器，，一一个个计计数数器器通通道道。。MAC定时器：专专为MAC或其他协议议而设的定定时器，可可以跟踪已已过周期，，同时可以以记录收发发某一的帧帧精确时间间和传输结结束时间，，以便产生生不同的选选通命令到到无线模块块ADC：支持7到12位的分辨率率，带宽范范围为7-30kHz,在DC与音频转换换时，能够够使用8个输入通道道。AES加密/解密内核：：CC2530用128位的AES算法进行加加密或解密密数据，从从而保证了了ZigBee网络层和应应用层的安安全要求。。USART0和USART1分别被配置置为一个主主从或一个个UART，其功能是是为RX和TX提供双缓冲冲，以及硬硬件流控制制。调试接口：：用于内部部电路调试试，具有两两线串形接接口I/O控制器：负负责所有的的通用的I/O引脚无线设备CC2530具备一个IEEE802.15.4兼容无线收收发器，其其中的RF内核控制无无线模块，，另外它还还提供了一一个连接外外部设备的的端口，从从而可以发发出命令和和读取状态态，操纵各各执行电路路的事件顺顺序。同时时无线设备备还包括数数据包过虑虑模块和地地址识别模模块。1.8V片上稳压器器：用以提提供1.8V的数字逻辑辑电压，采采用这一个个稳压器要要求用一个个去耦电容容C401来获得稳定定运行效果果。电源去耦和和过滤必须使用合合适的电源源去耦以去去除芯片电电源管管脚脚上的噪声声,该噪声是芯芯片本身工工作产生的的。在一个个应用中去去耦电容和和电源过滤滤的位置和和尺寸对获获得最佳性性能是非常常重要的。。TI提供了一个个紧凑的参参考设计，，应该很好好地遵循。。晶振32-MHz晶振使用了了一个外部部32-MHz振荡器XTAL1和两个负载载电容（C221和C231）。32-MHz晶振看到的的负载电容容由下式给给定：XTAL2是一个可选选的32.768-kHz晶振，有两两个负载电电容（C321和C331）用于32.768-kHz晶振。32.768-kHz晶振用于要要求非常低低的睡眠电电流消耗和和精确唤醒醒时间的应应用。32.768-kHz晶振看到的的负载电容容由下式给给定：串口两种工作方方式UARTSPI(可主可从)波特率从2400到230400可设可以产生中中断可以触发DMA,用于传输批批量数据端口的位置置可选CC2530RF板PCB图芯片最小系系统接法CC2530典型应用电电路电路特性电路特性电路特性CC2530RF板电路干扰扰要考虑到内内外部信号号对系统的的干扰，应应将电路的的模拟部分分和数字部部分的电路路严格分开开，对核心心电路重点点防护，将将系统地线线环绕，并并布线尽可可能粗，电电源增加滤滤波电路，，采用DC-DC隔离，信号号采用光电电隔离，设设计隔离电电源，分析析容易产生生干扰的部部分（时钟钟电路、通通讯电路等等）和容易易被干扰的的部分（模模拟采样电电路等）。。CC2530RF板电路图传感器节点点和网关节节点协调器终端ARM板方案借鉴网络表演板板尺寸：111.58㎜×82.28㎜×26.50㎜㎜电源电压：：5V（DC）液晶：128×64，点阵图形形液晶按键：6个用户按键键，1个复位按键键传感器：光敏、电位位器接口：RS232接口，10针JTAG插，无线龙龙无线模块块标准插座座，USB转串口等仿真器尺寸：86.70㎜×52.44㎜㎜×21.98㎜接口：USBB型插座，10孔插头连接接电脑和CC2430芯片，功能：用于于下载程序序和在线调调试,可以端点、、单步、全全速运行程程序。传感节点尺寸：33.02×㎜26.80㎜㎜×18.00㎜工作电压：：2.0V-3.6V工作频率：：2400M-2483.5M芯片闪存：：128K芯片RAM：8K接收灵敏度度：-101dB最大发射功功率：0dBm传输速率：：≦250K休眠功耗：：约2uA发射接收功功耗：约30mA电池底板尺寸：62.40㎜×30.54㎜㎜×19.10㎜电池电压：：1.5V××2接口：无线线龙模块接接口，10针插座，，JTAG接口。学年总结这学年本人人在课余时时间根据自自身研究方方向的要求求，有针对对性的认真真研读了相相关书籍并并自学与研研究方向相相关知识，，为自己的的科研工作作打下扎实实的基础。。此外不断断提高对专专业软件的的掌握及英英语水平，，提高自己己综合素质质。在导师的悉悉心指导下下，按照已已确定的研研究方案，，开展了自自己的研究究课题，并并且取得了了预期的结结果。同时时，继续查查阅研究领领域的最新新文献，了了解最新研研究成果并并和老师，，师兄师姐姐交流来开开阔自己的的研究思路路。研究过过程中，我我学会了独独立思考和和处理事情情的能力，，统筹安排排和交流能能力也得到到了提高，，并培养了了在实际工工