ZIGBEE工作介绍及CC2530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和内存

CC2530使用的8051CPU是一个单周期的兼容内核，它有三种不同的访问总线。其中包括中断控制器，内存仲裁器，8KBSRAM，32/64/128/256KB闪存块。中断控制器：其为18个中断源提供服务，它们中的每个中断都被赋予4个中断优先级中的某一个。内存仲裁器：位于系统中心，它负责执行仲裁，即决定同时访问系统物理存储器时的顺序，便于系统效率的提高。8KBSRAM：超低功耗，使数字部分即使掉电也能保存其中内容，是芯片低功耗原因所在。闪存块：用于保存电脑传输进入的程序代码以及常量数据，节约了搜寻时间。CC2530外设两个8位定时器：定时器3，4为8位定时器，有一个可编程变频器，一个计数器通道。MAC定时器：专为MAC或其他协议而设的定时器，可以跟踪已过周期，同时可以记录收发某一的帧精确时间和传输结束时间，以便产生不同的选通命令到无线模块ADC：支持7到12位的分辨率，带宽范围为7-30kHz,在DC与音频转换时，能够使用8个输入通道。AES加密/解密内核：CC2530用128位的AES算法进行加密或解密数据，从而保证了ZigBee网络层和应用层的安全要求。USART0和USART1分别被配置为一个主从或一个UART，其功能是为RX和TX提供双缓冲，以及硬件流控制。调试接口：用于内部电路调试，具有两线串形接口I/O控制器：负责所有的通用的I/O引脚无线设备CC2530具备一个IEEE802.15.4兼容无线收发器，其中的RF内核控制无线模块，另外它还提供了一个连接外部设备的端口，从而可以发出命令和读取状态，操纵各执行电路的事件顺序。同时无线设备还包括数据包过虑模块和地址识别模块。1.8V片上稳压器：用以提供1.8V的数字逻辑电压，采用这一个稳压器要求用一个去耦电容C401来获得稳定运行效果。电源去耦和过滤必须使用合适的电源去耦以去除芯片电源管管脚上的噪声,该噪声是芯片本身工作产生的。在一个应用中去耦电容和电源过滤的位置和尺寸对获得最佳性能是非常重要的。TI提供了一个紧凑的参考设计，应该很好地遵循。晶振32-MHz晶振使用了一个外部32-MHz振荡器XTAL1和两个负载电容（C221和C231）。32-MHz晶振看到的负载电容由下式给定：XTAL2是一个可选的32.768-kHz晶振，有两个负载电容（C321和C331）用于32.768-kHz晶振。32.768-kHz晶振用于要求非常低的睡眠电流消耗和精确唤醒时间的应用。32.768-kHz晶振看到的负载电容由下式给定：串口两种工作方式

UARTSPI(可主可从)波特率从2400到230400可设可以产生中断可以触发DMA,用于传输批量数据端口的位置可选CC2530RF板PCB图芯片最小系统接法CC2530典型应用电路电路特性电路特性电路特性CC2530RF板电路干扰要考虑到内外部信号对系统的干扰，应将电路的模拟部分和数字部分的电路严格分开，对核心电路重点防护，将系统地线环绕，并布线尽可能粗，电源增加滤波电路，采用DC-DC隔离，信号采用光电隔离，设计隔离电源，分析容易产生干扰的部分（时钟电路、通讯电路等）和容易被干扰的部分（模拟采样电路等）。CC2530RF板电路图传感器节点和网关节点协调器终端ARM板方案借鉴网络表演板尺寸：

111.58㎜×82.28㎜×26.50㎜电源电压：

5V（DC）液晶：

128×64，点阵图形液晶按键：

6个用户按键，1个复位按键传感器： 光敏、电位器接口：

RS232接口，10针JTAG插，无线龙无线模块标准插座，USB转串口等仿真器尺寸：86.70㎜×52.44㎜×21.98㎜接口：USBB型插座，10孔插头连接电脑和CC2430芯片，功能：用于下载程序和在线调试,可以端点、单步、全速运行程序。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：-101dB最大发射功率：0dBm传输速率：≦250K休眠功耗：约2uA发射接收功耗：约30mA电池底板尺寸：62.40㎜×30.54㎜×19.10㎜电池电压：1.5V×2接口：无线龙模块接口，10针插座，JTAG接口。学年总结这学年本人在课余时间根据自身研究方向的要求，有针对性的认真研读了相关书籍并自学与研究方向相关知识，为自己的科研工作打下扎实的基础。此外不断提高对专业软件的掌握及英语水平，提高自己综合素质。在导师的悉心指导下，按照已