cc2530

cc2530

電子元器件
CC2530 是用于2.4-GHz IEEE 802.15.4、ZigBee 和RF4CE 應用的一個真正的片上系統(SoC)解決方案。它能夠以非常低的總的材料成本建立強大的網絡節點。[1]
  • 中文名:cc2530
  • 外文名:cc2530
  • 類型:解決方案
  • 應用:消費型電子,醫療保健

簡介

CC2530 結合了領先的RF 收發器的優良性能,業界标準的增強型8051 CPU,系統内可編程閃存,8-KB RAM 和許多其它強大的功能。CC2530 有四種不同的閃存版本:CC2530F32/64/128/256,分别具有32/64/128/256KB 的閃存。CC2530 具有不同的運行模式,使得它尤其适應超低功耗要求的系統。運行模式之間的轉換時間短進一步确保了低能源消耗。

CC2530F256 結合了德州儀器的業界領先的黃金單元ZigBee 協議棧(Z-Stack™),提供了一個強大和完整的ZigBee 解決方案。

CC2530F64 結合了德州儀器的黃金單元RemoTI,更好地提供了一個強大和完整的ZigBee RF4CE 遠程控制解決方案。

引腳描述

引腳名稱引腳引腳類型描述

AVDD128電源(模拟)2-V–3.6-V模拟電源連接

AVDD227電源(模拟)2-V–3.6-V模拟電源連接

AVDD324電源(模拟)2-V–3.6-V模拟電源連接

AVDD429電源(模拟)2-V–3.6-V模拟電源連接

AVDD521電源(模拟)2-V–3.6-V模拟電源連接

AVDD631電源(模拟)2-V–3.6-V模拟電源連接

DCOUPL40電源(數字)1.8V數字電源去耦。不使用外部電路供應。

DVDD139電源(數字)2-V–5-V數字電源連接

DVDD210電源(數字)2-V–5-V數字電源連接

GND-接地接地襯墊必須連接到一個堅固的接地面。

GND1,2,3,4未使用的引腳連接到GND

P0_019數字I/O端口0.0

P0_118數字I/O端口0.1

P0_217數字I/O端口0.2

P0_316數字I/O端口0.3

P0_415數字I/O端口0.4

P0_514數字I/O端口0.5

P0_613數字I/O端口0.6

P0_712數字I/O端口0.7

P1_011數字I/O端口1.0-20-mA驅動能力

P1_19數字I/O端口1.1-20-mA驅動能力

P1_28數字I/O端口1.2

P1_37數字I/O端口1.3

P1_46數字I/O端口1.4

P1_55數字I/O端口1.5

P1_638數字I/O端口1.6

P1_737數字I/O端口1.7

P2_036數字I/O端口2.0

P2_135數字I/O端口2.1

P2_234數字I/O端口2.2

P2_333數字I/O模拟端口2.3/32.768kHzXOSC

P2_432數字I/O模拟端口2.4/32.768kHzXOSC

RBIAS30模拟I/O參考電流的外部精密偏置電阻

RESET_N20數字輸入複位,活動到低電平

RF_N26RFI/ORX期間負RF輸入信号到LNA

RF_P25RFI/ORX期間正RF輸入信号到LNA

XOSC_Q122模拟I/O32-MHz晶振引腳1或外部時鐘輸入

XOSC_Q223模拟I/O32-MHz晶振引腳2

功能介紹

布局

–适應2.4-GHzIEEE802.15.4的RF收發器

–極高的接收靈敏度和抗幹擾性能

–可編程的輸出功率高達4.5dBm

–隻需極少的外接元件

–隻需一個晶振,即可滿足網狀網絡系統需要

–7-mm×7-mm的QFN40封裝

–适合系統配置符合世界範圍的無線電頻率法規:ETSIEN300328和EN300440(歐洲),FCCCFR47第15部分(美國)和ARIBSTD-T-66(日本)

低功耗

–主動模式RX(CPU空閑):24mA

–主動模式TX在1dBm(CPU空閑):29mA

–供電模式1(4μs喚醒):0.2mA

–供電模式2(睡眠定時器運行):1μA

–供電模式3(外部中斷):0.4μA

–寬電源電壓範圍(2V–3.6V)

