CC1020一款超高频单片收发器芯片

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cc1020是一种理想的超高频单片收发器芯片。主要用于ism(工业、科研及医疗)频带和在426/429/433/868/915mhz频带的srd(short range device-近距离设备)中,也可经编程后用于频率为402mhz~470mhz和 804mhz~940mhz的多信道设备。
cc1020模块特性

1、频率范围为402mhz-470mhz工作 2、高灵敏度(对12.5khz信道可达-118dbm) 3、可编程输出功率，最大10dbm 4、低电流消耗(rx:19.9ma) 5、低压供电(2.3v到3.6v) 6、数据率最高可以达到153.3kbaud 7、spi接口配置内部寄存器 8、标准dip间距接口，便于嵌入式应用 9、通信距离远，10dbm功率条件室外可以传输600米左右。
cc1020工作参数

cc1020主要的工作参数可通过串行总线接口编程,例如输出功率、频率及afc。 在接收模式下,cc1020可看成是一个传统的超外差接收器。rf输入信号经低噪声放大器(lna和lna2)放大后,翻转经过积分器(i和q)产生中频if信号。在中频处理阶段,i/q信号经混合滤波、放大后经adc转化成数字信号。然后进行自动获取控制、信道滤波、解调和二进制同步化处理,在dio引脚输出数字解调数据,dclk引脚获取同步数字时钟数据。rssi为数字形式,并可通过窜行接口读出。rssi还可作为可编程的载波检测指示器。 在发送模式下,合成的rf信号直接馈送到功率放大器pa。射频输出是fsk信号,此信号是由馈送到dio引脚的数字比特流通过fsk调制产生的。可使用一个高频滤波器来得到高斯频移键控gfsk。芯片内部的收/发开关电路使天线容易接入和匹配。

cc1020信号收发接口

cc1020信号收发接口与微控制器的连接如图1所示。微控制器使用引脚p2.6和p3.4与cc1020的双向同步数据接口dio、dclk连接。

图1 cc1020与微控制器的连接电路 微控制器的一个双向引脚与cc1020的dio连接,用于数据的发射与接收(输入与输出)。dclk提供数据定时,必须连接到微控制器的一个输入端。 数据输出可以选择使用单独的引脚。这时要设置cc1020的interface寄存器sep_di_do=1。在同步模式下,lock引脚用作数据输出,而dclk引脚作为异步模式的数据输出,dio引脚端则只用于数据输入。 微控制器的一个引脚可用来监视锁相环的锁定信号,即lock引脚信号。当锁相环锁定时,lock引脚为逻辑低电平。它还可以用作载波检测及监视其它内部测试信号。 cc1020能被设置成三种不同的数据传输形式:同步nrz模式、同步曼彻斯特码模式和异步传输uart模式。这三种模式各有特点,同步曼彻斯特码抗干扰能力最好,但是波特率要低一倍,异步传输uart实现起来最简单,但是抗干扰能力最差,而同步nrz抗干扰能力比uart要好,但稍差于同步曼彻斯特码,实现难度也介于两者之间。考虑到微处理器基本都支持uart串行通讯,所以选择了这种模式,经测试效果完全能达到要求。
cc1020引脚接口说明

备注 1.vcc引脚的电压范围为2.3-3.6v之间，不能在这个区间之外，如超过3.6v将会烧毁模块。推荐电压3.3v左右; 2.硬件没有集成spi功能的单片机也可以控制本模块，用普通单片io口模拟spi时序进行读写操作即可;
cc1020结构配置接口

cc1020结构配置接口与微控制器的连接如图所示。微控制器使用引脚p2.2~p2.5与cc1020的结构配置接口psel、pclk、pdi、pdo连接。pdo与微控制器的一个输入端连接。pdi、pclk和psel连接到微控制器的输出端。如果把pdi和pdo连接在一起,微控制器可以使用一个双向引脚端,则可节省微控制器的一个i/o端口。 当结构配置接口不使用时,连接到psel、pclk、pdi和pdo引脚端的微控制器引脚可作他用。当psel引脚端无效(保持高电平)时(psel引脚端低电平有效),pclk、pdi和pdo是高阻抗输入状态。psel有一个内部上拉电阻,在低功耗模式时必须断开(由微控制器三态控制),或者设为高电平,以阻止电流流入上拉电阻。

cc1020通过简单的四串行spi接口进行编程。有8位的结构配置寄存器。每一位寄存器的地址是7位,1位作为读/写位,初始化读或写的操作。cc1020一次完整的配置,要求发送33个数据帧,每帧16位(address 7位,r/w 1位,data 8位)。一次完整配置所需时间取决于pclk的频率。如果pclk频率为10mhz,完成一次完整配置的时间少于53ms。将cc1020设为低功耗模式,只需发送一帧数据,因此所需的时间不到2ms。所有的寄存器都是可读的。