单片无线收发芯片CC1100的原理与开发应用

《单片无线收发芯片CC1100的原理与开发应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、单片无线收发芯片CC1100的原理与开发应用孙鹏CC1100是德仪（TI）公司生产的一款单片低功耗多通道无线收发芯片，它支持315/433/868/915MHz的ISM/SRD频段，广泛应用在自动抄表、远程监视报警、工业监控、无线传感器网络以及家庭自动化等场合。笔者之前曾经在本刊介绍过一款无线收发芯片nRF905，CC1100与之相比，多了315MHz频段支持，灵敏度更高（可达-111dB，而nRF905为-100dB），速率更高（可达500Kbps），且管脚数量减少，接口更加简单。一、封装与管脚定义

2、CC1100为20脚QLP（4×4mm）小封装，管脚排列和具体功能分别见图1和表1所示。图1管脚封装表1管脚定义序号名称类型说明1SCLK数字输入SPI接口时钟信号2SO(GDO1)数字输出CSn=0：SPI接口数据输出；CSn=1：通用输出口3GDO2数字输出通用输出口4DVDD数字电源1.8~3.6V数字电源地5DCOUPL数字电源用于去耦的1.6~2.0V数字电源输出6GDO0数字I/O口通用输入/输出口7CSn数字输入片选信号，0有效8XOSC_Q1模拟I/O晶振脚1，或振荡时钟输入9，11，

3、14，15AVDD模拟电源1.8~3.6V模拟电源10XOSC_Q2模拟I/O晶振脚212RF_P射频I/O射频输入输出13RF_N射频I/O射频输入输出16GND模拟地17RBIAS模拟I/O参考电流的外部偏置电阻连接端18DGUARD数字电源用于数字噪声隔离的电源供电端19GND数字地20SI数字输入SPI数据输入端二、CC1100的典型应用电路CC1100的应用电路简单，仅需很少的外部元件即可工作。如图2所示为315/433MHz频段的参考电路。图中R1为偏置电阻，用以调整精确的偏置电流。C8、

4、C9、L1、L2构成一个非平衡变压器（Balun），将CC1100的差分输出变为单端射频信号，与LC网络一起进行阻抗变换以匹配50欧姆天线（或同轴电缆）。在不同工作频率下各元件的值也有所不同，具体请参见CC1100的数据手册。图2315/433MHz参考电路三、CC1100与MCU的接口由硬件连接图可以看出，CC1100与MCU的接口包括两部分：SPI接口和GDO【0~2】。SPI接口用于双向数据传输，而GDO【0~2】为可编程通用输出端口，主要配置用于表征CC1100的状态、时钟输出等。1、SPI接

5、口CC1100通过一个简单的4线SPI接口进行配置以及数据的写入和读取。总线上所有的地址和数据传送都是高位（MSB）在前。所有SPI传送都是起始于一个包含读/写（R/W）位、访问位和6位地址位的头字节，在地址和数据传送过程中，片选信号（CSn，低有效）必须保持为低电平，如果CSn变高，过程结束。当CSn变低后，MCU必须等到CC1100的SO脚变低才可以开始发送头字节。SO=0标志着电压调整稳定且晶振已开始工作。除非芯片工作于休眠（SLEEP）或晶振关闭（XOFF）状态，否则在CSn=0后SO脚都会立

6、刻变为低电平。芯片状态字节：当MCU发送完头字节、数据字节或者命令后，CC1100会从SO脚输出芯片状态字节。该字节包括对MCU有用的关键状态信息，具体如下。S7：CHIP_RDYn，准备好信号，在SCLK的第一个有效边沿前，此位必须变为0，表明晶振已正常工作；S【6-4】：STATE值，表明芯片当前所处状态，如表2所示；S【3-0】：FIFO_BYTES_AVAILABLE，读数据时（头字节中R/W=1）表明接收FIFO中可读取的字节数，写数据时（R/W=0）表明发送FIFO可写入字节数。表2芯片状

7、态字节构成7CHIP_RDYn0：准备好6：4STATE【2：0】标志当前状态=000：空闲状态；=001：RX接收模式；=010：TX发送模式；=011：发送就绪；=100：频合校准；=101：PLL正在设置；=110：接收FIFO溢出；=111：发送FIFO空3：0FIFO_BYTES_AVAILABLE收/发FIFO中可用字节数2、通用输出管脚CC1100具有3个通用数字输出管脚：GDO0、GDO1和GDO2，它们可以通过SPI接口被MCU配置成不同的功能，配置寄存器IOCFG【0，1，2】分别

8、对应三个管脚的功能配置。GDO1同时也是SPI接口的SO口，因此，只有在CSn=1时，所配置的输出功能才有效。GDO1默认的配置为三态输出，在CSn为高时此管脚保持为高阻态，这样在总线连接多个器件时不会影响总线工作；GDO0默认配置为晶振频率的192分频输出（126KHz~146KHz）。由于一上电复位Xosc就开始工作，因此此时钟输出可以用于给系统中其它器件提供振荡信号。另外，CC1100片上集成有1个模拟温度传感器，当向IOCFG0.GDO0_CFG