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本文主要是關(guān)于CC1020的相關(guān)介紹，并著重對(duì)CC1020微功率無(wú)線數(shù)傳模塊進(jìn)行了詳盡的闡述。
CC1020
cc1020是一種理想的超高頻單片收發(fā)器芯片。主要用于ism（工業(yè)、科研及醫(yī)療）頻帶和在426/429/433/868/915mhz頻帶的srd（short range device－近距離設(shè)備）中，也可經(jīng)編程后用于頻率為402mhz~470mhz和 804mhz~940mhz的多信道設(shè)備。
cc1020模塊特性
1、頻率范圍為402mhz-470mhz工作 2、高靈敏度（對(duì)12.5khz信道可達(dá)-118dbm） 3、可編程輸出功率，最大10dbm 4、低電流消耗（rx:19.9ma） 5、低壓供電（2.3v到3.6v） 6、數(shù)據(jù)率最高可以達(dá)到153.3kbaud 7、spi接口配置內(nèi)部寄存器 8、標(biāo)準(zhǔn)dip間距接口，便于嵌入式應(yīng)用 9、通信距離遠(yuǎn)，10dbm功率條件室外可以傳輸600米左右。
cc1020工作參數(shù)
cc1020主要的工作參數(shù)可通過(guò)串行總線接口編程，例如輸出功率、頻率及afc。 在接收模式下，cc1020可看成是一個(gè)傳統(tǒng)的超外差接收器。rf輸入信號(hào)經(jīng)低噪聲放大器（lna和lna2）放大后，翻轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)積分器（i和q）產(chǎn)生中頻if信號(hào)。在中頻處理階段，i/q信號(hào)經(jīng)混合濾波、放大后經(jīng)adc轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)。然后進(jìn)行自動(dòng)獲取控制、信道濾波、解調(diào)和二進(jìn)制同步化處理，在dio引腳輸出數(shù)字解調(diào)數(shù)據(jù)，dclk引腳獲取同步數(shù)字時(shí)鐘數(shù)據(jù)。rssi為數(shù)字形式，并可通過(guò)竄行接口讀出。rssi還可作為可編程的載波檢測(cè)指示器。 在發(fā)送模式下，合成的rf信號(hào)直接饋送到功率放大器pa。射頻輸出是fsk信號(hào)，此信號(hào)是由饋送到dio引腳的數(shù)字比特流通過(guò)fsk調(diào)制產(chǎn)生的?？墒褂靡粋€(gè)高頻濾波器來(lái)得到高斯頻移鍵控gfsk。芯片內(nèi)部的收/發(fā)開(kāi)關(guān)電路使天線容易接入和匹配。
cc1020信號(hào)收發(fā)接口
cc1020信號(hào)收發(fā)接口與微控制器的連接如圖1所示。微控制器使用引腳p2.6和p3.4與cc1020的雙向同步數(shù)據(jù)接口dio、dclk連接。
圖1 cc1020與微控制器的連接電路 微控制器的一個(gè)雙向引腳與cc1020的dio連接，用于數(shù)據(jù)的發(fā)射與接收（輸入與輸出）。dclk提供數(shù)據(jù)定時(shí)，必須連接到微控制器的一個(gè)輸入端。 數(shù)據(jù)輸出可以選擇使用單獨(dú)的引腳。這時(shí)要設(shè)置cc1020的interface寄存器sep_di_do=1。在同步模式下，lock引腳用作數(shù)據(jù)輸出，而dclk引腳作為異步模式的數(shù)據(jù)輸出，dio引腳端則只用于數(shù)據(jù)輸入。 微控制器的一個(gè)引腳可用來(lái)監(jiān)視鎖相環(huán)的鎖定信號(hào)，即lock引腳信號(hào)。當(dāng)鎖相環(huán)鎖定時(shí)，lock引腳為邏輯低電平。它還可以用作載波檢測(cè)及監(jiān)視其它內(nèi)部測(cè)試信號(hào)。 cc1020能被設(shè)置成三種不同的數(shù)據(jù)傳輸形式：同步nrz模式、同步曼徹斯特碼模式和異步傳輸uart模式。這三種模式各有特點(diǎn)，同步曼徹斯特碼抗干擾能力最好，但是波特率要低一倍，異步傳輸uart實(shí)現(xiàn)起來(lái)最簡(jiǎn)單，但是抗干擾能力最差，而同步nrz抗干擾能力比uart要好，但稍差于同步曼徹斯特碼，實(shí)現(xiàn)難度也介于兩者之間?？紤]到微處理器基本都支持uart串行通訊，所以選擇了這種模式，經(jīng)測(cè)試效果完全能達(dá)到要求。
cc1020引腳接口說(shuō)明
