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cc1101无线模块的设计与实现
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cc1101无线模块的设计与实现
官方公共微信CC1100&vs&CC1101&无线收发器之间的区别
参考资料:TI Design Note DN009Upgrade from CC1100 to
1.数字接口升级
1.1代码兼容性
CC1100与CC1101的数字模块是完全相同的，因此CC1101可以100％兼容CC1100的代码。CC1100的所有功能都可在CC1101上完成。一些客户已经在他们的设计中使用CC1101替代了CC1100时没有遇到任何问题。
1.2新的近距离接收设置位
CC1101包含了两个之前未使用的输入信号衰减位。这是在使用高输出功率的情况下RX或TX设备非常接近TX设备时非常有用。
由在FIFOTHR寄存器的第4和第5位来控制减弱输入信号。第4位设置为1，提供6dB的输入信号衰减，设置5位为1，提供12dB的衰减。同时设置提供18dB的衰减。
在CC1100的数据表和含义中FIFOTHR寄存器中的第4和第5位被标识为“保留”，现在在CC1101的描述中已被改变。
更多信息请参照CC1101数据表和设计手册《DN010 CC1101近距离接收》
1.3保持ADC数据速率设置
CC1101可以在最佳灵敏度的低数据速率用ADC配置唤醒而不用编写任何寄存器。为了做到这点CC1100在唤醒后需要编写TEST寄存器。
通过设置FIFOTHR寄存器的第6位，CC1101在低数据传输速率(≤100Kbps)的最佳设置被唤醒。进一步编写TEST寄存器可以避免芯片对这些寄存器的自动配置。
&&& 如果使用SmartRF
Studio生成CC1101的寄存器值，这些设置已被包含。
1.4电子版本编号
不许改变寄存器的设置即可将CC1100替换为CC1101。如果需要检查固件时仍然有必要获取版本寄存器。可在0x31的VERSION寄存器找到版本号，并且CC1101的电子版本编号为0x04，CC1100则为0x03。
2.模拟前端升级
2.1射频输出范围
CC1101的频率合成器是一个在CC1100基础上优化的频率合成器。
特性表明在相同的寄存器设置时CC1101有比CC1100相同或更好的输出频谱。通常CC1101与CC1100的比较中相位噪声改进了4～5dB。
CC1101改进了在欧洲863～870频段的RF性能。同时建议使用GFSK调制来达到对频道的最佳利用。
2.2操作频段
CC1101增加了频率范围。除了在CC1100中所支持的频段外，CC1101还可以工作在387-400MHz和799-800MHz频段。
（请尊重作者权利，转载本博客文章请您注明出处！）
& 成熟无线模块生产厂商，需要请加我qq:&
SI4432,CC1101,CC2500,BK2423
以及MICRF211/213模块,RXB8，PT4302，发射：SAWR模块等
以上网友发言只代表其个人观点，不代表新浪网的观点或立场。CC1101电路图(433M)(免财富)_百度文库
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CC1101电路图(433M)(免财富)
&&CCM电路图,要求电容电感精度5%,电阻1%。
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CC1101中文资料
单片低成本低能耗 RF 收发芯片应用 极低功率 UHF 无线收发器 315/433/868 和 915MHz ISM/SRD 波段 系统 AMR-自动仪表读数 电子消费产品 RKE-两路远程无键登录 产品介绍 CC1100 是一种低成本真正单片的 UHF 收发 器，为低功耗无线应用而设计。电路主要设 定为在 315、 433、 和 915MHz 的 ISM 868 （
工 业，科学和医学）和 SRD（短距离设备）频 率 波 段 ， 也 可 以 容 易 地 设 置 为 300-348 MHz、 400-464 MHz 和 800-928 MHz 的其他 频率。 RF 收发器集成了一个高度可配置的调制解 调器。这个调制解调器支持不同的调制格 式，其数据传输率可达 500kbps。通过开启 集成在调制解调器上的前向误差校正选项， 能使性能得到提升。 CC1100 为数据包处理、数据缓冲、突发数 据传输、清晰信道评估、连接质量指示和电 磁波激发提供广泛的硬件支持。 低功率遥感勘测 住宅和建筑自动控制 无线警报和安全系统 工业监测和控制 无线传感器网络CC1100 的主要操作参数和 64 位传输/接收 FIFO （先进先出堆栈） 可通过 SPI 接口控制。 在一个典型系统里，CC1150 和一个微控制 器及若干被动元件一起使用。 CC1100 基 于 0.18 微 米 CMOS 晶 体 的 Chipcon 的 SmartRF 04 技 术 。主要特性 体积小（QLP 4×4mm 封装，20 脚） 真正的单片 UHF RF 收发器 频率波段： 300-348 MHz、 400-464 MHz 和 800-928 MHz 高灵敏度（1.2kbps 下-110dBm，1％数 据包误差率） 可编程控制的数据传输率，可达 500kbps 较 低 的 电 流消 耗 （ RX 中 15.6mA ， 2.4kbps，433MHz） 可编程控制的输出功率， 对所有的支持 频率可达+10dBm优秀的接收器选择性和模块化性能 极少的外部元件：芯片内频率合成器， 不需要外部滤波器或 RF 转换 可编程控制的基带调制解调器 理想的多路操作特性 可控的数据包处理硬件 快速频率变动合成器带来的合适的频 率跳跃系统 可选的带交错的前向误差校正 单独的 64 字节 RX 和 TX 数据 FIFO 高效的 SPI 接口：所有的寄存器能用一 个“突发”转换器控制第 1 页 共 60 页数字 RSSI 输出 与 遵 照 EN 300 220( 欧 洲 ) 和 FCC CFR47 Part 15 (美国)标准的系统相配 自动低功率 RX 拉电路的电磁波激活功 能 许多强大的数字特征， 使得使用廉价的 微控制器就能得到高性能的 RF 系统 集成模拟温度传感器 自由引导的“绿色”数据包 对数据包导向系统的灵活支持： 对同步 词汇侦测的芯片支持，地址检查，灵活 的数据包长度及自动 CRC 处理 可编程信道滤波带宽OOK 和灵活的 ASK 整型支持 2-FSK，GFSK 和 MSK 支持 自动频率补偿可用来调整频率合成器 到接收中间频率 对数据的可选自动白化处理 对现存通信协议的向后兼容的异步透 明接收/传输模式的支持 可编程的载波感应指示器 可编程前导质量指示器及在随机噪声 下改进的针对同步词汇侦测的保护 支持传输前自动清理信道访问 （CCA） ， 即载波侦听系统 支持每个数据包连接质量指示1 缩写词 资料中用到的缩写词如下： 2-FSK 2 进制频率转换按键 ADC 模数转换器 AFC 自动频率补偿 AGC 自动增益控制 AMR 自动仪表读取 ASK 振幅转换按键 BER 位误差率 CCA 清理信道评估 CRC 循环冗余检查 EIRP 等价等方性的辐射功率 ESR 等价串联阻抗 FEC 前向误差校正 FIFO 先进先出堆栈 FSK 频移键控 GFSK 高斯整形频率转换键控 IF 中间频率 LBT 发送之前侦测 LNA 低噪声放大器 LO 局部振荡器 LQI 链接质量指示器MCU 微控制器单元 MSK 最小化转换按键 PA 功率放大器 PCB 印制电路板 PD 功率降低 PQI 前导质量指示器 PQT 前导质量门限 RCOSC RC 振荡器 RF 电磁波频率 RSSI 接收信号长度指示器 RX 接收，接收模式 SAW 接口水波 SNR 信噪比 SPI 连续外围接口 TBD 待定义 TX 发送，发送模式 VCO 电压控制振荡器 WOR 电磁波激活，低功率拉电路 XOSC 石英晶体振荡器 XTAL 石英晶体第 2 页 共 60 页目录 1 缩写词 ......................................................................................................................................... 