微控制器

–優良的性能和具有代碼預取功能的低功耗8051微控制器内核

–32-、64-或128-KB的系統内可編程閃存

–8-KBRAM,具備在各種供電方式下的數據保持能力

–支持硬件調試

外設

–強大的5通道DMA

–IEEE802.5.4MAC定時器,通用定時器(一個16位定時器,一個8位定時器)

–IR發生電路

–具有捕獲功能的32-kHz睡眠定時器

–硬件支持CSMA/CA

–支持精确的數字化RSSI/LQI

–電池監視器和溫度傳感器

–具有8路輸入和可配置分辨率的12位ADC

–AES安全協處理器

–2個支持多種串行通信協議的強大USART

–21個通用I/O引腳(19×4mA,2×20mA)

–看門狗定時器

運行條件

cc2530在此條件下運行能達到最好的效果。

最小值

最大值

單位

運行環境溫度

-40

125

運行供電電壓

2

3.6

V

應用

·2.4-GHzIEEE802.15.4系統

·RF4CE遠程控制系統(需要大于64-KB閃存)

·ZigBee系統(256-KB閃存)

·家庭/樓宇自動化

·照明系統

·工業控制和監控

·低功耗無線傳感網絡

·消費型電子

·醫療保健

電路描述

下圖是CC2530 的方框圖,圖中模塊大緻可以分為三類:CPU 和内存相關的模塊;外設、時鐘和電源管理相關的模塊,以及無線電相關的模塊。

模塊說明

CPU 和内存

CC253x芯片系列中使用的8051 CPU内核是一個單周期的8051兼容内核。它有三種不同的内存訪問總線(SFR,DATA 和CODE/XDATA),單周期訪問SFR,DATA 和主SRAM。它還包括一個調試接口和一個18 輸入擴展中斷單元。

中斷控制器總共提供了18 個中斷源,分為六個中斷組,每個與四個中斷優先級之一相關。當設備從活動模式回到空閑模式,任一中斷服務請求就被激發。一些中斷還可以從睡眠模式(供電模式1-3)喚醒設備。

内存仲裁器位于系統中心,因為它通過SFR 總線把CPU 和DMA 控制器和物理存儲器以及所有外設連接起來。内存仲裁器有四個内存訪問點,每次訪問可以映射到三個物理存儲器之一:一個8-KB SRAM、閃存存儲器和XREG/SFR 寄存器。它負責執行仲裁,并确定同時訪問同一個物理存儲器之間的順序。

8-KB SRAM映射到DATA存儲空間和部分XDATA存儲空間。8-KB SRAM是一個超低功耗的SRAM,即使數字部分掉電(供電模式2 和3)也能保留其内容。這是對于低功耗應用來說很重要的一個功能。

32/64/128/256 KB閃存塊為設備提供了内電路可編程的非易失性程序存儲器,映射到XDATA 存儲空間。除了保存程序代碼和常量以外,非易失性存儲器允許應用程序保存必須保留的數據,這樣設備重啟之後可以使用這些數據。使用這個功能,例如可以利用已經保存的網絡具體數據,就不需要經過完全啟動、網絡尋找和加入過程。

時鐘和電源管理

數字内核和外設由一個1.8-V 低差穩壓器供電。它提供了電源管理功能,可以實現使用不同供電模式的長電池壽命的低功耗運行。有五種不同的複位源來複位設備。

外設

CC2530 包括許多不同的外設,允許應用程序設計者開發先進的應用。

調試接口執行一個專有的兩線串行接口,用于内電路調試。通過這個調試接口,可以執行整個閃存存儲器的擦除、控制使能哪個振蕩器、停止和開始執行用戶程序、執行8051 内核提供的指令、設置代碼斷點,以及内核中全部指令的單步調試。使用這些技術,可以很好地執行内電路的調試和外部閃存的編程。

