CC2530 具有一個(gè)IEEE 802.15.4 兼容無線收發(fā)器。RF 內(nèi)核控制模擬無線模塊。另外,它提供了MCU 和無線設(shè)備之間的一個(gè)接口,這使得可以發(fā)出命令,讀取狀態(tài),自動(dòng)操作和確定無線設(shè)備事件的順序。無線設(shè)備還包括一個(gè)數(shù)據(jù)包過濾和地址識別模塊。
引腳描述
引腳名稱 引腳 引腳類型 描述
AVDD1 28 電源(模擬) 2-V–3.6-V 模擬電源連接
AVDD2 27 電源(模擬) 2-V–3.6-V 模擬電源連接
AVDD3 24 電源(模擬) 2-V–3.6-V 模擬電源連接
AVDD4 29 電源(模擬) 2-V–3.6-V 模擬電源連接
AVDD5 21 電源(模擬) 2-V–3.6-V 模擬電源連接
AVDD6 31 電源(模擬) 2-V–3.6-V 模擬電源連接
DCOUPL 40 電源(數(shù)字) 1.8V 數(shù)字電源去耦。不使用外部電路供應(yīng)。
DVDD1 39 電源(數(shù)字) 2-V–3.6-V 數(shù)字電源連接
DVDD2 10 電源(數(shù)字) 2-V–3.6-V 數(shù)字電源連接
GND - 接地 接地襯墊必須連接到一個(gè)堅(jiān)固的接地面。
GND 1,2,3,4 未使用的引腳 連接到GND
P0_0 19 數(shù)字I/O 端口0.0
P0_1 18 數(shù)字I/O 端口0.1
P0_2 17 數(shù)字I/O 端口0.2
P0_3 16 數(shù)字I/O 端口0.3
P0_4 15 數(shù)字I/O 端口0.4
P0_5 14 數(shù)字I/O 端口0.5
P0_6 13 數(shù)字I/O 端口0.6
P0_7 12 數(shù)字I/O 端口0.7
P1_0 11 數(shù)字I/O 端口1.0-20-mA 驅(qū)動(dòng)能力
P1_1 9 數(shù)字I/O 端口1.1-20-mA 驅(qū)動(dòng)能力
P1_2 8 數(shù)字I/O 端口1.2 P1_3 7 數(shù)字I/O 端口1.3
P1_4 6 數(shù)字I/O 端口1.4 P1_5 5 數(shù)字I/O 端口1.5
P1_6 38 數(shù)字I/O 端口1.6 P1_7 37 數(shù)字I/O 端口1.7
P2_0 36 數(shù)字I/O 端口2.0
P2_1 35 數(shù)字I/O 端口2.1 P2_2 34 數(shù)字I/O 端口2.2
P2_3 33 數(shù)字I/O 模擬端口2.3/32.768 kHz XOSC
P2_4 32 數(shù)字I/O 模擬端口2.4/32.768 kHz XOSC
RESET_N 20 數(shù)字輸入 復(fù)位,活動(dòng)到低電平
RF_N 26 RF I/O RX 期間負(fù)RF 輸入信號到LNA
cc2530功能引腳圖 RF_P 25 RF I/O RX 期間正RF 輸入信號到LNA
XOSC_Q1 22 模擬I/O 32-MHz 晶振引腳1或外部時(shí)鐘輸入 XOSC_Q2 23 模擬I/O 32-MHz 晶振引腳2
3功能介紹
·RF/布局
–適應(yīng)2.4-GHz IEEE 802.15.4 的RF 收發(fā)器 –極高的接收靈敏度和抗干擾性能
–可編程的輸出功率高達(dá)4.5 dBm –只需極少的外接元件
–只需一個(gè)晶振,即可滿足網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要 –6-mm ×6-mm 的QFN40 封裝
–適合系統(tǒng)配置符合世界范圍的無線電頻率法規(guī):ETSI EN 300 328 和EN 300440(歐洲),F(xiàn)CC CFR47 第15 部分(美國)和ARIB STD-T-66(日本) ·低功耗