2 2 工作条件 ..................................................................................................................................... 6 3 电气规范 ..................................................................................................................................... 6 4 常规特性 ..................................................................................................................................... 7 5 RF 接收环节 ................................................................................................................................ 8 6 RF 传输环节 .............................................................................................................................. 9 7 石英晶体振荡器 ......................................................................................................................... 9 8 低功率 RC 振荡器 .................................................................................................................... 10 9 频率合成器特性 ....................................................................................................................... 10 10 模拟温度传感器 ..................................................................................................................... 11 11 直流特性 ................................................................................................................................. 11 12 重启功率 ................................................................................................................................. 11 13 引脚结构 ................................................................................................................................. 12 14 电路描述 ................................................................................................................................. 13 15 应用电路 ................................................................................................................................. 14 16 结构配置概述 ......................................................................................................................... 15 17 配置软件 ................................................................................................................................. 16 18 4 线串行配置和数据接口 ....................................................................................................... 17 18.1 芯片状态位 .......................................................................................................................... 17 18.2 寄存器访问 .......................................................................................................................... 18 18.3 命令滤波 .............................................................................................................................. 18 18.4 FIFO 访问 .............................................................................................................................. 18 18.5 PATABLE 访问 ..................................................................................................................... 19 19 微控制器接口和引脚结构 ..................................................................................................... 20 19.1 配置接口 .............................................................................................................................. 20 19.2 常规控制和状态引脚 .......................................................................................................... 20 19.3 可选通信控制特性 .............................................................................................................. 21 20 数据率设计 ............................................................................................................................. 21 21 接收信道滤波带宽 ................................................................................................................. 21 22 解调器，符号同步装置和数据决定 ..................................................................................... 22 22.1 频率便宜补偿 ...................................................................................................................... 22 22.2 位同步 .................................................................................................................................. 22 22.3 字节同步 .............................................................................................................................. 22 23 数据包处理和硬件支持 ......................................................................................................... 23 23.1 数据白化 .............................................................................................................................. 23 23.2 数据包格式化 ...................................................................................................................... 23 23.3 接收模式下的数据包滤波 .................................................................................................. 25 23.4 传输模式下的数据包处理 .................................................................................................. 25 23.5 接收模式下的数据包处理 ................................................................................................... 25 24 调制格式化 ............................................................................................................................. 26 24.1 频率转换按键 ...................................................................................................................... 26 24.2 相位转换按键 ...................................................................................................................... 26第 3 页 共 60 页24.3 振幅调制 .............................................................................................................................. 26 25 已接收信号质量和连接质量信息 ........................................................................................ 26 25.1 前导质量门限（PQT）........................................................................................................ 