標題: CC1100無線芯片介紹 [打印本頁]
作者: xiaos 時間: 2015-4-3 00:10
標題: CC1100無線芯片介紹
CC1100/CC1101是Chipcon（已被TI收購）推出的一款低成本單片射頻的UHF收發器。該芯片電路主要設定為在315、433、868和915MHz的ISM（工業，科學和醫學）,集成了一個軟件可編程的調制解調器。該調制解調器支持2-FSK、GFSK和MSK調制格式，數據傳輸率最高可達500kbps。通過開啟集成在調制解調器上的前向誤差校正選項，能使性能得到提升。CC1100/CC1101硬件支持數據包處理、數據緩沖、突發數據傳輸、清晰信道評估、連接質量指示和電磁波激發MCU可以通過SPI接口與CC1100進行命令和數據交換。CC1100/CC1101主要應用于低功耗無線應用設計。
CC1101在CC1100基礎上主要進行以下改進
改善雜散響應,飽和電平輸入更高；
連續頻率波段的擴展：
CC1100: 400-464 MHz 和800-928 MHz；
CC1101: 387-464 MHz 和779-928 MHz；
CC1101和CC1100二者在軟件編程上完全兼容；
更高效能的功率輸出，能量越集中，信號傳輸就越遠；
更緊密的相位噪聲更好的改善鄰道功率（ACP）的性能，改善了近距離信號堵塞現象。
雖然CC1100芯片還存在，但鑒于CC1101的改進特性，我公司研制的模塊已經從09年開始全部采用CC1101芯片。為便于用戶開發，我們提供配套評估套件，為產品開發保駕護航，使無線應用開發大大加速，并避免不必要的誤區。
CC1100/CC1101本身通信距離在300米左右，在某些特殊應用中，需要更遠距離，RFC1100A模塊就是在原有CC1100/CC1101模塊外圍電路的基礎上設計入功率放大電路，以提高發射功率（發射功率高達20dBm（約100mW），從而直接提升模塊的通信距離（600米以上），滿足各種應用問題，讓無線應用，距離不再是問題。
基本特點工作頻率：（模塊：387-464MHZ）
瞬間最大工作電流: <80mA；
最大發射功率: 10mW (+10dBm)；
315/433/868/915MHZ的ISM頻段；
支持2-FSK、GFSK和MSK調制方式；
接收靈敏度在1200波特率下-110dBm；
通訊速率最低1.2 kbps，最大500kbps；
模塊峰值電流<300mA,平均電流80mA,通訊距離500米以上；
單獨的64字節RX和TX數據FIFO緩沖區；
內置硬件CRC 檢錯可確保數據可靠傳輸；
支持RSSI強弱信號檢測和載波偵聽功能；
快速頻率變動合成器帶來的合適的頻率跳躍系統；
通信地址（256個）工作頻率都可以通過SPI編程設置；
可編程控制的輸出功率，對所有的支持頻率可達+10dBm；
WOR功能可設置待機、接收狀態定時切換時間比例以降低功耗；
典型主要應用車輛監控、遙控、遙測、水文氣象監控
無線標簽、身份識別、非接觸RF智能卡
小型無線網絡、無線抄表、門禁系統、小區傳呼
工業數據采集系統、無線232數據通信、無線485/422數據通信
無線數據終端、安全防火系統、無線遙控系統、生物信號采集[url=][/url]
作者: xiaos 時間: 2015-4-3 00:11
BK2411 是由博通（BEKEN）推出一款國產2.4G無線收發芯片，與nRF24L01 硬件引腳兼容，軟件上和nRF24L01也是基本相同，可以說是nRF24L01的國產仿制品，針對工業控制、門禁、考勤、監控、安防等行業應用特點推出。
【模塊】RF2411B
【說明】RF2411B是基于BK2411芯片開發而成的無線數傳模塊
【應用領域】
