CC2430简介.doc

1、cc2430引脚排列图及典型电路CC2430是一颗真正的系统芯片(SoC)CMOS 解决方案。这种解决方案能够提高性能并满足以 ZigBee为基础的 2.4GHz ISM波段应用，及对低成本，低功耗的要求。它结合一个高性能 2.4GHz DSSS(直接序列扩频)射频收发器核心和一颗工业级小巧高效的 8051控制器。 CC2430 的设计结合了 8Kbyte的 RAM及强大的外围模块，并且有 3种不同的版本，他们是根据不同的闪存空间 32，64 和128kByte来优化复杂度与成本的组合。CC2430 尺 寸CC2430 的 尺 寸 只 有 77mm 48-pin 的 封 装 ， 采 用 具 有

2、 内 嵌 闪 存 的0.18m CMOS 标 准 技 术 。 这 可 实 现 数 字 基 带 处 理 器 ， RF、 模 拟 电 路及 系 统 存 储 器 整 合 在 同 一 个 硅 晶 片 上 。 MCU 和 存 储 器 子 系 统针 对 协 议 栈 ， 网 络 和 应 用 软 件 的 执 行 对 MCU 处 理 能 力 的 要 求 ， CC2430包 含 一 个 增 强 型 工 业 标 准 的 8 位 8051 微 控 制 器 内 核 ， 运 行 时 钟 32MHz。 由于 更 快 的 执 行 时 间 和 通 过 除 去 被 浪 费 掉 的 总 线 状 态 的 方 式 ， 使 得 使 用

3、标 准8051 指 令 集 的 CC2430 增 强 型 8051 内 核 ， 具 有 8 倍 的 标 准 8051 内 核 的 性能 。 CC2430 包 含 一 个 DMA 控 制 器 。 8k 字 节 静 态 RAM， 其 中 的 4k 字 节 是 超低 功 耗 SRAM。 32k， 64k 或 128k 字 节 的 片 内 Flash 块 提 供 在 电 路 可 编 程 非易 失 性 存 储 器 。 CC2430 集 成 了 4 个 振 荡 器 用 于 系 统 时 钟 和 定 时 操 作 ： 一 个 32MHz 晶 体振 荡 器 ， 一 个 16MHz RC-振 荡 器 ， 一 个 可

4、 选 的 32.768kHz 晶 体 振 荡 器 和 一个 可 选 的 32.768kHz RC 振 荡 器 。 CC2430 也 集 成 了 用 于 用 户 自 定 义 应 用 的 外 设 。 一 个 AES 协 处 理 器 被 集成 在 CC2430， 以 支 持 IEEE802.15.4 MAC 安 全 所 需 的 （ 128 位 关 键 字 ） AES的 运 行 ， 以 实 现 尽 可 能 少 的 占 用 微 控 制 器 。 中 断 控 制 器 为 总 共 18 个 中 断 源 提 供 服 务 ， 他 们 中 的 每 个 中 断 都 被 赋 予4 个 中 断 优 先 级 中 的 某 一

5、 个 。 调 试 接 口 采 用 两 线 串 行 接 口 ， 该 接 口 被 用 于 在电 路 调 试 和 外 部 Flash 编 程 。 I/O 控 制 器 的 职 责 是 21 个 一 般 I/O 口 的 灵 活分 配 和 可 靠 控 制 。 CC2430 包 括 四 个 定 时 器 ： 一 个 16 位 MAC 定 时 器 ， 用 以 为IEEE802.15.4 的 CSMA-CA 算 法 提 供 定 时 以 及 为 IEEE802.15.4 的 MAC 层 提供 定 时 。 一 个 一 般 的 16 位 和 两 个 8 位 定 时 器 ， 支 持 典 型 的 定 时 /计 数 功 能

