摘要：基于內(nèi)嵌8051單片機(jī)的無線收發(fā)器芯片CC1010是315／433／868和915MHz ISM頻段（300MHz～1000MHz）無線收發(fā)電路,該器件的靈敏度為－109dBm,可編程輸出功率為－20dBm～10dBm,采用FSK調(diào)制時(shí),數(shù)據(jù)速率可達(dá)76.8kbit/2。CC1010采用2.7～3.6V低電源工作,符合EN300220和EN300220 規(guī)范。文中介紹了CC1010的功能、原理和應(yīng)用電路。
關(guān)鍵詞：無線收發(fā)器;微控制器;FSK C1010
１ 芯片封裝及引腳功能
ＣＣ１０１０是基于Ｃｈｉｐｃｏｎ＇ｓ Ｓｍａｒｔ ＲＦ技術(shù)、內(nèi)嵌８０５１單片機(jī)且?guī)в校常玻耄?Ｆｌａｓｈ 程序存儲(chǔ)器的單片可編程ＵＨＦ收發(fā)器芯片。它僅需要少數(shù)幾個(gè)外接元件,因而外圍電路連接十分簡單,特別適合計(jì)算機(jī)遙測遙控、安防、家庭自動(dòng)化、汽車儀表數(shù)據(jù)讀取等無線數(shù)據(jù)發(fā)射／接收系統(tǒng)中使用。ＣＣ１０１０采用ＴＱＦＰ－６４封裝,各引腳功能如表１所列。
表1 CC1010引腳功能
| 引 腳 | 符 號(hào) | 功 能 |
| 1,2,6,12,15 | AVDD | 模擬電路電源（用于ADC,混頻器,IF,LNA,PA） |
| 3,7,8,9,16,17,22,64 | AGND | 模擬電路地 |
| 4 | RF-IN | 射頻信號(hào)輸入（AC耦合） |
| 5 | RF-OUT | 射頻信號(hào)輸出到天線 |
| 10 | L1 | VCO諧振回路接入端 |
| 11 | L2 | VCO諧振回路輸入端 |
| 13 | CHP_OUT | 通過該端充電泵電流輸出到回路濾波器 |
| 14 | R_BIAS | 接偏置電阻（82kΩ,±1%） |
| 18 | XOSC_Q1 | 3～24MHz晶振輸入 |
| 19 | XOSC_Q2 | 3～24MHz晶振輸出 |
| 20 | XOSC32_Q2 | 32kHz晶振輸出 |
| 21 | XOSC32_Q1 | 32kHz晶振輸入 |
| 23,24,32,41,49 | DGND | 數(shù)字地 |
| 25 | POR_E | 電源導(dǎo)駝復(fù)位使能端,0為不使能電源導(dǎo)通復(fù)位;1為使能電源導(dǎo)通復(fù)位 |
| 26,35,36,37,38,39,42,45,53,54,55 | P1.0P1.4,P2.2,P2.3,P2.5,P1.5,P1.6,P1.7,P2.6,P2.7 | 8051 I/O |
| 27,28 | P2.0,P2.1 | 8051 I/O和RXD1（O）,TXD1（O） |
| 29,30,31,46,47,48 | P3.5,p3.4,P3.3,P3.2,P3.1,P3.0 | 8051 I/O和PWM3 T1（I）,PWM2（O）T0（I）,INT1（I）,INT0（I）,TXD0（O）,RXD0（I） |
| 33,34,51,52 | P0.0,P0.1,P0.2,P0.3 | 8051 I/O和SCK（O）,MO（O）SI（I）,MI（I）SO（O） |
| 40,50 | DVDD | 數(shù)字電源 |
| 58 | PROG | 8051 I/O |
| 59 | RESET | 8051 I/O |
| 60 | DVDD | 8051 I/O |
| 61 | AD0 | 8051ADC輸入0 |
| 62 | AD1 | 8051ADC輸入1 |
| 63 | AD2 | 8051ADC輸入,2,RSSI（O）IF（O） |
２ 內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理
ＣＣ１０１０芯片內(nèi)含微控制器和收發(fā)器電路。其中微控制器以８０５１為核心,同時(shí)內(nèi)嵌３２ｋＢ Ｆｌａｓｈ、２０４８＋１２８Ｂｙｔｅ ＳＲＡＭ、３通道１０ｂｉｔ ＡＤＣ、４定時(shí)器／２ＰＷＭｓ、 ２ＵＡＲＴｓ、ＲＴＣ、看門狗、ＳＰＩ、ＤＥＳ編碼和２６個(gè)通用Ｉ／Ｏ,芯片收發(fā)器部分的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖１所示。其中接收器部分由低噪聲放大器（ＬＮＡ）、混頻器（ＭＩＸＥＲ）、中頻放大器（ＩＦ）、解調(diào)器（ＭＯＤＥＭ）、解碼器（ＣＯＤＥＣ）組成。發(fā)射器部分由功率放大器（ＰＡ）、ＰＬＬ（ＶＣＯ、充電泵、分頻器）等電路組成。在接收模式中,ＣＣ１０１０被配置成超外差式接收機(jī)。ＲＦ輸入信號(hào)被低噪聲放大器放大,并經(jīng)混頻器變換成中頻（ＩＦ）。在中頻級(jí),經(jīng)變換的信號(hào)在送入解調(diào)器之前被放大和濾波,然后將解調(diào)器輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)送入微控制器進(jìn)行處理。
在發(fā)射模式下,芯片內(nèi)部壓控振蕩器（ＶＣＯ）的輸出信號(hào)直接送入功率放大器,ＲＦ輸出是由微控制器的數(shù)字比特流頻移鍵控形成的。其頻率合成器產(chǎn)生的本振信號(hào)在接收模式時(shí)被送到混頻器ＭＩＸＥＲ然后在發(fā)射模式時(shí)饋送到功率放大器。芯片中的頻率合成器由晶體振蕩器、相位檢波器、充電泵、ＶＣＯ和分頻器組成。外接晶體必須連接到芯片的ＸＯＳＣ端,同時(shí)ＶＣＯ也需要外接一個(gè)外部電感。具體設(shè)計(jì)時(shí),ＣＣ１０１０芯片的工作狀態(tài)設(shè)置一般由芯片內(nèi)的微控制器來完成。
3 應(yīng)用電路設(shè)計(jì)
不同工作頻率下,ＣＣ１０１０外圍電路的元器件參數(shù)值也不完全相同,表２所列是不同頻率時(shí)的具體參數(shù)。ＣＣ１０１０的典型應(yīng)用電路圖如圖２所示。
表2 不同工作頻率時(shí)的元器件參數(shù)值