–主動(dòng)模式RX(CPU 空閑):24 mA –主動(dòng)模式TX 在1dBm(CPU 空閑):29mA –供電模式1(4 μs 喚醒):0.2 mA –供電模式2(睡眠定時(shí)器運(yùn)行):1 μA –供電模式3(外部中斷):0.4 μA –寬電源電壓范圍(2 V–3.6 V) ·微控制器
–優(yōu)良的性能和具有代碼預(yù)取功能的低功耗8051 微控制器內(nèi)核 –32-、64-或128-KB 的系統(tǒng)內(nèi)可編程閃存
–8-KB RAM,具備在各種供電方式下的數(shù)據(jù)保持能力 –支持硬件調(diào)試 ·外設(shè)
–強(qiáng)大的5 通道DMA
–IEEE 802.5.4 MAC 定時(shí)器,通用定時(shí)器(一個(gè)16 位定時(shí)器,一個(gè)8 位定時(shí)器) –IR 發(fā)生電路
–具有捕獲功能的32-kHz 睡眠定時(shí)器 –硬件支持CSMA/CA
–支持精確的數(shù)字化RSSI/LQI –電池監(jiān)視器和溫度傳感器
–具有8 路輸入和可配置分辨率的12 位ADC –AES 安全協(xié)處理器
–2 個(gè)支持多種串行通信協(xié)議的強(qiáng)大USART –21 個(gè)通用I/O 引腳(19×4 mA,2×20 mA) –看門狗定時(shí)器
4運(yùn)行條件
cc2530在此條件下運(yùn)行能達(dá)到最好的效果。 最小值 最
大
值 單位 運(yùn)行環(huán)
境溫度 -40 125 ℃ 運(yùn)行供
電電壓
5應(yīng)用
·2.4-GHz IEEE 802.15.4 系統(tǒng)
·RF4CE 遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)(需要大于64-KB閃存) ·ZigBee 系統(tǒng)(256-KB 閃存) ·家庭/樓孫自動(dòng)化 ·照明系統(tǒng)
·工業(yè)控制和監(jiān)控 ·低功耗無線傳感網(wǎng)絡(luò) ·消費(fèi)型電子 ·醫(yī)療保健
6電路描述
下圖是CC2530 的方框圖,圖中模塊大致可以分為三類:CPU 和內(nèi)存相關(guān)的模塊;外設(shè)、時(shí)鐘和電源管理相關(guān)的模塊,以及無線電相關(guān)的模塊。
7模塊說明
CPU 和內(nèi)存
CC253x芯片系列中使用的8051 CPU內(nèi)核是一個(gè)單周期的8051兼容內(nèi)核。它有三種不同的內(nèi)存訪問總線(SFR,DATA 和CODE/XDATA),單周期訪問SFR,DATA 和主SRAM。它還包括一個(gè)調(diào)試接口和一個(gè)18 輸入擴(kuò)展中斷單元。 中斷控制器總共提供了18 個(gè)中斷源,分為六個(gè)中斷組,每個(gè)與四個(gè)中斷優(yōu)先級之一相關(guān)。當(dāng)設(shè)備從活動(dòng)模式回到空閑模式,任一中斷服務(wù)請求就被激發(fā)。一些中斷還可以從睡眠模式(供電模式1-3)喚醒設(shè)備。 內(nèi)存仲裁器位于系統(tǒng)中心,因?yàn)樗ㄟ^SFR 總線把CPU 和DMA 控制器和物理存儲器以及所有外設(shè)連接起來。內(nèi)存仲裁器有四個(gè)內(nèi)存訪問點(diǎn),每次訪問可以映
射到三個(gè)物理存儲器之一:一個(gè)8-KB SRAM、閃存存儲器和XREG/SFR 寄存器。它負(fù)責(zé)執(zhí)行仲裁,并確定同時(shí)訪問同一個(gè)物理存儲器之間的順序。
8-KB SRAM映射到DATA存儲空間和部分XDATA存儲空間。8-KB SRAM是一個(gè)超低功耗的SRAM,即使數(shù)字部分掉電(供電模式2 和3)也能保留其內(nèi)容。這是對于低功耗應(yīng)用來說很重要的一個(gè)功能。