6、，例 如 ， 输 入 捕 捉 、 比 较 输 出 和 PWM 功 能 。 CC2430 内 集 成 的 其 他 外 设 有 : 实 时 时 钟 ； 上 电 复 位 ； 8 通 道 ， 8 14 位 ADC； 可 编 程 看 门 狗 ； 两 个 可编 程 USART， 用 于 主 /从 SPI 或 UART 操 作 。 为 了 更 好 的 处 理 网 络 和 应 用 操 作 的 带 宽 ， CC2430 集 成 了 大 多 数 对 定 时要 求 严 格 的 一 系 列 IEEE802.15.4 MAC 协 议 ， 以 减 轻 微 控 制 器 的 负 担 。 这 包括 ： * 自 动 前 导 帧

7、发 生 器 * 同 步 字 插 入 /检 测 * CRC-16 校 验 * CCA * 信 号 强 度 检 测 /数 字 RSSI * 连 接 品 质 指 示 (LQI) * CSMA/CA 协 处 理 器 射 频 及 模 拟 收 发 器CC2430 的 接 收 器 是 基 于 低 -中 频 结 构 之 上 的 ， 从 天 线 接 收 的 RF 信 号 经低 噪 声 放 大 器 放 大 并 经 下 变 频 变 为 2MHz 的 中 频 信 号 。 中 频 信 号 经 滤 波 、 放大 ， 在 通 过 A/D 转 换 器 变 为 数 字 信 号 。 自 动 增 益 控 制 ， 信 道 过 滤 ，

8、 解 调 在 数字 域 完 成 以 获 得 高 精 确 度 及 空 间 利 用 率 。 集 成 的 模 拟 通 道 滤 波 器 可 以 使 工 作在 2.4GHz ISM 波 段 的 不 同 系 统 良 好 的 共 存 。 在 发 射 模 式 下 ， 位 映 射 和 调 制 是 根 据 IEEE 802.15.4 的 规 范 来 完 成 的 。调 制 (和 扩 频 )通 过 数 字 方 式 完 成 。 被 调 制 的 基 带 信 号 经 过 D/A 转 换 器 再 由单 边 带 调 制 器 进 行 低 通 滤 波 和 直 接 上 变 频 变 为 射 频 信 号 。 最 终 ， 高 频 信 号

9、经过 片 内 功 率 放 大 器 放 大 以 达 到 可 设 计 的 水 平 。 射 频 的 输 入 输 出 端 口 是 独 立 的 ， 他 们 分 享 两 个 普 通 的 PIN 引 脚 。CC2430 不 需 要 外 部 TX/RX 开 关 ， 其 开 关 已 集 成 在 芯 片 内 部 。 芯 片 至 天 线 之间 电 路 的 构 架 是 由 平 衡 /非 平 衡 器 与 少 量 低 价 电 容 与 电 感 所 组 成 。 可 替 代 的 ，一 个 平 衡 式 天 线 ， 如 对 折 式 偶 极 天 线 也 是 可 以 实 现 上 述 功 能 的 。 图 4 展 示了 CC2430 的

10、典 型 应 用 电 路 。 集 成 在 内 部 的 频 率 合 成 器 可 去 除 对 环 路 滤 波 器和 外 部 被 动 式 压 控 振 荡 器 的 需 要 。 晶 片 内 置 的 偏 压 可 变 电 容 压 控 振 荡 器 工 作在 一 倍 本 地 振 荡 频 率 范 围 ， 另 搭 配 了 二 分 频 电 路 ， 以 提 供 四 相 本 地 振 荡 信 号给 上 、 下 变 频 综 合 混 频 器 使 用 。 CC2430 芯 片 的 主 要 特 点 ：CC2430 芯 片 延 用 了 以 往 CC2420 芯 片 的 架 构 ， 在 单 个 芯 片 上 整 合 了ZigBee 射 频

11、 (RF) 前 端 、 内 存 和 微 控 制 器 。 它 使 用 1 个 8 位 MCU（ 8051） ， 具 有 128 KB 可 编 程 闪 存 和 8 KB 的 RAM， 还 包 含 模 拟 数 字 转 换 器 (ADC)、 几 个 定 时 器（ Timer） 、 AES128 协 同 处 理 器 、 看 门 狗 定 时 器 （ Watchdog timer） 、 32 kHz 晶 振 的 休 眠 模 式 定 时 器 、 上 电 复 位 电 路 (Power On Reset)、 掉 电 检 测电 路 (Brown out detection)， 以 及 21 个 可 编 程 I/O