車輛監控、遙控、遙測、小型無線網絡、無線抄表、門禁系統、小區傳呼、工業數據采集系統、無線標簽、身份識別、非接觸RF智能卡、小型無線數據終端、安全防火系統、無線遙控系統、生物信號采集、水文氣象監控、機器人控制、無線232數據通信、無線485/422數據通信、數字音頻、數字圖像傳輸等。
【模塊 尺寸】
34mm-17.5mm 板厚：1mm
【基本特性】
(1) 2.4Ghz 全球開放頻段免許可證使用
(2) FSK調制使其擁有更好的靈敏度，GFSK調制給予了更好的頻率效率
(3) 擁有1Mbps或者2Mbps的空中數據傳送速率
(4) 可編程的輸出功率有：-35, -25, -15, -5, 0, 5 dBm
(5) 在0 dBm的輸出功率下，發送模式消耗14mA的功耗；
(6) 在1Mbps數據傳送速率下，接受模式消耗21mA的功耗
(7) 允許+/- 60ppm 16 MHz的晶振
(8) 具有三級可變長度的有效載荷，長度可以1到32字節。或者一級可變長度的有效載荷，長度為1-255字節
(9) 自動數據處理功能
(10)適合于1：6星形網絡的6數據通道，可以同時接收6個不同頻率通道的數據包
(11)供應電源為1.9V到3.6V
(12)在POWERDOWN模式下為3uA的直流電流，在standby-I模式下為410uA直流電流
(13)帶有最大時鐘速率為8Mbps MCU的4針SPI接口
(14)RF2411有20個固定引腳，4x4 mm QFN的封裝
【優點】
發射功率大（5 dBm)，所以最大通信距離要不nRF24L01遠一些。大批量使用價格更低。
【缺點】
待機時功耗、正常模式下功耗都比nRF24L01要大，且收發狀態切換時間比nRF24L01長。
編程指南配置BK2411模塊是通過SPI方式進行的，可配置為FIFO方式和直接方式，我們推薦BK2411工作于FIFO收發模式，這種工作模式下，系統的程序編制會更加簡單，并且穩定性也會更高，因此，下文著重介紹把BK2411配置為FIFO收發模式的器件配置方法。
使用BK2411模塊無需掌握任何專業無線或高頻方面的理論，讀者只需要具備一定的C語言程序基礎即可。其中配置BK2411主要包括載波頻率、調制方式、數據發送速率、CRC校驗、前導碼、同步字、數據頭、地址等，本文檔沒有涉及到的問題，讀者可以參考BK2411官方手冊或向我們尋求技術支持。同時，為便于用戶開發，我們提供系列配套評估套件，為產品開發保駕護航，使無線應用開發大大加速，并避免不必要的誤區。
程序分析命令寄存器宏定義//詳細請參照英文PDF文檔第16-17頁
#define READ_REG 0x00 //讀操作寄存器命令
#define WRITE_REG 0x20 //寫操作寄存器命令
#define RD_RX_PLOAD 0x61 //讀接收到數據命令
#define WR_TX_PLOAD 0xA0 //寫待發送數據命令
#define FLUSH_TX 0xE1 //刷新發送FIFO命令
#define FLUSH_RX 0xE2 //刷新接收FIFO命令
#define REUSE_TX_PL 0xE3 //數據重發命令
#define W_TX_PAYLOAD_NOACK_CMD 0xb0 //在發送模式下使用，關閉自動應答
#define W_ACK_PAYLOAD_CMD 0xa8
//在接收模式下使用，將數據和ACK一起寫到通道0的FIFO
#define ACTIVATE_CMD 0x50 //用于激活處于掉電模式或待機模式
#define R_RX_PL_WID_CMD 0x60 //從FIFO最高開始讀數據
#define NOP 0xFF // 空操作
工作方式配置寄存器宏定義//詳細請參照英文PDF文檔第19-24頁.