26 25.2 RSSI ....................................................................................................................................... 26 25.3 载波感应（CS）................................................................................................................... 27 25.4 清理信道访问 （CCA） ........................................................................................................... 27 25.5 连接质量指示(LQI) ............................................................................................................. 27 26 交错前向误差校正 ................................................................................................................. 27 26.1 前向误差校正 （FEC） ............................................................................................................ 27 26.2 交错 ...................................................................................................................................... 28 27 通信控制 ................................................................................................................................. 29 27.1 开启顺序功率 ...................................................................................................................... 29 27.2 晶体控制 .............................................................................................................................. 30 27.3 电压调节控制 ...................................................................................................................... 30 27.4 主动模式 .............................................................................................................................. 30 27.5 电磁波激活(WOR) ............................................................................................................... 31 27.5.1 RC 振荡器和定时 .............................................................................................................. 31 27.6 定时 ...................................................................................................................................... 32 27.7 RX 终止定时器 ..................................................................................................................... 32 28 数据 FIFO ................................................................................................................................ 33 29 频率控制 ................................................................................................................................. 34 30 VCO .......................................................................................................................................... 34 30.1 VCO 和 PLL 自校准 .............................................................................................................. 34 31 电压调节 ................................................................................................................................. 34 32 输出功率调节 ......................................................................................................................... 35 33 晶体振荡器 ............................................................................................................................. 