cc2420

詞語解釋

cc2420是一款無線通信芯片，由美國TI公司推出，是一款低功耗、低成本的IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)無線通信芯片，主要用于無線網(wǎng)絡(luò)、家庭自動(dòng)化、工業(yè)控制、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域。 cc2420芯片的特點(diǎn)是低功耗、低成本、高性能、高可靠性。它采用2.4GHz頻段，支持IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，支持多種網(wǎng)絡(luò)類型，如無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）、無線控制網(wǎng)絡(luò)（WCN）、無線家庭自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)（WHA）、無線局域網(wǎng)（WLAN）等。它支持最大250Kbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，最大可以支持距離2Km的無線通信，有著非常優(yōu)秀的傳輸性能。 cc2420芯片主要應(yīng)用于無線網(wǎng)絡(luò)、家庭自動(dòng)化、工業(yè)控制、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域。在無線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，cc2420可以用于無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，可以實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的連接，為用戶提供更便捷的無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。在家庭自動(dòng)化領(lǐng)域，cc2420可以用于家庭智能設(shè)備的連接，實(shí)現(xiàn)家庭智能化，為用戶提供更便捷的家庭自動(dòng)化服務(wù)。在工業(yè)控制領(lǐng)域，cc2420可以用于工業(yè)控制設(shè)備的連接，實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制，為用戶提供更便捷的工業(yè)控制服務(wù)。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，cc2420可以用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，可以實(shí)現(xiàn)傳感器的連接，為用戶提供更便捷的無線傳感器服務(wù)。總之，cc2420是一款低功耗、低成本的IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)無線通信芯片，主要用于無線網(wǎng)絡(luò)、家庭自動(dòng)化、工業(yè)控制、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域，支持最大250Kbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，最大可以支持距離2Km的無線通信，有著非常優(yōu)秀的傳輸性能。