#define CONFIG 0x00
//配置寄存器。主要配置工作方式
#define EN_AA 0x01
//各通道自動應答設置寄存器，打開或關閉通道P0-P5的ACK
#define EN_RXADDR 0x02
//各通道選擇寄存器，用于打開或關閉通道P0-P5
#define SETUP_AW 0x03
//地址長度寄存器，用于設置地址長度，最小3字節，最大5字節
#define SETUP_RETR 0x04
//設置自動發送時間間隔
#define RF_CH 0x05
//工作頻率設置寄存器，用于設置無線工作頻率
#define RF_SETUP 0x06
// RF模式配置，用于設置功率大小，空中速率等
#define STATUS 0x07
//狀態寄存器
#define OBSERVE_TX 0x08
//發送檢測寄存器
#define CD 0x09
//載波偵聽寄存器，用于檢測空中是否有無線信號
#define RX_ADDR_P0 0x0A // P0接收地址
#define RX_ADDR_P1 0x0B // P0接收地址
#define RX_ADDR_P2 0x0C // P1接收地址
#define RX_ADDR_P3 0x0D // P2接收地址
#define RX_ADDR_P4 0x0E // P2接收地址
#define RX_ADDR_P5 0x0F // P3接收地址
#define TX_ADDR 0x10 // 發送地址
#define RX_PW_P0 0x11 // P0接收數據長度
#define RX_PW_P1 0x12 // P1接收數據長度
#define RX_PW_P2 0x13 // P2接收數據長度
#define RX_PW_P3 0x14 // P3接收數據長度
#define RX_PW_P4 0x15 // P4接收數據長度
#define RX_PW_P5 0x16 // P5接收數據長度
#define FIFO_STATUS 0x17 // FIFO狀態寄存器，檢測FIFO狀態
#define PAYLOAD_WIDTH 0x1f // address 發送數據長度設置寄存器
//RF2411狀態寄存器，詳細請參照英文PDF文檔第19頁
#define STATUS_RX_DR 0x40 // 數據接收狀態標志位
#define STATUS_TX_DS 0x20 // 數據發送狀態標志位
#define STATUS_MAX_RT 0x10 //
#define STATUS_TX_FULL 0x01 //
狀態寄存器宏定義//詳細請參照英文PDF文檔第23頁
#define FIFO_STATUS_TX_REUSE 0x40
#define FIFO_STATUS_TX_FULL 0x20
#define FIFO_STATUS_TX_EMPTY 0x10
#define FIFO_STATUS_RX_FULL 0x02
#define FIFO_STATUS_RX_EMPTY 0x01
自動應答寄存器宏定義#define REG2_BUFFER_COUNT 0x02
#define REG3_STATUS 0x03
#define ASK_Rx_Full (1<<7)
#define ASK_Rx_Empty (1<<6)
#define ASK_Tx_Full (1<<5)
#define ASK_Tx_Empty (1<<4)
#define ASK__Reserved (1<<3)
#define ASK__Irqn_Tx_Err (1<<2)
#define ASK_Irqn_Rx_Done (1<<1)
#define ASK_Irqn_Tx_Done (1<<0)
#define ASK_Irqn_ALL (ASK__Irqn_Tx_Err|ASK_Irqn_Rx_Done|ASK_Irqn_Tx_Done)
BK2411 SPI讀寫時序操作char SPI_RW(char _char)
{
char bit_ctr;
for(bit_ctr=0;bit_ctr<8;bit_ctr++) // output 8-bit
{
RF2411_MOSI = (_char & 0x80); // output 'char', MSB to MOSI
_char = (_char << 1); // shift next bit into MSB..
RF2411_SCK = 1; // Set SCK high..
_char |= RF2411_MISO; // capture current MISO bit
RF2411_SCK = 0; // ..then set SCK low again
}
return(_char); // return read char
}
BK2411 SPI寫寄存器操作void SPI_Write_Reg(char reg, char value)
{
RF2411_CSN = 0; // CSN low, init SPI transaction
op_status = SPI_RW(reg); // select register
SPI_RW(value); // ..and write value to it..
RF2411_CSN = 1; // CSN high again
}
BK2411 SPI讀寄存器操作char SPI_Read_Reg(char reg)
{
char value;
RF2411_CSN = 0; // CSN low, initialize SPI communication...
op_status=SPI_RW(reg); // Select register to read from..