12、引 脚 。 CC2430 芯 片 采 用 0.18 m CMOS 工 艺 生 产 ； 在 接 收 和 发 射 模 式 下 ， 电流 损 耗 分 别 低 于 27 mA 或 25 mA。 CC2430 的 休 眠 模 式 和 转 换 到 主 动 模 式 的 超 短 时 间的 特 性 ， 特 别 适 合 那 些 要 求 电 池 寿 命 非 常 长 的 应 用 。 CC2430 芯 片 的 主 要 特 点 如 下 ： 高 性 能 和 低 功 耗 的 8051 微 控 制 器 核 。 集 成 符 合 IEEE802.15.4 标 准 的 2.4 GHz 的 RF 无 线 电 收 发 机 。 优 良 的

13、 无 线 接 收 灵 敏 度 和 强 大 的 抗 干 扰 性 。 在 休 眠 模 式 时 仅 0.9 A 的 流 耗 ， 外 部 的 中 断 或 RTC 能 唤 醒 系 统 ;在待 机 模 式 时 少 于 0.6 A 的 流 耗 ， 外 部 的 中 断 能 唤 醒 系 统 。 硬 件 支 持 CSMA/CA 功 能 。 较 宽 的 电 压 范 围 （ 2.0 3.6 V） 。 数 字 化 的 RSSI/LQI 支 持 和 强 大 的 DMA 功 能 。 具 有 电 池 监 测 和 温 度 感 测 功 能 。 集 成 了 14 位 模 数 转 换 的 ADC。 集 成 AES 安 全 协 处 理

14、 器 。 带 有 2 个 强 大 的 支 持 几 组 协 议 的 USART， 以 及 1 个 符 合 IEEE 802.15.4 规 范 的 MAC 计 时 器 ， 1 个 常 规 的 16 位 计 时 器 和 2 个 8 位 计 时 器 。 强 大 和 灵 活 的 开 发 工 具 。 CC2430 芯 片 的 引 脚 功 能 ：CC2430 芯 片 采 用 7 mm7mm QLP 封 装 ,共 有 48 个 引 脚 。 全 部 引 脚 可分 为 I/O 端 口 线 引 脚 、 电 源 线 引 脚 和 控 制 线 引 脚 三 类 。 I/O 端 口 线 引 脚 功 能CC2430 有 21

15、个 可 编 程 的 I/O 口 引 脚 ， P0、 P1 口 是 完 全 的 8 位 口 ，P2 口 只 有 5 个 可 使 用 的 位 。 通 过 软 件 设 定 一 组 SFR 寄 存 器 的 位 和 字 节 ， 可 使 这 些 引 脚 作为 通 常 的 I/O 口 或 作 为 连 接 ADC、 计 时 器 或 USART 部 件 的 外 围 设 备 I/O 口 使 用 。 I/O 口 有 下 面 的 关 键 特 性 ： 可 设 置 为 通 常 的 I/O 口 ， 也 可 设 置 为 外 围 I/O 口 使 用 。 在 输 入 时 有 上 拉 和 下 拉 能 力 。 全 部 21 个 数

16、字 I/O 口 引 脚 都 具 有 响 应 外 部 的 中 断 能 力 。 如 果 需要 外 部 设 备 ， 可 对 I/O 口 引 脚 产 生 中 断 ， 同 时 外 部 的 中 断 事 件 也 能 被 用 来 唤 醒 休 眠 模 式 。 1 6 脚 （ P1_2 P1_7） ： 具 有 4 mA 输 出 驱 动 能 力 。 8， 9 脚 （ P1_0， P1_1） ： 具 有 20 mA 的 驱 动 能 力 。 11 18 脚 （ P0_0 P0_7） ： 具 有 4 mA 输 出 驱 动 能 力 。 43， 44， 45， 46， 48 脚 （ P2_4， P2_3， P2_2， P2_