32/64/128/256 KB閃存塊為設(shè)備提供了內(nèi)電路可編程的非易失性程序存儲器,映射到XDATA 存儲空間。除了保存程序代碼和常量以外,非易失性存儲器允許應(yīng)用程序保存必須保留的數(shù)據(jù),這樣設(shè)備重啟之后可以使用這些數(shù)據(jù)。使用這個(gè)功能,例如可以利用已經(jīng)保存的網(wǎng)絡(luò)具體數(shù)據(jù),就不需要經(jīng)過完全啟動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)尋找和加入過程。 時(shí)鐘和電源管理
數(shù)字內(nèi)核和外設(shè)由一個(gè)1.8-V 低差穩(wěn)壓器供電。它提供了電源管理功能,可以實(shí)現(xiàn)使用不同供電模式的長電池壽命的低功耗運(yùn)行。有五種不同的復(fù)位源來復(fù)位設(shè)備。
外設(shè)
CC2530 包括許多不同的外設(shè),允許應(yīng)用程序設(shè)計(jì)者開發(fā)先進(jìn)的應(yīng)用。
調(diào)試接口執(zhí)行一個(gè)專有的兩線串行接口,用于內(nèi)電路調(diào)試。通過這個(gè)調(diào)試接口,可以執(zhí)行整個(gè)閃存存儲器的擦除、控制使能哪個(gè)振蕩器、停止和開始執(zhí)行用戶程序、執(zhí)行8051 內(nèi)核提供的指令、設(shè)置代碼斷點(diǎn),以及內(nèi)核中全部指令的單步調(diào)試。使用這些技術(shù),可以很好地執(zhí)行內(nèi)電路的調(diào)試和外部閃存的編程。 設(shè)備含有閃存存儲器以存儲程序代碼。閃存存儲器可通過用戶軟件和調(diào)試接口編程。閃存控制器處理寫入和擦除嵌入式閃存存儲器。閃存控制器允許頁面擦除和4 字節(jié)編程。
I/O控制器負(fù)責(zé)所有通用I/O引腳。CPU可以配置外設(shè)模塊是否控制某個(gè)引腳或它們是否受軟件控制,如果是的話,每個(gè)引腳配置為一個(gè)輸入還是輸出,是否連接襯墊里的一個(gè)上拉或下拉電阻。CPU 中斷可以分別在每個(gè)引腳上使能。每個(gè)連接到I/O 引腳的外設(shè)可以在兩個(gè)不同的I/O 引腳位置之間選擇,以確保在不同應(yīng)用程序中的靈活性。
系統(tǒng)可以使用一個(gè)多功能的五通道DMA控制器,使用XDATA存儲空間訪問存儲器,因此能夠訪問所有物理存儲器。每個(gè)通道(觸發(fā)器、優(yōu)先級、傳輸模式、尋址模式、源和目標(biāo)指針和傳輸計(jì)數(shù))用DMA 描述符在存儲器任何地方配置。許多硬件外設(shè)(AES 內(nèi)核、閃存控制器、USART、定時(shí)器、ADC 接口)通過使用DMA 控制器在SFR 或XREG 地址和閃存/SRAM 之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,獲得高效率操作。定時(shí)器1 是一個(gè)16 位定時(shí)器,具有定時(shí)器/PWM 功能。
它有一個(gè)可編程的分頻器,一個(gè)16 位周期值,和五個(gè)各自可編程的計(jì)數(shù)器/捕獲通道,每個(gè)都有一個(gè)16 位比較值。每個(gè)計(jì)數(shù)器/捕獲通道可以用作一個(gè)PWM輸出或捕獲輸入信號邊沿的時(shí)序。它還可以配置在IR產(chǎn)生模式,計(jì)算定時(shí)器3 周期,輸出是ANDed,定時(shí)器3 的輸出是用最小的CPU 互動(dòng)產(chǎn)生調(diào)制的消費(fèi)型IR 信號。