value = SPI_RW(0); // ..then read registervalue
RF2411_CSN = 1; // CSN high, terminate SPI communication
return(value); // return register value
}
工作模式初始化unsigned char code RegArrFSK[][2]=
{
{0,0x0e},
//CONFIG配置，IRQ引腳狀態用于指示狀態信息，配置為16位CRC校驗，內部上電開啟，
{1,0x3F}, //EN_AA ,所有通道都允許自動應答功能
{2,0x3F}, //EN_RXADDR,p0-p5通道全部打開
{3,0x03}, //SETUP_AW,地址長度設置為5字節
{4,0x31}, //SETUP_RETR
{5,0x17}, //RF_CH,工作頻率設置為2.423GHZ
{6,0x15}, //RF_SETUP,{6,0x17},//1Mbps速率，功率設置為最大5db
{7,0x07}, //STATUS ,配置為數據包傳輸模式
{8,0x00}, //OBSERVE_TX
{9,0x00}, //CD
{12,0xc3}, //RX_ADDR_P2
{13,0xc4}, //RX_ADDR_P3
{14,0xc5}, //RX_ADDR_P4
{15,0xc6}, //RX_ADDR_P5
{17,0x20}, //RX_PW_P0
{18,0x20}, //RX_PW_P1
{19,0x20}, //RX_PW_P2
{20,0x20}, //RX_PW_P3
{21,0x20}, //RX_PW_P4
{22,0x20}, //RX_PW_P5
{23,0x00}, //FIFO狀態寄存器
{28,0x3F}, //支持可變長數據包模式
{29,0x07}
};
BK2411發送模式設置void SwitchToTxMode(void)
{
unsigned char value;
SPI_Write_Reg(FLUSH_TX,0); //刷新 Tx-FIFO
value=SPI_Read_Reg(CONFIG); //讀取CONTIG狀態
value=value&0xfd; //POWER DOWN 掉電
SPI_Write_Reg(WRITE_REG + CONFIG, value);
value=value&0xfe;
SPI_Write_Reg(WRITE_REG + CONFIG, value); //接收模式
value=value|0x02;
SPI_Write_Reg(WRITE_REG + CONFIG, value); //POWER ON 上電啟動，并切換為發送模式
}
BK2411數據發送流程void RF2411_SendPacket(unsigned char* buf,unsigned char len)
{
unsigned char temp=0;
SPI_Write_Buf(W_TX_PAYLOAD_NOACK_CMD,buf, len);
RF2411_Delay(400);
do
{
temp = SPI_Read_Reg(0x07);
}while(!(temp&0x70)); //判斷 TX_DS，是否發送完畢
SPI_Write_Reg(0x07|WRITE_REG,0x70); //刷新狀態寄存器，為一次一收發數據準備
}
BK2411接收模式設置void SwitchToRxMode(void)
{
unsigned char value;
SPI_Write_Reg(FLUSH_RX,0); //刷新 Rx-FIFO
value=SPI_Read_Reg(STATUS); //讀取工作狀態
SPI_Write_Reg(WRITE_REG+STATUS,value);
// clear RX_DR or TX_DS or MAX_RT interrupt flag
value=SPI_Read_Reg(CONFIG); //讀取CONTIG狀態
value=value&0xfd;
SPI_Write_Reg(WRITE_REG + CONFIG, value); //先POWER DOWN 掉電
value=value|0x01;
SPI_Write_Reg(WRITE_REG + CONFIG, value); //設置為發送模式
value=value|0x02;
SPI_Write_Reg(WRITE_REG + CONFIG, value); //上電啟動，并切換為接收模式
RF2411_CE=1;
}
BK2411接收數據流程void RF2411_ReceivePacket(unsigned char* buf)
{
unsigned char payloadLen;
payloadLen=SPI_Read_Reg(R_RX_PL_WID_CMD);
SPI_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,buf,payloadLen);
}
無線應用注意事項(1) 無線模塊的VCC電壓范圍為 1.8V-3.6V之間，不能在這個區間之外，超過3.6V將會燒毀模塊。推薦電壓3.3V左右。
(2) 除電源VCC和接地端，其余腳都可以直接和普通的51單片機IO口直接相連，無需電平轉換。當然對3V左右的單片機更加適用了。
(3) 硬件上面沒有SPI的單片機也可以控制本模塊，用普通單片機IO口模擬SPI不需要單片機真正的串口介入，只需要普通的單片機IO口就可以了，當然用串口也可以了。模塊按照接口提示和母板的邏輯地連接起來
(4) 標準DIP插針，如需要其他封裝接口，或其他形式的接口，可聯系我們定做。
(5) 任何單片機都可實現對無線模塊的數據收發控制，并可根據我們提供的程序，然后結合自己擅長的單片機型號進行移植;
(6) 頻道的間隔的說明：實際要想2個模塊同時發射不相互干擾，兩者頻道間隔應該至少相差1MHZ，這在組網時必須注意,否則同頻比干擾。
(7) 實際用戶可能會應用其他自己熟悉的單片機做為主控芯片，所以，建議大家在移植時注意以下4點：
A:確保IO是輸入輸出方式，且必須設置成數字IO;
B:注意與使用的IO相關的寄存器設置，尤其是帶外部中斷、帶AD功能的IO，相關寄存器一定要設置好;
C:調試時先寫配置字，然后控制數據收發
D:注意工作模式切換時間
作者: lqsgg 時間: 2018-10-15 15:46
不錯不錯！謝謝分享！
作者: djz_1688 時間: 2018-10-17 09:39
學習了，支持樓主
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