本文档下载自乐档网，更多免费文档请访问网址http://www.ledlh.cnhttp://www.ledlh.cn/doc/info-5c6a92fb770bf78a6529544a.html利用2_4GHz射频芯片CC2420实现ZigBee无线通信设计利用2.4GHz射频芯片CC2420实现ZigBee无线通信设计●主题论文利用2.4GHz射频芯片CC2420实现ZigBee无线通信设计王秀梅,刘乃安(西安电子科技大学综合业务网国家重点实验室,陕西西安710071)摘要:CC2420是Chipcon公司推出的一款符合IEEE802.15.4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。文中介绍了CC2420的主要功能、结构及典型应用电路。关键词:IEEE802.15.4;分类号:TP925多点对多点通信;文献标识码:AZigBee;CC2420文章编号:1006-6977(2005)-042.4GHzRFChipCC2420andItsAppWANGXiu(StateKeylaboratoryofInteg,Xi’an710071,China)Abstract:ThemainofHzRFchipsCC2420areintroduced.ThechipisthefirstIEEEandusedtodesigntheZigBeeequipmentandproductinindustrialsen2sornetworkeworkarea.Keywords:15.4;Multipoint-to-Multipoint;ZigBee;CC24201引言ZigBee是一种基于IEEE802.15.4规范的无线技术。它具有在802.15.4规范上创建的安全和应用层接口、工作于免授权频段、以年计算的超低电池寿命、低至3美金的超低成本、极大可伸缩的网格和星图5直接访问方式接口电路电子工业出版社,2000.[2]张建人.MOS集成电路分析与设计基础[M].北京:电子工业出版社,1987.[3]拉贝.数字集成电路设计透视[M].北京:清华大学出版社,1998.图6间接访问方式接口电路[4]冷长奎,王建新.数字电路与逻辑设计[M].南京:南京理工大学出版社,1993.收稿日期:2004-08-30咨询编号:050319-60-《国外电子元器件》2005年第3期2005年3月型网络拓扑(每个主设备可支持4万多个节点)等诸多优点,是家庭互联、工厂自动化、医疗设备、传感网络和汽车应用等的理想解决方案。CC2420是ChipconAS公司推出的首款符合2.4GHzIEEE802.15.4标准的射频收发器。该器件包括●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;●IEEE802.15.4MAC层硬件可支持自动帧格式生成、同步插入与检测、16bitCRC校验、电源检测、完全自动MAC层安全保护(CTR,CBC-MAC,CCM);众多额外功能,是第一款适用于ZigBee产品的RF器件。它基于Chipcon公司的SmartRF03技术,以0.18umCMOS工艺制成,只需极少外部元器件,性能稳定且功耗极低。CC2420的选择性和敏感性指数超过了IEEE802.15.4标准的要求,可确保短距离通信的有效性和可靠性。利用此芯片开发的无线通信设备支持数据传输率高达250kbps,可以实现多点对多点的快速组网。●与控制微处理器的接口配置容易(4总线SPI接口);●开发工具齐全,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。3芯片内部结构所示。天线接收2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.;●采用IEEE802.4频方式;●ps,2MChip/s;●采用O-调制方式;●超低电流消耗(RX:19.7mA,TX:17.4mA),高接收灵敏度(-94dBm);●抗邻频道干扰能力强(39dB);I/Q下变频处理后,2MHz,此混合I/Q信号经过滤波、变换、自动增益控制、数字解调和解扩,最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最终被调制到2.4GHz,并图1CC2420芯片内部结构利用2.4GHz射频芯片CC2420实现ZigBee无线通信设计经放大后送到天线发射出去。4典型应用电路CC2420只需要极少的外围元器件,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抗等参数图2CC2420的典型应用电路用16MHz22pF。射频输入/Ω,同时为芯输入输出阻抗,使其输入输出阻抗为50片内部的PA及LNA提供直流...