備注 1.vcc引腳的電壓范圍為2.3-3.6v之間，不能在這個(gè)區(qū)間之外，如超過(guò)3.6v將會(huì)燒毀模塊。推薦電壓3.3v左右； 2.硬件沒(méi)有集成spi功能的單片機(jī)也可以控制本模塊，用普通單片io口模擬spi時(shí)序進(jìn)行讀寫(xiě)操作即可；
cc1020結(jié)構(gòu)配置接口
cc1020結(jié)構(gòu)配置接口與微控制器的連接如圖所示。微控制器使用引腳p2.2~p2.5與cc1020的結(jié)構(gòu)配置接口psel、pclk、pdi、pdo連接。pdo與微控制器的一個(gè)輸入端連接。pdi、pclk和psel連接到微控制器的輸出端。如果把pdi和pdo連接在一起，微控制器可以使用一個(gè)雙向引腳端，則可節(jié)省微控制器的一個(gè)i/o端口。 當(dāng)結(jié)構(gòu)配置接口不使用時(shí)，連接到psel、pclk、pdi和pdo引腳端的微控制器引腳可作他用。當(dāng)psel引腳端無(wú)效（保持高電平）時(shí)（psel引腳端低電平有效），pclk、pdi和pdo是高阻抗輸入狀態(tài)。psel有一個(gè)內(nèi)部上拉電阻，在低功耗模式時(shí)必須斷開(kāi)（由微控制器三態(tài)控制），或者設(shè)為高電平，以阻止電流流入上拉電阻。
cc1020通過(guò)簡(jiǎn)單的四串行spi接口進(jìn)行編程。有8位的結(jié)構(gòu)配置寄存器。每一位寄存器的地址是7位，1位作為讀/寫(xiě)位，初始化讀或?qū)懙牟僮?。cc1020一次完整的配置，要求發(fā)送33個(gè)數(shù)據(jù)幀，每幀16位（address 7位，r/w 1位，data 8位）。一次完整配置所需時(shí)間取決于pclk的頻率。如果pclk頻率為10mhz，完成一次完整配置的時(shí)間少于53ms。將cc1020設(shè)為低功耗模式，只需發(fā)送一幀數(shù)據(jù)，因此所需的時(shí)間不到2ms。所有的寄存器都是可讀的。
CC1020微功率無(wú)線數(shù)傳模塊說(shuō)明
1…微功率發(fā)射：最大發(fā)射功率為10MW ISM 2，工作頻率在頻帶內(nèi)：
它符合國(guó)家無(wú)線管理委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，不需要申請(qǐng)頻率。載波頻率430MHz也能提供868／915MHz載波頻率。它
三。。高抗干擾能力和低誤碼率：
基于FSK調(diào)制方式，采用高效率前向糾錯(cuò)信道編碼技術(shù)，提高了數(shù)據(jù)的抗突發(fā)干擾和隨機(jī)干擾能力。當(dāng)BER為10-2時(shí)，實(shí)際BER為10-5-10-6。它
4…傳輸距離：
天線模型為TCA07FR（貼片天線，增益1db），距離地面2m，數(shù)據(jù)傳輸距離可達(dá)600m，天線模型為TQJ-400SII（長(zhǎng)度2m，增益7.8dB），地面高度2m，數(shù)據(jù)傳輸距離800m。它
5…透明數(shù)據(jù)傳輸：
它提供透明的數(shù)據(jù)接口，可以適用于任何標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)用戶協(xié)議。自動(dòng)濾除空氣噪聲和虛假數(shù)據(jù)。
6、多渠道：
C1020模塊標(biāo)準(zhǔn)配置提供8個(gè)通道。以滿足用戶的多個(gè)通信組合。它
7、雙串口、三接口模式：
C1020模塊提供2個(gè)串口，COM1是TTL級(jí)的UART接口。COM2可定義為RS-232或RS-485（用戶只需插入短路裝置并再次上電）。它
8。最大數(shù)據(jù)緩沖區(qū)：
接口的波特率為2.4 4.8×9.6 19.2kb/s，格式為8N1/5/8E1。它可以傳輸無(wú)限長(zhǎng)的數(shù)據(jù)幀一次，用戶編程更靈活。
9…智能數(shù)據(jù)控件，用戶不需要編譯冗余程序：
即使采用半雙工通信，用戶也不需要編寫(xiě)冗余的程序，只要從接口接收或發(fā)送數(shù)據(jù)，以及進(jìn)行空對(duì)空轉(zhuǎn)換、控制等其他操作，模塊就可以自動(dòng)完成。它
10…低功耗和睡眠功能：
在接收數(shù)據(jù)的情況下，電流為22Ma，發(fā)送數(shù)據(jù)電流為33毫安，并且在睡眠時(shí)的電流僅為5uA。它
11…可靠性高、體積小、重量輕：
系統(tǒng)采用CC1020單片射頻集成電路和單片機(jī)，外圍電路少，可靠性高，故障率低。它
12…采用窄帶通信技術(shù)。
由于CC1020先進(jìn)射頻數(shù)據(jù)芯片的窄帶通信技術(shù)，通信穩(wěn)定性大大提高，抗干擾性能尤其好。
二．?CC1020微功率無(wú)線數(shù)傳模塊的應(yīng)用?
