CC2420是Chipcon公司推出的一款*合IEEE 802.15.4规范的2.4GHz射频芯片,用来开发工业无线传感及家庭组网等PAN网络的ZigBee设备和产品。
CC2420是Chipcon As公司推出的*款*合2.4GHz IEEE802.15.4标准的射频收发器。该器件包括众多额外功能,是*款适用于ZigBee产品的RF器件。它基于Chipcon公司的SmartRF 03技术,以0.18um CMOS工艺制成 **少外部元器件,性能稳定且功耗*低。CC2420的选择性和敏感性指数*过了IEEE802.15.4标准的要求,可*短距离通信的*性和*性。利用此芯片开发的无线通信设备支持数*输率*250kbps可以实现多点对多点的快速组网。
芯片主要性能特点
CC2420的主要性能参数如下:
●工作频带范围:2.400~2.4835GHz;
●采用IEEE802.15.4规范要求的直接序列扩频方式;
●数据速率达250kbps码片速率达2MChip/s;
●采用o-QPSK调制方式;
●*电流消耗(RX:19.7mA,TX:17.4mA)高接收灵敏度(-99dBm);
●*邻频道干扰能力强(39dB);
●内部集成有VCO、LNA、PA以及电源整流器 采用低电压供电(2.1~3.6V);
●输出功率编程可控;
●IEEE802.15.4 MAC层硬件可支持自动帧格式生成、同步*与检测、16bit CRC校验、电源检测、*自动MAC层*保护(*R,CBC-MAC,CCM);
●与控制微处理器的接口配置容易(4总线SPI接口);
●开发工具* 提供有开发套件和演示套件;
●采用QLP-48封装,外形尺寸只有7×7mm。
芯片内部结构
CC2420芯片的内部结构如图1所示。天线接收的射频信号经过低噪声放大器和I/Q下变频处理后,中频信号只有2MHz,此混合I/Q信号经过滤波、放大、AD变换、自动增益控制、数字解调和解扩 *终恢复出传输的正确数据。
发射机部分基于直接上变频。要发送的数据先被送入128字节的发送缓存器中,头帧和起始帧是通过硬件自动产生的。根据IEEE802.15.4标准,所要发送的数据流的每4个比特被32码片的扩频序列扩频后送到DA变换器。然后,经过低通滤波和上变频的混频后的射频信号*终被调制到2.4GHz,并经放大后送到天线发射出去。
典型应用电路
CC2420*要*少的外围元器件,其典型应用电路如图2所示。它的外围电路包括晶振时钟电路、射频输入/输出匹配电路和微控制器接口电路三个部分。
芯片本振信号既可由外部有源晶体提供, 也可由内部电路提供。由内部电路提供时需外加晶体振荡器和两个负载电容,电容的大小取决于晶体的频率及输入容*等参数。例如当采用16MHz晶振时 其电容值约为22pF。
射频输入/输出匹配电路主要用来匹配芯片的输入输出阻*,使其输入输出阻*为50Ω,同时为芯片内部的PA及LNA提供直流偏置。
CC2420可以通过4线SPI总线(SI、SO、SCLK、CSn)设置芯片的工作模式 并实现读/写缓存数据 读/写状态寄存器等。通过控制FIFO和FIFOP管脚接口的状态可设置发射/接收缓存器。注意:在SPI总线接口上进行的地址和数*输大多是MSB优先的。CC2420片内有33个16比特状态设置寄存器,在每个寄存器的读/写周期中,SI总线上共有24比特数据,分别为:1比特RAM/寄存器选择位(0:寄存器,1:RAM),1比特读/写控制位(0:写,1:读),6比特地址选择位、16比特数据位。在数*输过程中CSn*须*保持低电平。
另外,通过CCA管脚状态的设置可以控制清除通道估计 通过SFD管脚状态的设置可以控制时钟/定时信息的输入。这些接口*须与微处理器的相应管脚相连来实现系统射频功能的控制与管理。
C2420是*款*合ZigBee技术的高集成度工业用射频收发器件,其MAC层和PHY层协议*合802.15.4规范,工作于免授权的2.4GHz频段。利用此芯片开发的短距离射频传输系统成本低、功耗小,适于电池长期供电。具有硬件加密、**、组网灵活、*毁*等特点,为家庭自动控制、工业监控、传感网络、消费电子、智能玩具等提供了理想的解决方案。