MAC定時(shí)器(定時(shí)器2)是專門為支持IEEE 802.15.4 MAC或軟件中其他時(shí)槽的協(xié)議設(shè)計(jì)。定時(shí)器有一個(gè)可配置的定時(shí)器周期和一個(gè)8 位溢出計(jì)數(shù)器,可以用于保持跟蹤已經(jīng)經(jīng)過的周期數(shù)。一個(gè)16 位捕獲寄存器也用于記錄收到/發(fā)送一個(gè)幀開始界定符的精確時(shí)間,或傳輸結(jié)束的精確時(shí)間,還有一個(gè)16 位輸出比較寄存器可以在具體時(shí)間產(chǎn)生不同的選通命令(開始RX,開始TX,等等)到無線模塊。定時(shí)器3 和定時(shí)器4 是8 位定時(shí)器,具有定時(shí)器/計(jì)數(shù)器/PWM 功能。它們有一個(gè)可編程的分頻器,一個(gè)8 位的周期值,一個(gè)可編程的計(jì)數(shù)器通道,具有一個(gè)8 位的比較值。每個(gè)計(jì)數(shù)器通道可以用作一個(gè)PWM 輸出。
睡眠定時(shí)器是一個(gè)超低功耗的定時(shí)器,計(jì)算32-kHz 晶振或32-kHz RC 振蕩器的周期。睡眠定時(shí)器在除了供電模式3 的所有工作模式下不斷運(yùn)行。這一定時(shí)器的典型應(yīng)用是作為實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)器,或作為一個(gè)喚醒定時(shí)器跳出供電模式1 或2。 ADC支持7到12位的分辨率,分別在30 kHz或4 kHz的帶寬。DC和音頻轉(zhuǎn)換可以使用高達(dá)八個(gè)輸入通道(端口0)。輸入可以選擇作為單端或差分。參考電壓可以是內(nèi)部電壓、AVDD 或是一個(gè)單端或差分外部信號。ADC 還有一個(gè)溫度傳感輸入通道。ADC 可以自動(dòng)執(zhí)行定期抽樣或轉(zhuǎn)換通道序列的程序。
隨機(jī)數(shù)發(fā)生器使用一個(gè)16 位LFSR 來產(chǎn)生偽隨機(jī)數(shù),這可以被CPU 讀取或由選通命令處理器直接使用。例如隨機(jī)數(shù)可以用作產(chǎn)生隨機(jī)密鑰,用于安全。 AES加密/解密內(nèi)核允許用戶使用帶有128位密鑰的AES算法加密和解密數(shù)據(jù)。這一內(nèi)核能夠支持IEEE 802.15.4 MAC 安全、ZigBee 網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層要求的AES 操作。
一個(gè)內(nèi)置的看門狗允許CC2530 在固件掛起的情況下復(fù)位自身。當(dāng)看門狗定時(shí)器由軟件使能,它必須定期清除;否則,當(dāng)它超時(shí)就復(fù)位它就復(fù)位設(shè)備。或者它可以配置用作一個(gè)通用32-kHz 定時(shí)器。
USART 0和USART 1每個(gè)被配置為一個(gè)SPI主/從或一個(gè)UART。它們?yōu)镽X和TX提供了雙緩沖,以及硬件流控制,因此非常適合于高吞吐量的全雙工應(yīng)用。每個(gè)都有自己的高精度波特率發(fā)生器,因此可以使普通定時(shí)器空閑出來用作其他用途。 無線設(shè)備
CC2530 具有一個(gè)IEEE 802.15.4 兼容無線收發(fā)器。RF 內(nèi)核控制模擬無線模塊。另外,它提供了MCU 和無線設(shè)備之間的一個(gè)接口,這使得可以發(fā)出命令,讀取狀態(tài),自動(dòng)操作和確定無線設(shè)備事件的順序。無線設(shè)備還包括一個(gè)數(shù)據(jù)包過濾和地址識別模塊。
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