設備含有閃存存儲器以存儲程序代碼。閃存存儲器可通過用戶軟件和調試接口編程。閃存控制器處理寫入和擦除嵌入式閃存存儲器。閃存控制器允許頁面擦除和4 字節編程。

I/O控制器負責所有通用I/O引腳。CPU可以配置外設模塊是否控制某個引腳或它們是否受軟件控制,如果是的話,每個引腳配置為一個輸入還是輸出,是否連接襯墊裡的一個上拉或下拉電阻。CPU 中斷可以分别在每個引腳上使能。每個連接到I/O 引腳的外設可以在兩個不同的I/O 引腳位置之間選擇,以确保在不同應用程序中的靈活性。

系統可以使用一個多功能的五通道DMA控制器,使用XDATA存儲空間訪問存儲器,因此能夠訪問所有物理存儲器。每個通道(觸發器、優先級、傳輸模式、尋址模式、源和目标指針和傳輸計數)用DMA 描述符在存儲器任何地方配置。許多硬件外設(AES 内核、閃存控制器、USART、定時器、ADC 接口)通過使用DMA 控制器在SFR 或XREG 地址和閃存/SRAM 之間進行數據傳輸,獲得高效率操作。定時器1 是一個16 位定時器,具有定時器/PWM 功能。它有一個可編程的分頻器,一個16 位周期值,和五個各自可編程的計數器/捕獲通道,每個都有一個16 位比較值。每個計數器/捕獲通道可以用作一個PWM輸出或捕獲輸入信号邊沿的時序。它還可以配置在IR産生模式,計算定時器3 周期,輸出是ANDed,定時器3 的輸出是用最小的CPU 互動産生調制的消費型IR 信号。

MAC定時器(定時器2)是專門為支持IEEE 802.15.4 MAC或軟件中其他時槽的協議設計。定時器有一個可配置的定時器周期和一個8 位溢出計數器,可以用于保持跟蹤已經經過的周期數。一個16 位捕獲寄存器也用于記錄收到/發送一個幀開始界定符的精确時間,或傳輸結束的精确時間,還有一個16 位輸出比較寄存器可以在具體時間産生不同的選通命令(開始RX,開始TX,等等)到無線模塊。定時器3 和定時器4 是8 位定時器,具有定時器/計數器/PWM 功能。它們有一個可編程的分頻器,一個8 位的周期值,一個可編程的計數器通道,具有一個8 位的比較值。每個計數器通道可以用作一個PWM 輸出。

睡眠定時器是一個超低功耗的定時器,計算32-kHz 晶振或32-kHz RC 振蕩器的周期。睡眠定時器在除了供電模式3 的所有工作模式下不斷運行。這一定時器的典型應用是作為實時計數器,或作為一個喚醒定時器跳出供電模式1 或2。

ADC支持7到12位的分辨率,分别在30 kHz或4 kHz的帶寬。DC和音頻轉換可以使用高達八個輸入通道(端口0)。輸入可以選擇作為單端或差分。參考電壓可以是内部電壓、AVDD 或是一個單端或差分外部信号。ADC 還有一個溫度傳感輸入通道。ADC 可以自動執行定期抽樣或轉換通道序列的程序。

随機數發生器使用一個16 位LFSR 來産生僞随機數,這可以被CPU 讀取或由選通命令處理器直接使用。例如随機數可以用作産生随機密鑰,用于安全。

AES加密/解密内核允許用戶使用帶有128位密鑰的AES算法加密和解密數據。這一内核能夠支持IEEE 802.15.4 MAC 安全、ZigBee 網絡層和應用層要求的AES 操作。

一個内置的看門狗允許CC2530 在固件挂起的情況下複位自身。當看門狗定時器由軟件使能,它必須定期清除;否則,當它超時就複位它就複位設備。或者它可以配置用作一個通用32-kHz 定時器。

USART 0和USART 1每個被配置為一個SPI主/從或一個UART。它們為RX和TX提供了雙緩沖,以及硬件流控制,因此非常适合于高吞吐量的全雙工應用。每個都有自己的高精度波特率發生器,因此可以使普通定時器空閑出來用作其他用途。

無線設備

CC2530 具有一個IEEE 802.15.4 兼容無線收發器。RF 内核控制模拟無線模塊。另外,它提供了MCU 和無線設備之間的一個接口,這使得可以發出命令,讀取狀态,自動操作和确定無線設備事件的順序。無線設備還包括一個數據包過濾和地址識别模塊。

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