　　CC2420是Chipcon公司推出的一款符合IEEE 802.15.4規(guī)范的2.4GHz射頻芯片，用來開發(fā)工業(yè)無線傳感及家庭組網(wǎng)等PAN網(wǎng)絡(luò)的ZigBee設(shè)備和產(chǎn)品。
　　CC2420是Chipcon As公司推出的首款符合2.4GHz IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的射頻收發(fā)器。該器件包括眾多額外功能，是第一款適用于ZigBee產(chǎn)品的RF器件。它基于Chipcon公司的SmartRF 03技術(shù)，以0.18um CMOS工藝制成　只需極少外部元器件，性能穩(wěn)定且功耗極低。CC2420的選擇性和敏感性指數(shù)超過了IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的要求，可確保短距離通信的有效性和可靠性。利用此芯片開發(fā)的無線通信設(shè)備支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸率高達(dá)250kbps可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的快速組網(wǎng)。
　　芯片主要性能特點(diǎn)
　　CC2420的主要性能參數(shù)如下：
　　●工作頻帶范圍：2.400～2.4835GHz；
　　●采用IEEE802.15.4規(guī)范要求的直接序列擴(kuò)頻方式；
　　●數(shù)據(jù)速率達(dá)250kbps碼片速率達(dá)2MChip/s；
　　●采用o-QPSK調(diào)制方式；
　　●超低電流消耗（RX:19.7mA,TX:17.4mA）高接收靈敏度（-99dBm）；
　　●抗鄰頻道干擾能力強(qiáng)(39dB)；
　　●內(nèi)部集成有VCO、LNA、PA以及電源整流器　采用低電壓供電(2.1～3.6V)；
　　●輸出功率編程可控；
　　●IEEE802.15.4 ＭＡＣ層硬件可支持自動(dòng)幀格式生成、同步插入與檢測(cè)、16bit CRC校驗(yàn)、電源檢測(cè)、完全自動(dòng)MAC層安全保護(hù)(CTR,CBC－MAC,CCM)；
　　●與控制微處理器的接口配置容易(4總線SPI接口)；
　　●開發(fā)工具齊全　提供有開發(fā)套件和演示套件；
　　●采用QLP-48封裝，外形尺寸只有７×７ｍｍ。
　　芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)
　　CC2420芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖１所示。天線接收的射頻信號(hào)經(jīng)過低噪聲放大器和I/Q下變頻處理后，中頻信號(hào)只有2ＭＨｚ,此混合Ｉ／Ｑ信號(hào)經(jīng)過濾波、放大、AD變換、自動(dòng)增益控制、數(shù)字解調(diào)和解擴(kuò)　最終恢復(fù)出傳輸?shù)恼_數(shù)據(jù)。
　　發(fā)射機(jī)部分基于直接上變頻。要發(fā)送的數(shù)據(jù)先被送入１２８字節(jié)的發(fā)送緩存器中,頭幀和起始幀是通過硬件自動(dòng)產(chǎn)生的。根據(jù)IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn),所要發(fā)送的數(shù)據(jù)流的每４個(gè)比特被３２碼片的擴(kuò)頻序列擴(kuò)頻后送到ＤＡ變換器。然后，經(jīng)過低通濾波和上變頻的混頻后的射頻信號(hào)最終被調(diào)制到２．４ＧＨｚ，并經(jīng)放大后送到天線發(fā)射出去。
　　典型應(yīng)用電路
　　CC2420只需要極少的外圍元器件，其典型應(yīng)用電路如圖２所示。它的外圍電路包括晶振時(shí)鐘電路、射頻輸入／輸出匹配電路和微控制器接口電路三個(gè)部分。
　　芯片本振信號(hào)既可由外部有源晶體提供，也可由內(nèi)部電路提供。由內(nèi)部電路提供時(shí)需外加晶體振蕩器和兩個(gè)負(fù)載電容，電容的大小取決于晶體的頻率及輸入容抗等參數(shù)。例如當(dāng)采用１６ＭＨｚ晶振時(shí)　其電容值約為２２ｐＦ。
　　射頻輸入／輸出匹配電路主要用來匹配芯片的輸入輸出阻抗，使其輸入輸出阻抗為５０Ω，同時(shí)為芯片內(nèi)部的ＰＡ及ＬＮＡ提供直流偏置。
　　CC2420可以通過４線ＳＰＩ總線(ＳＩ、ＳＯ、ＳＣＬＫ、ＣＳｎ)設(shè)置芯片的工作模式　并實(shí)現(xiàn)讀／寫緩存數(shù)據(jù)　讀／寫狀態(tài)寄存器等。通過控制ＦＩＦＯ和ＦＩＦＯＰ管腳接口的狀態(tài)可設(shè)置發(fā)射／接收緩存器。注意：在ＳＰＩ總線接口上進(jìn)行的地址和數(shù)據(jù)傳輸大多是ＭＳＢ優(yōu)先的。ＣＣ２４２０片內(nèi)有３３個(gè)１６比特狀態(tài)設(shè)置寄存器,在每個(gè)寄存器的讀／寫周期中,ＳＩ總線上共有２４比特?cái)?shù)據(jù),分別為:１比特ＲＡＭ／寄存器選擇位(０:寄存器，１:ＲＡＭ),１比特讀／寫控制位(０:寫，１:讀),６比特地址選擇位、１６比特?cái)?shù)據(jù)位。在數(shù)據(jù)傳輸過程中ＣＳｎ必須始終保持低電平。
　　另外,通過ＣＣＡ管腳狀態(tài)的設(shè)置可以控制清除通道估計(jì)　通過ＳＦＤ管腳狀態(tài)的設(shè)置可以控制時(shí)鐘／定時(shí)信息的輸入。這些接口必須與微處理器的相應(yīng)管腳相連來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)射頻功能的控制與管理。
　　C2420是首款符合ＺｉｇＢｅｅ技術(shù)的高集成度工業(yè)用射頻收發(fā)器件,其MAC層和PHY層協(xié)議符合802.15.4規(guī)范,工作于免授權(quán)的2.4GHz頻段。利用此芯片開發(fā)的短距離射頻傳輸系統(tǒng)成本低、功耗小,適于電池長期供電。具有硬件加密、安全可靠、組網(wǎng)靈活、抗毀性強(qiáng)等特點(diǎn)，為家庭自動(dòng)控制、工業(yè)監(jiān)控、傳感網(wǎng)絡(luò)、消費(fèi)電子、智能玩具等提供了理想的解決方案。

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