36 34 天线接口 ................................................................................................................................. 36 35 常规用途/测试输出控制引脚 ............................................................................................... 37 36 异步和同步连续操作 ............................................................................................................. 38 36.1 异步操作 .............................................................................................................................. 38 36.2 同步连续操作 ...................................................................................................................... 39 37 配置寄存器 ............................................................................................................................. 39 37.1 配置寄存器详情－休眠状态下带保存值的寄存器 ........................................................... 43 37.2 配置寄存器详情－休眠状态下失去控制的寄存器 ........................................................... 53 37.3 状态寄存器详情 ................................................................................................................... 54 38 安装描述 （QLP20） .................................................................................................................. 56 38.1 推荐安装 PCB 设计 （QLP20）.............................................................................................. 57 38.2 安装发热特性 ...................................................................................................................... 57 38.3 焊接信息 .............................................................................................................................. 57 38.4 盘规格 .................................................................................................................................. 57 38.5 载波带和轴规范 .................................................................................................................. 57 39 分类信息 ................................................................................................................................. 58第 4 页 共 60 页40 总体信息 ................................................................................................................................. 58 40.1 文件历史 .............................................................................................................................. 58 40.2 产品状况定义 ...................................................................................................................... 58 40.3 不予承诺的内容 .................................................................................................................. 58 40.4 商标 ...................................................................................................................................... 58 40.5 生命支持政策 ....................................................................................................................... 59 41 地址信息 ................................................................................................................................. 60第 5 页 共 60 页1 绝对最大等级 任何条件下都不可违反表 1 给出的绝对最大等级。 超过一个或多个限制值会对设备造成永久 的损坏。注意！ESD 灵敏的设备。 为了预防操作损坏，当处理这类设备时必须使用防范措施。