17、1， P2_0） ： 具 有 4 mA 输 出 驱 动 能 力 。 电 源 线 引 脚 功 能7 脚 （ DVDD） ： 为 I/O 提 供 2.0 3.6 V 工 作 电 压 。 20 脚 （ AVDD_SOC） ： 为 模 拟 电 路 连 接 2.0 3.6 V 的 电 压 。 23 脚 （ AVDD_RREG） ： 为 模 拟 电 路 连 接 2.0 3.6 V 的 电 压 。 24 脚 （ RREG_OUT） ： 为 25， 27 31， 35 40 引 脚 端 口 提 供 1.8 V 的 稳 定 电 压 。 25 脚 (AVDD_IF1 )： 为 接 收 器 波 段 滤 波 器 、

18、模 拟 测 试 模 块 和 VGA 的第 一 部 分 电 路 提 供 1.8 V 电 压 。 27 脚 （ AVDD_CHP） ： 为 环 状 滤 波 器 的 第 一 部 分 电 路 和 充 电 泵 提 供1.8 V 电 压 。 28 脚 （ VCO_GUARD） ： VCO 屏 蔽 电 路 的 报 警 连 接 端 口 。 29 脚 （ AVDD_VCO） : 为 VCO 和 PLL 环 滤 波 器 最 后 部 分 电 路 提 供 1.8 V 电 压 。 30 脚 （ AVDD_PRE） : 为 预 定 标 器 、 Div 2 和 LO 缓 冲 器 提 供 1.8 V 的 电 压 。 31 脚

19、 （ AVDD_RF1） : 为 LNA、 前 置 偏 置 电 路 和 PA 提 供 1.8 V 的 电 压 。33 脚 （ TXRX_SWITCH） : 为 PA 提 供 调 整 电 压 。 35 脚 （ AVDD_SW） : 为 LNA/PA 交 换 电 路 提 供 1.8 V 电 压 。 36 脚 （ AVDD_RF2） : 为 接 收 和 发 射 混 频 器 提 供 1.8 V 电 压 。 37 脚 （ AVDD_IF2） : 为 低 通 滤 波 器 和 VGA 的 最 后 部 分 电 路 提 供 1.8 V 电 压 。 38 脚 （ AVDD_ADC） : 为 ADC 和 DAC 的

20、 模 拟 电 路 部 分 提 供 1.8 V 电 压 。39 脚 （ DVDD_ADC） : 为 ADC 的 数 字 电 路 部 分 提 供 1.8 V 电 压 。 40 脚 （ AVDD_DGUARD） : 为 隔 离 数 字 噪 声 电 路 连 接 电 压 。 41 脚 （ AVDD_DREG） : 向 电 压 调 节 器 核 心 提 供 2.0 3.6 V 电 压 。 42 脚 （ DCOUPL） : 提 供 1.8 V 的 去 耦 电 压 ， 此 电 压 不 为 外 电 路 所 使用 。 47 脚 （ DVDD） : 为 I/O 端 口 提 供 2.0 3.6 V 的 电 压 。 2.

21、3 控 制 线 引 脚 功 能 10 脚 （ RESET_N） : 复 位 引 脚 ， 低 电 平 有 效 。 19 脚 （ XOSC_Q2） : 32 MHz 的 晶 振 引 脚 2。 21 脚 （ XOSC_Q1） : 32 MHz 的 晶 振 引 脚 1， 或 外 部 时 钟 输 入 引 脚 。 22 脚 （ RBIAS1） : 为 参 考 电 流 提 供 精 确 的 偏 置 电 阻 。 26 脚 （ RBIAS2） : 提 供 精 确 电 阻 ， 43 k ， 1%。 32 脚 （ RF_P） : 在 RX 期 间 向 LNA 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 。34 脚 （ RF_N） : 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 。 43 脚 (P2_4/XOSC_Q2): 32.768 kHz XOSC 的 2.3 端 口 。 44 脚 (P2_4/XOSC_Q1): 32.768 kHz XOSC 的 2.4 端 口 。