來源：單片機(jī)及嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用 作者：武漢理工大學(xué) 鄭啟忠 朱宏輝 耿四軍

     摘要：簡要介紹內(nèi)嵌8051mcu的射頻收發(fā)芯片cc1010的特性和各引腳功能；分析芯片的功能結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)嵌51mcu的性能和片內(nèi)收發(fā)器的工作原理；給出參考應(yīng)用電路；說明在pcb布線時(shí)應(yīng)當(dāng)注意的一些問題。 關(guān)鍵詞：cc1010 射頻收發(fā)芯片 單片機(jī) 應(yīng)用引言 cc1010是挪威chipcon公司推出的單片、多頻段、低功耗、超高頻射頻芯片。芯片采用chipcon公司的0.35μmcmos技術(shù)制成，內(nèi)嵌高性能的8051微控制器、32kb的flash程序存儲器2176字節(jié)的sram，能夠工作于315/433/868和915mhz四個(gè)ism（工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)）頻段，可通過編程控制其工作于300～1000mhz頻率范圍之內(nèi)。芯片低電壓（2.7～3.6v）供電并且功耗非常低（接收數(shù)據(jù)時(shí)工作電流只有9ma），高靈敏度（-107dbm），最大發(fā)射頻輸出為+10dbm，通信速率為76.8kb/s，符合en 300 220和fcccfr47規(guī)范。cc1010適用于家庭自動(dòng)化、安防系統(tǒng)、遙控開鎖、遙感勘測、遙控玩具等諸多無線應(yīng)用領(lǐng)域。1 芯片引腳 cc1010采用tqfp-64封裝，芯片尺寸為12mm×12mm。2 芯片結(jié)構(gòu) cc1010片內(nèi)集成了微處理器內(nèi)核、flash程序存儲器、sram數(shù)據(jù)存儲器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、看門狗、spi接口、a/d轉(zhuǎn)換器、射頻收發(fā)器等功能模塊。芯片的功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。2．1 8051內(nèi)核 cc1010的微處理器內(nèi) 核基于標(biāo)準(zhǔn)的8位8051內(nèi)核，支持直接尋址、間接尋址和寄存器尋址等尋址方式，內(nèi)核寄存器有累加器a、堆棧指針sp、數(shù)據(jù)指針dptr和程序狀態(tài)字psw等。 cc1010的數(shù)據(jù)存儲器分為內(nèi)部128字節(jié)sram和外部1024字節(jié)sram兩個(gè)。這里所說的內(nèi)部和外部是相對于尋址方式而言的。實(shí)際上，這兩個(gè)寄存器都在cc1010片內(nèi)，但外部1024字節(jié)的sram只能通過標(biāo)準(zhǔn)8051的幾條指令進(jìn)行訪問。訪問比較頻繁的數(shù)據(jù)一般都放在內(nèi)部128字節(jié)的sram中，如堆棧數(shù)據(jù)。內(nèi)部sram的高64位為特殊功能寄存器sfr，用于控制微控制器的各種特殊功能，部分特殊功能寄存器可以位尋址。 芯片指令周期為4個(gè)時(shí)鐘周期，其在上電時(shí)必須復(fù)位。復(fù)位方式有：reset引腳復(fù)位、上電復(fù)位、低電壓復(fù)位、看門狗復(fù)位和adc復(fù)位。上電復(fù)位和adc復(fù)位信號需要1024個(gè)時(shí)鐘周期，以保證內(nèi)部時(shí)鐘能夠穩(wěn)定啟動(dòng)。 cc1010共有15個(gè)中斷源，包括flash/debug中斷、外部中斷0、外部中斷1、定時(shí)器0中斷、定時(shí)器1中斷、定時(shí)器2中斷、定時(shí)器3中斷、串口0發(fā)送中斷、串口0接收中斷、串口1發(fā)送中斷、串口1接收中斷、射頻發(fā)射頻中斷、adc中斷、實(shí)時(shí)時(shí)鐘中斷。其中的部分?jǐn)嗖擞孟嗤闹袛鄡?yōu)先級和中斷向量，如串口0發(fā)送中斷和串口0接中斷。cc1010的中斷控制方法和8051相似。 xosc_q1和xosc_q2為芯片時(shí)鐘信號接口引腳，可接3～24mhz的外部晶振。為了得到更好的芯片使用性能，推薦使用的晶振頻率范圍為3～4mhz、6～8mhz和9～24mhz。以下列晶振頻率便于得到標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)速率，如3.6864mhz、7.3728mhz、11.0592mhz、14.7456mhz、18.4320mhz和22.1184mhz。 cc1010片內(nèi)集成了32kb的flash程序存儲器，每128個(gè)字節(jié)1頁，共256頁，可通過spi接口進(jìn)行編程/擦除或通過8051分頁進(jìn)行讀寫。通過spi接口對flash程序存儲器編程是用spi-flash編程協(xié)議實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)prog引腳為低時(shí)，spi-flash編程使能，spi器件可通過sck引腳、si引腳和so引腳對片內(nèi)flash程序存儲器進(jìn)行讀寫。用戶可到chipcon網(wǎng)站下載cc1010的編程軟件。為了便于節(jié)能，cc1010還提供了幾種不同的flash程序存儲器工作方式，并提供了相應(yīng)的接口。為了支持在系統(tǒng)調(diào)試功能，cc1010擴(kuò)展了一些標(biāo)準(zhǔn)8051內(nèi)核沒有的功能，如在指令集中加入了斷點(diǎn)調(diào)試，單步執(zhí)行指令等。2.2 射頻收發(fā)器 cc1010的超高頻調(diào)頻收發(fā)器為低電壓供電和低功耗設(shè)計(jì)，收發(fā)器的電路如圖1所示。芯片設(shè)計(jì)時(shí)的目標(biāo)收發(fā)頻率為315、433、868和915mhz，但可通過編程使其工作于300～1000mhz頻率范圍之內(nèi)。收發(fā)器的主要操作參數(shù)均可通過特殊功能寄存器（sfr）來進(jìn)行。 可通過程序把cc1010配置為射頻接收方式或射頻發(fā)射方式。當(dāng)把其配置為接收方式時(shí)，射頻輸入信號先通過低噪聲放大器進(jìn)行放大，然后通過混頻器把輸入信號轉(zhuǎn)換為中頻信號，在送給解調(diào)器之前，中頻信號被進(jìn)一步放大和濾波。在混頻后，接收信號強(qiáng)度指示器的信號或中頻濾波器信號通過ad2引腳輸出。解調(diào)之后，接收到的信號送給射頻寄存器（rfbuf）。可通過程序設(shè)置，使cc1010在接收方式下，每接收到1位或1個(gè)字節(jié)發(fā)生一次接收中斷。 當(dāng)cc1010工作在發(fā)射方式下，壓控振蕩器（vco）的輸出信號直接反饋給信號放大器（pa）。射頻輸出信號通過頻移鍵控的調(diào)制方式，以位數(shù)據(jù)流的形式送給射頻寄存器（rfbuf）。與在接收方式下的工作原理相似，在發(fā)射方式下，