参数 供给电压 任一数字脚上的电压最小值 -0.3 -0.3最大值 3.6 VDD+0.3, 最大值 3.6单位 V V条件 所有供给引脚必须有相同的电压RF_P,RF_N 和 DCOUPL 上的 电压 输入 RF 等级 存储温度范围 焊接回流温度-0.32.0V10 -50 150 265 表 1 绝对最大等级dBm °C °C 根据 IPC/JEDEC J-STD-020C2 工作条件 CC1100 的工作条件如表 2 所示。参数 操作温度 操作供给电压 最小值 -40 1.8 最大值 85 3.6 表 2 工作条件 单位 °C V 所有供给引脚必须有相同的电压 条件3 电气规范 若其他值未给定，则 Tc = 25°C, VDD = 3.0V。由 Chipcon’s CC1100 EM 参考设计所测得。参数 功率降低 模式下的 电流消耗 400 90 uA mA 数字部分的电压调节器关闭，寄存器值保持（休 眠状态） 数字部分的电压调节器关闭，寄存器值保持， XOSC 160 电流消耗 15 uA uA 运 行 （ 休 眠 状 态 ， MCSM0.OSC_FORCE_ON 设置） 数字部分的电压调节器开启，所有其他模块功率 降低（XOFF 状态） 每秒自动 RX 选举，使用低功率 RC 振荡器， 460Hz 滤波带宽和 250kbps 数据率，PLL 校准每 第 4 次唤起时发生。 信道有信号时的平均电流在 34 uA 载波感应等级之下。 同上面一样，但信道有信号时的平均电流在载波 感应等级之上，1.9msRX 工作暂停，无前导/同 最小值 典型值 900 最大值 单位 nA 条件 数字部分的电压调节器关闭，寄存器值保持，低 功率 RC 振荡器工作（休眠状态，WOR 开启）第 6 页 共 60 页1.8uA每 15 秒自动 RX 选举，使用低功率 RC 振荡器， 460Hz 滤波带宽和 250kbps 数据率，PLL 校准每 第 4 次唤起时发生。信道有信号时的平均电流在 载波感应等级之下。 同上面一样，但信道有信号时的平均电流在载波 感应等级之上，14msRX 工作暂停，无前导/同步 词汇。15uA1.9 8.7 电流消耗 315MHz 26.9 18.3 15.1 13.4 15.1 14.0 16.2 电流消耗 433MHz 15.1 28.8 19.3 16.1 14.3 15.6 14.5 16.5 电流消耗 868/915M Hz 15.5 30.3 19.7 16.6 14.0 15.4 14.2 16.2 15.2mA mA mA只有数字部分的电压调节器和晶体振荡器工作 （空闲状态） 只有频率合成器工作（从空闲状态之后直到到达 RX 或 TX 状态及频率校正状态） 发送模式，+10dBm 输出功率 发送模式，5dBm 输出功率 发送模式， 0dBm 输出功率 发送模式，-10dBm 输出功率 接收模式，2.4kbps，输入在灵敏度限制 接收模式，2.4kbps，输入高于灵敏度限制 30dB 接收模式，250kbps，输入在灵敏度限制 接收模式，250kbps，输入高于灵敏度限制 30dB 发送模式，+10dBm 输出功率 发送模式，5dBm 输出功率 发送模式， 0dBm 输出功率 发送模式，-10dBm 输出功率 接收模式，2.4kbps，输入在灵敏度限制 接收模式，2.4kbps，输入高于灵敏度限制 30dB 接收模式，250kbps，输入在灵敏度限制 接收模式，250kbps，输入高于灵敏度限制 30dB 发送模式，+10dBm 输出功率 发送模式，5dBm 输出功率 发送模式， 0dBm 输出功率 发送模式，-10dBm 输出功率 接收模式，2.4kbps，输入在灵敏度限制 接收模式，2.4kbps，输入高于灵敏度限制 30dB 接收模式，250kbps，输入在灵敏度限制mAmA接收模式，250kbps，输入高于灵敏度限制 30dB 表 3 电气规范 最大值 348 464 928 单位 MHz MHz MHz 条件/注意4 常规特性参数 频率范围 最小值 300 400 800 典型值第 7 页 共 60 页数据率1.2500Kbps支持的调制格式： 达到 500kbps 的（整形的）MSK（也称为 微分补偿 QPSK） 达到 500kbps 的 2-FSK GFSK 和 OOK/ASK（达到 250kbps） 可选的曼切斯特编码（将数据率分半）表 4 常规特性5 RF 接收环节 若其他值未给定，则 Tc = 25°C, VDD = 3.0V。由 Chipcon’s CC1100 EM 参考设计所测得。参数 微分负载阻抗 接收器灵敏度 315/433/ 868/915MHz -100 dBm 最小值 典型值 TBD -110 最大值 单位 欧 dBm 条件/注意 遵守 CC1100EM 参考设计 2-FSK，1.2kbps，5.2kHz 背离，1%数据包误 差率，62 字节数据包长度，58kHz 数字信道滤 波带宽。 2-FSK，38.4kbps，20kHz 背离，1%数据包误 差率，62 字节数据包长度，100kHz 数字信道 滤波带宽。 -88 dBm 2-FSK，250kbps，127kHz 背离，1%数据包误 差率，62 字节数据包长度，540kHz 数字信道 滤波带宽。 -88 饱和度 数字信道滤波 带宽 邻近的信道排 斥， 868MHz 交替的信道排 斥， 868MHz 假定的信道排 斥，868MHz 1MHz 偏 移 模 块，868MHz 2MHz 偏 移 模 块，868MHz 5MHz 偏 移 模 块，868MHz 10MHz 偏移模 块，868MHz 寄生辐射 52 54 61 64 -57 -47 dB dB dB dB dBm 29 dB 33 dB -15 58 23 650 dB dBm dBm 用户控制。带宽限制与晶体频率成比例（假定 为 26.0MHz 晶体） 2-FSK，38.4kbps，20kHz 背离，1%数据包误 差率，62 字节数据包长度，150kHz 信道空间。 理想信号高于灵敏度限制 3dB. 2-FSK，38.4kbps，20kHz 背离，1%数据包误 差率，62 字节数据包长度，150kHz 信道空间。 理想信号高于灵敏度限制 3dB. 2-FSK，38.4kbps，20kHz 背离，1%数据包误 差率，62 字节数据包长度，150kHz 信道空间， IF 频率 305kHz.理想信号高于灵敏度限制 3dB. 高于灵敏度限制3dBm时的理想信道。与ETSIEN 300 220 class 2接收器要求相适应。OOK，250kbps OOK，1%数据包误差率，62 字节数据包长度，540kHz 数字信道滤波带宽。高于灵敏度限制3dBm时的理想信道。与ETSIEN 300 220 class 2接收器要求相适应。高于灵敏度限制3dBm时的理想信道。与ETSIEN 300 220 class 2接收器要求相适应。高于灵敏度限制3dBm时的理想信道。与ETSIEN 300 220 class 2接收器要求相适应。25MHz-1GHzdBm 高于 1GHz 表 5 RF 接收环节 第 8 页 共 60 页6 RF 发送环节 若其他值未给定，则 Tc = 25°C, VDD = 3.0V，+10dBm。由 Chipcon’s CC1100 EM 参考设计 所测得。