ZigBee硬件平台课件摘要.ppt

第10章 ZigBee硬件平台 10.1 ZigBee无线SOC片上系统CC2430/CC2431概述 CC2430/CC2431是Chipcon公司推出的用来实现嵌入式ZigBee应用的片上系统。它支持2.4GHz IEEE 802.15.4/ZigBee协议。根据芯片内置闪存的不同容量，提供给用户3个版本，即CC2430-F32/64/128，分别对应内置闪存32/64/128KB。 第10章 ZigBee硬件平台 CC2430/CC2431芯片主要特点 CC2430/CC2431 采用增强型8051MCU、32/64/128KB闪存、8KB SRAM等高性能模块，并内置了ZigBee协议栈。加上超低能耗，使得它可以用很低的费用构成ZigBee节点，具有很强的市场竞争力。 CC2430/CC2431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)射频收发器核心和工业级的8051控制器。 第10章 ZigBee硬件平台 CC2430/CC2431芯片（如图10-1所示）延用了以往CC2420芯片的架构，在单个芯片上整合了ZigBee射频(RF)前端、内存和微控制器。它使用1个8位MCU（8051），具有32/64/128KB可编程闪存和8KB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）、32kHz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引脚。 CC2430/CC2430区别在于：只有CC2431有定位跟踪引擎，CC2430无定位跟踪引擎。除了以上其它外，在外观上CC2430与CC2431完全一样的。 CC2430/CC2431芯片采用0.18μm CMOS工艺生产，工作时的电流损耗为27mA；在接收和发射模式下，电流损耗分别低于27 mA 或25mA。CC2430/CC2431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。 第10章 ZigBee硬件平台 第10章 ZigBee硬件平台 CC2430/CC2431芯片的主要特点如下： ■高性能、低功耗的8051微控制器内核； ■适应2.4GHzIEEE 802.15。4的RF收发器； ■极高的接收灵敏度和抗干扰性能； ■32/64/128KB闪存； ■8KBsRAM，具备在各种供电方式下的数据保持能力； ■强大的DMA功能； ■只需极少的外接元件； ■只需一个晶体，即可满足组网需要；电流消耗小(当微控制器内核运行在32MHz时。Rx为27mA，Tx为25mA)； ■掉电方式下，电流消耗只有O.9ｕA，外部中断或者实时钟(RTc)能唤醒系统； ■挂起方式下，电流消耗小于O.6ｕA，外部中断能唤醒系统； ■硬件支持避免冲突的载波侦听多路存取(csMAcA)； 第10章 ZigBee硬件平台 ■电源电压范围宽(2.O～3.6 V)； ■支持数字化的接收信号强度指示器/链路质量指示(RssI/LQI)； ■电池监视器和温度传感器； ■具有8路输入8～14位ADC； ■高级加密标准(AEs)协处理器； ■2个支持多种串行通信协议的usART； ■看门狗； ■1个IEEE 802.5.4媒体存取控制(MAc)定时器； ■1个通用的16位和2个8位定时器； ■支持硬件调试； ■21个通用I/0引脚，其中2个具有20mA的电流吸收或电流供给能力； ■提供强大、灵活的开发工具； ■小尺寸QLP48封装，7mm×7mm。 第10章 ZigBee硬件平台 10.3 CC2430/CC2431芯片功能结构 CC2431片上系统(SoC)由CC2430加上Motorola的基于IEEE 802.15.4标准的无线电定位引擎组成。CC2431和CC2430地最大区别在于CC2431具有包括Motorola的有许可证的定位检测硬件核心。 图10-2为CC2430/CC2431芯片引脚示意图。其中，外露的芯片安装衬垫必须连接到PCB的接地层，芯片通过该处接地。CC2430/CC2431具有CC2420 RF接收器以及增强性能的8051 MCU、8KB RAM等，其增强的8051 MCU核的性能是工业标准8051核性能的8倍。CC2430/CC2431还具备直接存储器定址(DMA)功能(能够被用于减轻8051微控制器内核对数据搬移，因此提高了芯片整体的性能)、可编程看门狗定时器、AES-128安全协处理器、多达8输入的8-1