Радиочастотные передатчики и трансиверы Texas Instruments из производственной линии Chipcon
Приобретение компанией Texas Instruments известного производителя микросхем для беспроводной передачи данных, компании Chipcon — безусловно, положительная новость для всех разработчиков беспроводных систем любой сложности в диапазоне от 300 МГц до 2,4 ГГц. Ожидаются новые инвестиции, расширение номенклатуры.
Главная «приманка» линии Chipcon компании Texas Instruments — оптимальное соотношение «цена-качество». Это означает возможность применения беспроводных решений на базе Chipcon в недорогой, в том числе — бытовой, аппаратуре.
Таблицы сводных параметров радиочастотных компонентов TI из линии Chipcon, подробные описания работы приемопередатчиков стандарта ZigBee СС1100 и СС2420 и отладочных комплектов к ним — все это в предлагаемом вашему вниманию материале.
Подразделение Chipcon компании Texas Instruments по праву можно назвать лидером рынка микросхем для организации беспроводных систем передачи данных. Это подразделение предлагает сегодня широкую линейку трансиверов и передатчиков, работающих в безлицензионных диапазонах. Стоимость радиочастотных компонентов начинается от полутора долларов, что позволяет встраивать беспроводные возможности в недорогие бытовые устройства. Для построения сложных сетей TI/Chipcon выпускает линейку ZigBee трансиверов, включая недавно анонсированную систему на кристалле СС2430. В таблицах 1 и 2 приведены сводные параметры всей номенклатуры радиочастотных компонентов TI/Chipcon.
Рассмотрим подробнее наиболее популярные среди российских разработчиков радио-
частотные трансиверы Texas Instruments из производственной линии Chipcon.
ПРИЕМОПЕРЕДАТЧИК С НИЗКИМ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕМ СС1100
СС1100 представляет собой самое современное 4-ое поколение радиочастотных компонентов Chipcon (SmartRF®04 Technology). Он производится по CMOS технологии 0,18 микрон. Этот весьма недорогой многоканальный трансивер предназначен для работы в четырех безлицензионных диапазонах частот — 315, 433, 868 и 915 МГц. Микросхема имеет превосходные радиочастотные характеристики и прекрасно подходит для построения устройств домашней автоматизации, беспроводных систем безопасности, потребительской электроники и даже игрушек. Схема включения СС1100 довольно проста и содержит мини-
мум дополнительных элементов (рис. 1). Благодаря встроенному синтезатору частоты, разработчик может использовать кварцевый резонатор на любую частоту в диапазоне 26...27 МГц. Для построения систем с батарейным питанием в трансивере предусмотрен уникальный режим Wake-on-Radio — трансивер способен «просыпаться» по наличию сигнала на входе радиоприемника. В режиме «сна» микросхема потребляет менее 400 нА и способна «проснуться» за рекордное время в 300 мкс.
Для управления трансивером используется распространенный интерфейс SPI. Разработка систем передачи данных значительно облегчается благодаря аппаратной обработке пакетов данных. В СС1100 аппа-ратно реализованы следующие функции:
• генерация преамбулы пакета
• определение синхробита
• проверка адреса
• автоматическая проверка CRC
• введение избыточности и коррекция ошибок
• настраиваемая длина пакета
• 64-байтный буфер при приеме и передаче
Все эти возможности по достоинству оценит любой, кому хоть раз в жизни приходилось неделями, а то и месяцами, разрабатывать собственный протокол для беспроводной передачи данных. Но не только эти уникальные функции позволяют кардинально сократить время разработки.