参数 微分负载阻抗 输出功率， 最高设置 最小值 典型值 TBD 10 最大值 单位 欧 dBm 条件/注意 遵守 CC1150EM 参考设计 输出功率可控， 在所有频率波段上整个范围 都可用 通过 Chipcon 参考 RF 匹配网络发送到 50 欧 单端负载 输出功率， 最低设置 -30 dBm 输出功率可控， 在所有频率波段上整个范围 都可用 通过 Chipcon 参考 RF 匹配网络发送到 50 欧 单端负载寄生辐射和谐波， 433/868MHz-36 -54 -47dBm dBm dBm25MHz-1GHz 47-74,87.5-118,174-230,470-862MHz 当操作频率低于 900MHz 时，1800 MHz -1900MHz（欧洲的限制波段） 否则在 1GHz 之上 &200μV/m 在 3m 时低于 960MHz &500μV/m 在 3m 时高于 960MHz 当输出功率在 3m（-19.6dBm EIRP）为最大 的 6mV/m 时，2 次、3 次和 4 次谐波 5 次谐波 2 次谐波 3 次、4 次和 5 次谐波-30dBm dBm EIRP寄生辐射,315/915MHz-49.2-41.2 谐波 315MHz -41.2 谐波 915MHz -20 -41.2dBm EIRP-20dBc dBmdBc dBm表 6 RF 发送参数7 石英晶体振荡器 若其他值未给定，则 Tc = 25°C, VDD = 3.0V。参数 晶体频率 容差 最小值 26 典型值 26 ±40 最大值 27 单位 MHz ppm 这是总容差，包括 a)初始容差，b)老化和 c)温度 依赖 可接受的晶体容差决定于 RF 频率和信道空间/ 带宽 ESR 开始时间 300 100 欧 us 在 Chipcon’s CC1100EM 参考设计上测得。这个 参数很大程度依赖于晶体。 表 7 石英晶体振荡器参数 条件/注意第 9 页 共 60 页8 低功率 RC 振荡器 典型性能为若其他值未给定，则 Tc = 25°C, VDD = 3.0V 时。 表中的值为仿真值，在之后的资料版本中会更新。参数 校准频率 校准之后的频 率精度 温度系数 供给电压系数 初始校准时间 +0.4 +3 2 % / °C %/V ms 秒 在校准之后当供给电压改变时的频率漂移 在校准之后当供给电压改变时的频率漂移 当 RC 振荡器开启时，尽管晶体振荡器在工 作，校准还是在后台持续的进行。 唤起周期 58e-6 59650 可控，决定于 XTAL 频率 最小值 34.6 典型值 34.7 最大值 36 ±0.2 单位 kHz % 条件/注意 校准 RC 振荡器频率为 XTAL 频率除以 750表 8 RC 振荡器参数9 频率合成器特性 若其他值未给定，则 Tc = 25°C, VDD = 3.0V。由 Chipcon’s CC1100 EM 参考设计所测得。参数 设定的频率决议 最小值 397 典型值FXOSC/216最大值 412单位 Hz条件/注意 26MHz-27MHz 晶体。 这个结果 （Hz） 在所有频率波段下相等。 由使用的晶体给定。需求精度（包括 温度和老化） 决定于频率波段和信道 带宽/空间合成器频率容差±40ppmPLL 开启/跳跃时间80?s当不运行校准时，从离开空闲状态到 到达 FSTXON 或 TX 状态的时间。 晶 体振荡器运行PLL RX/TX 及 TX/RX 设定时间 PLL 校准时间 1873910?s从 RX 到 TX 的 1xIF 频率步幅的设定 时间，反之亦然 校准可被手动初始化，或在进入或离 开 RX/TX 后自动进行。 最小值/典型值/最大值时间对应于 27/26/26MHz 晶体频率XOSC 循环0.670.720.72ms表 9 频率合成器参数第 10 页 共 60 页10 模拟温度传感器 模拟温度传感器的特性列于表 10 中。注意，在 IDLE 状态下使用模拟温度传感器时，有必 要对 PTEST 寄存器写入 0XBF 位。表中的值是仿真结果，在之后的资料版本中会更新。在整个供给电压范围内，最小/最大值是有效的。典型 值为 3.0V 供给电压时。 参数 C40°C时的输出电压 0°C时的输出电压 +40°C时的输出电压 +80°C时的输出电压 温度系数 最小值 0.638 0.733 0.828 0.924 2.35 典型值 0.648 0.743 0.840 0.939 2.45 最大值 0.706 0.793 0.891 0.992 2.46 单位 V V V VmV/° C条件/注意从-20°C 到+80°C 符合计算温度下的绝对误差-14-8+14°C假设对绝对精度的最佳符合：0°C 时 0.763V、2.44mV/°C 时，从-20 °C 到+80°C计算温度下的误差，被 校准 开启之后的迁移时间 开启后的电流消耗增加-2+2°C室温下在 1-point 校准后，当使用 2.44mV/°C 时从-20°C 到+80°CTBD 0.3?s mA表 10 模拟温度传感器参数11 直流特性 CC1100 的直流特性如表 11 所示。若其他值未给定，则 Tc = 25°C。数字输入/输出 逻辑”0”输入电压 逻辑”1”输入电压 逻辑”0”输出电压 逻辑”1”输出电压 逻辑”0”输入电流 逻辑”1”输入电流 最小值 0 VDD-0.7 0 VDD-0.3 N/A N/A 最大值 0.7 VDD 0.5 VDD -1 1 表 11 直流特性 单位 V V V V ?A ?A 对达到 4mA 的输出电流 对达到 4mA 的输出电流 输入等于 0V 输入等于 VDD 条件12 重启功率 当电源供应遵守表 12 的要求时，便可保证合适的重启功率。然而，应该假设芯片含有未知 的状态，直到在 SPI 接口上传递一个 SRES 滤波为止。任何情况下，在开始工作之后，应该 传送一个 SRES 滤波。开始工作之后，参考 29 页 27.1 节关于推荐的开机顺序的说明。参数 功率上升时间 功率关断时间 1 最小值 典型值 最大值 5 单位 ms ms 表 12 开机重启要求 条件/注意 从 0V 直到到达 1.8V 功率关断和功率开启之间的最小时间第 11 页 共 60 页13 引脚结构图 1 引脚顶视图注：表面的硬模连接垫必须连接在硬地面上，因为这是芯片的主接地。引脚编号 1 2 引脚名 SCLK SO(GD01) 引脚类型 数字输入 数字输出 描述 连续配置接口，时钟输入 连续配置接口，数据输出 当 CSn 为高时为可选的一般输出脚 3 GDO2 数字输出 一般用途的数字输出脚： 测试信号 FIFO 状态信号 时钟输出，从 XOSC 向下分割 连续输入 TX 数据 4 DVDD 功率（数字） 数字 I/O 和数字中心电压调节器的 1.8V-3.6V 数字功率供给输 出 5 DCOUPL 功率（数字） 对退耦的 1.6V-2.0V 数字功率供给输出 注意： 这个引脚只对 CC2500 使用。 不能用来对其他设备提供 供给电压 6 GDO0 (ATEST) 数字 I/O 一般用途的数字输出脚： 测试信号 FIFO 状态信号 时钟输出，从 XOSC 向下分割 连续输入 TX 数据 也用作原型/产品测试的模拟测试 I/O 7 8 9 10 CSn XOSC_Q1 AVDD XOSC_Q2 数字输入 模拟 I/O 功率（模拟） 模拟 I/O 连续配置接口，芯片选择 晶体振荡器脚 1，或外部时钟输入 1.8V-3.6V 模拟功率供给连接 晶体振荡器脚 第 12 页 共 60 页本页已使用福昕阅读器进行编辑。 福昕软件（Ｃ）２００５－２００９，版权所有， 仅供试用。