CC1020微功率無(wú)線數(shù)傳模塊適用于：??
近距離無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?
無(wú)線數(shù)據(jù)采集?
無(wú)線水表、煤氣表、電力表抄表?
工業(yè)遙控、遙測(cè)、工業(yè)數(shù)據(jù)采集?
自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)?
樓宇自動(dòng)化、安防?
機(jī)房設(shè)備無(wú)線監(jiān)控?
門禁系統(tǒng)?
POS系統(tǒng)，無(wú)線鍵盤、鼠標(biāo)?無(wú)線表決器?
科研院所、實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)通訊?
家庭自動(dòng)化數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)
醫(yī)療設(shè)備組網(wǎng)?
江河航運(yùn)、領(lǐng)水導(dǎo)航、環(huán)保檢測(cè)?
機(jī)器人控制?
生物信號(hào)采集系統(tǒng)?
簽到、考勤系統(tǒng)
停車場(chǎng)系統(tǒng)
三。采用C1020微功耗無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊。
標(biāo)準(zhǔn)RS-232，485，UART/TTL級(jí)
有三種接口，可以直接與計(jì)算機(jī)、單片機(jī)或其它UART設(shè)備連接。cc1020無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊應(yīng)用示意圖如下：
1.?電源?
?????CC1020使用直流電源，電壓+3.0~5.0V。可以與其它設(shè)備共用電源，但請(qǐng)選擇紋波系數(shù)較好的電源，如果有條件的話，可采用7805或其它穩(wěn)壓片單獨(dú)供電。另外，系統(tǒng)設(shè)備中若有其他設(shè)備，則需可靠接地。若沒(méi)有條件可靠接入大地，則可自成一地，但必須與市電完全隔離。?
工作時(shí)發(fā)射電流≤33mA?，?接收電流≤22mA?，休眠電源≤5uA?。
4.?信道、接口、數(shù)據(jù)格式設(shè)定：?
?????用戶使用CC1020之前，需要根據(jù)自已的需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的配置，以確定信道、接口方式和數(shù)據(jù)格式。?
CC1020的右上角有一組5位的短跳線（JP2），分別定義為ABCDE，假設(shè)跳線開(kāi)路（不插短路器）為狀態(tài)1，跳線短路（插入短路器）為狀態(tài)0，則配置方法如下：
四．?CC1020無(wú)線模塊的組網(wǎng)應(yīng)用及編程時(shí)注意事項(xiàng)：
CC1020的通信信道是半雙工的，最適合點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信方式，這種方式首先需要設(shè)1個(gè)主站，其余為從站，所有站都編一個(gè)唯一的地址。通信的協(xié)調(diào)完全由主站控制，主站采用帶地址碼的數(shù)據(jù)幀發(fā)送數(shù)據(jù)或命令，從站全部都接收，并將接收到的地址碼與本地地址碼比較，不同則將數(shù)據(jù)全部丟掉，不做任何響應(yīng);?地址碼相同，則證明數(shù)據(jù)是給本地的，從站根據(jù)傳過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)或命令進(jìn)行不同的響應(yīng)，將響應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送回去。這些工作都需要上層協(xié)議來(lái)完成，并可保證在任何一個(gè)瞬間，通信網(wǎng)中只有一個(gè)電臺(tái)處于發(fā)送狀態(tài)，以免相互干擾。?
CC1020也可以用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，使用更加簡(jiǎn)單，在對(duì)串口的編程時(shí)，只要記住其為半雙工通信方式，時(shí)刻注意收發(fā)的來(lái)回時(shí)序就可以了。
結(jié)語(yǔ)
關(guān)于CC1020的相關(guān)介紹就到這了，如有不足之處歡迎指正。
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