Таблица 1. Сводные характеристики радиочастотных компонентов TI/Chipcon диапазона 2,4 ГГц
Характеристики/Продукт
|
СС2400
|
СС2420
|
СС2430
|
СС2431
|
СС2550
|
СС2500
|
СС2510
|
Тип микросхемы
|
Трансивер
|
Трансивер
|
Система на кристалле (SoC)
|
Система на кристалле (SoC)
|
Передатчик
|
Трансивер
|
Система на кристалле (SoC)
|
Программируемый диапазон частот, МГц
|
2400...2483
|
2400...2483.5
|
2400...2483
|
2401...2483
|
2402...2483
|
2403...2483
|
2404...2483
|
Минимальный шаг перестройки частоты (Frequency resolution)
|
1 МГц
|
1 МГц
|
1 МГц
|
1 МГц
|
427 Гц
|
427 Гц
|
427 Гц
|
Рабочее напряжение, В
|
1,6 - 2,0
|
2,1 - 3,6
|
2,0 - 3,6
|
2,0 - 3,6
|
1,8 - 3,6
|
1,8 - 3,6
|
2,0 - 3,6
|
Ток потребления (мА) в режиме приема/в режиме передачи при выходной мощности 0 дБм
|
«24,0/19»
|
«19,7/17,4»
|
«27/24,7»
|
«27/24,7»
|
«N/A/22,8»
|
«12,8/21,6»
|
«22/23»
|
Максимальная скорость передачи данных
|
1,0 Мбит/с
|
250 кБит/с
|
250 кБит/с
|
250 кБит/с
|
500 кБит/с
|
500 кБит/с
|
500 кБит/с
|
Чуствительность приемника
|
«101 дБм @ 10
кБит/с при BER = 10Л>
|
-94 дБм @ PER < 1%
|
-94 дБм @ PER <1%
|
-94 дБм @ PER <1%
|
N/A
|
«-89 дБм @ 250 кБит/с BER = Ю-3»
|
«-88 дБм @ 250 кБит/с BER = 10Л>
|
Программируемый диапазон изменения выходной мощности, дБм
|
-25...0
|
-24...0
|
-24...0
|
-24...0
|
-20...1
|
-20...1
|
-30...1
|
Многоканальность/ FHSS
|
Да
|
Да
|
Да
|
Да
|
Да
|
Да
|
Да
|
Выход системы измерения силы принимаемого сигнала (RSSI output)
|
Цифровой
|
Цифровой
|
Цифровой
|
Цифровой
|
N/A
|
Цифровой
|
Цифровой
|
«Встроенный битовый синхронизатор (Integrated bit synchronizer)*
|
Да
|
Да
|
Да
|
Да
|
N/A
|
Да
|
Да
|
Встроенная обработка пакетов
|
Да
|
Да
|
Да
|
Да
|
Да
|
Да
|
Да
|
Буферизация данных
|
32 байта FIFO
|
«128 байт ТХ 128 байт RX»
|
«128 байт ТХ 128 байт RX DMA»
|
«128 байт ТХ 128 байт RX DMA»
|
64 байт
|
«64 байт ТХ 64 байт RX»
|
«128 байт ТХ 128 байт RX DMA»
|
Внутренний ВЧ коммутатор/ Фильтр ПЧ
|
Yes
|
Yes
|
Yes
|
Yes
|
N/A
|
Yes
|
Yes
|
«Интерфейс радочастотной части»
|
Дифференциальный
|
Дифференциальный
|
Дифференциальный
|
Дифференциальный
|
Дифференциальный
|
Дифференциальный
|
Дифференциальный
|
Тип корпуса, мм
|
QFN 48 7x7
|
QLP 48 7x7
|
QLP 48 7x7
|
QLP 48 7x7
|
QLP 16 4x4
|
QLP 20 4x4
|
QLP 36 6x6
|
Совместимость с EN 300 220, FCC CFR 47, часть 15 и ARIB STD-T66
|
Да
|
Да
|
Да
|
Да
|
Да
|
Да
|
Да
|
Интегрированный микроконтроллер
|
-
|
-
|
Да
|
Да
|
-
|
-
|
Да
|
Регулятор напряжения, В
|
-
|
«входное напряжение 2Д..Д6»
|
«входное напряжение 2,0...3,6»
|
«входное напряжение 2,0...3,6»
|
«входное напряжение 1,8...3,6»
|
«входное напряжение 1,8...3,6»
|
«входное напряжение 2,0...3,6»
|
«Совместимость с IEEE 802.15.4»
|
Да Да Да
|
Аппаратное шифрование/аутентификация на MAC уровне
|
-
|
Да Да Да
|
-
|
-
|
Память программ
|
-
|
-
|
32 кБ/64 кБ/128 кБ Flash
|
«128 кБ Flash»
|
-
|
-
|
«32 кБ Flash»
|
Память данных
|
-
|
-
|
4кБ + 4кБ SRAM
|
4кБ + 4кБ SRAM
|
-
|
-
|
4 кБ SRAM
|
|