11 12AVDD RF_P功率（模拟） RF I/O1.8V-3.6V 模拟功率供给连接 接收模式下对 LNA 的正 RF 输入信号 发送模式下对 LNA 的正 RF 输出信号 接收模式下对 LNA 的负 RF 输入信号 发送模式下对 LNA 的负 RF 输出信号 1.8V-3.6V 模拟功率供给连接 1.8V-3.6V 模拟功率供给连接 模拟接地 参考电流的外部偏阻器 对数字噪声隔离的功率供给连接 数字噪声隔离的接地 连续配置接口，数据输入 表 13 外接引脚介绍13AVDDRF I/O 功率（模拟） 功率（模拟） 地(模拟) 模拟 I/O 功率（数字） 地（数字） 数字输入14 15 16 17 18 19 20AVDD AVDD GND RBIAS DGUARD GND SI14 电路描述图 2 CC1100 简化框图CC1100 简化框图如图 2 所示。 CC1100 用作一个低 IF 接收器。接收的 RF 信号通过低噪声放大器（LNA）放大，再对 中间频率（IF）求积分来向下转换。在 IF 下， 信号通过 ADC 被数字化。 I/Q 自动增益 控制（AGC） ，细微频率滤波和解调位/数据 包同步均数字化地工作。 CC1100 的发送器部分基于 RF 频率的直接 合成。频率合成器包含一个完整的芯片 LC VCO， 和一个对接收模式下的向下转换混频器产生 I 和 Q LO 信号的 90 度相移装置。 一块晶体将连接在 XOSC_Q1 和 XOSC_Q2 上。晶体振荡器产生合成器的参考频率，同 时为数字部分和 ADC 提供时钟。 一个 4 线 SPI 串联接口被用作配置和数据缓 冲通路。 数字基带包括频道配置支持， 数据包处理及 数据缓冲。第 13 页 共 60 页15 应用电路 使用 CC1100 只需要少量的外部元件。推荐 的应用电路如图 3 所示。外部元件由表 14 给出，典型值由表 15 给出。 偏阻器 偏阻器 R171 用来设置一个精确的偏电流。 平衡转换器和 RF 匹配 C131, C121, L121 和 L131 形成一个平衡转 换器，用以将 CC1100 上的微分 RF 端口转 换成单端 RF 信号（C124 也用在直流模块 上） 。同一个合适 LC 网络一起，平衡转换 器元件也将阻抗转换以匹配 50 欧的天线 （或 电缆） 使用 SmartRF Studio 软件可容易地 。 得到 RF 平衡转换器和 LC 网络元件的值。 315MHz、 433MHz 及 868/915MHz 下的参考 值由表 15 给出。元件 C51 C81/C101 C121/C131 C122/C123 C124 C125 L121/L131 L122/ L123 R171 XTAL 描述晶体 晶体振荡器使用一个带 2 个负载电容（C81 和 C101）的外部晶体。详细情况参见 36 页 33 节。 附加滤波 附加外部元件（例如一个 RF SAW 滤波器） 能用来改进特殊应用中的性能。 能量供给退耦 能量供给必须在靠近供给引脚处恰当地退 耦。注意，退耦电容器在应用电路中没有示 出。 退耦电容器的放置及大小对于达到最优 性能是非常重要的。必须严格遵照 Chipcon 公司给出的参考设计。数字部分的片内电压调节器的 100nF 退耦电容 晶体负载电容，参见 36 页 33 节 RF 平衡转换器/匹配电容 RF 滤波/匹配电容 RF 平衡转换器 DC 模块电容 RF LC 滤波 DC 模块电容（只在在天线中有 DC 通路时需要） RF 平衡转换器/匹配电感（便宜的多层类型） RF LC 滤波/匹配电感（便宜的多层类型） 内部偏电流参考的 56 千欧电阻 26MHz-27MHz 晶体，见 36 页 33 节 表 14 外部元件总揽（不包括供给退耦电容器）第 14 页 共 60 页图 3 典型应用和赋值电路（不包括供应退耦电容）表 15 应用电路材料清单（由更改决定）16 结构配置概述 对多种不同的应用，CC1100 能配置达到最 优性能。配置通过 SPI 接口完成。关键参数 设计如下： 功率降低/提升模式 晶体振荡器功率降低/提升 接收/传输模式RF 信道选择 数据率 调制格式化 RX 信道滤波器带宽 RF 输出功率 64 位传输 FIFO 数据缓冲第 15 页 共 60 页数据包通信硬件支持 交错前向误差校正 数据白化 电磁波激活（WOR） 每个配置寄存器的详情参见 39 页 37 节。图 4 所示为解释主要 CC1100 状态及典型用 法和电流消耗的简化状态表。控制 CC1100 状态机的详细信息， 和完整的状态表， 29 见 页起始的第 27 节。图 4 简化状态表及典型用法和电流消耗17 配置软件 CC1100 可通过SmartRF Studio软件配置， 从 .上可下载到。 强烈推 荐使用SmartRF Studio软件用以得到最优寄存器设定和评测性能及功能。CC1100 的 SmartRF Studio用户接口如图 5 所示。第 16 页 共 60 页本页已使用福昕阅读器进行编辑。 福昕软件（Ｃ）２００５－２００９，版权所有， 仅供试用。图 5 SmartRF Studio 用户接口18 4 线串行配置和数据接口 CC1100 通过 4 线 SPI 兼容接口 （SI,SO,SCLK 和 CSn）配置。这个接口同时用作写和读缓 存数据。SPI 接口上所有的地址和数据转换 被最先在重要的位上处理。 SPI 接口上所有的处理都同一个包含一个读 /写位，一个突发访问位和一个 6 位地址的 头字节一起作用。在地址和数据转换期间， CSn 脚 （芯片选择， 低电平有效）必须保持为低电平。如果在过 程中 CSn 变为高电平，则转换取消。 当 CSn 变低， 在开始转换头字节之前， MCU 必须等待，直到 SO 脚变低。这表明电压调 制器已经稳定，晶体正在运作中。除非芯片 处在 SLEEP 或 XOFF 状态，SO 脚在 CSn 变低之后总会立即变低。18.1 芯片状态位 当头字节在 SPI 接口上被写入时，芯片状态 字节在 SO 脚上被 CC1100 写入。状态字节 包含关键状态信号，对 MCU 是有用的。第 一位 s7，是 CHIP_RDYn 信号。在 SCLK 的 在第一个正边缘之前，这个信号必须变低。 CHIP_RDYn 信号表明晶体正处于工作中， 调节数字供给电压是稳定的。6， 和 4 位由状态值组成。 5 这个值反映了芯 片的状态。 当使 XOSC 空闲并使数字中心的 能量开启，所有其他模块处于功率降低状 态。只有芯片处于此状态时，频率和信道配 置才能被更新。 当芯片处于接收模式时， RX 状态是活动的。同样地，当芯片处于传输模 式时，TX 状态是活动的。 状态字节中的后四位（3：0）包含第 17 页 共 60 页本页已使用福昕阅读器进行编辑。 福昕软件（Ｃ）２００５－２００９，版权所有， 仅供试用。FIFO_BYTES_AVAILABLE。为了进行读操 作，这个区域包含可从 RX FIFO 读取的字 节数。为了进行写操作，这个区域包含可写 18.2 寄存器访问 CC1100 配置寄存器位于 SPI 地址从 0x00 到 0x2F 之间。 页表 29 列出了所有的配置寄 41 存器。 每个寄存器的详细描述位于 43 页 37.1 节。所有的配置寄存器均能读和写。读/写 位控制寄存器是读或者写。当对寄存器写 时，每当一个待写入的数据字节传输到 SI 脚时，状态字节将被送至 SO 脚。 通过在地址头设置突发位， 连续地址的寄存 器能高效地被访问。 这个地址在内部计数器 内设置起始地址。每增加一个新的字节（每 18.3 命令滤波 命令滤波可被视为 CC1100 的单字节指令。 通过命令滤波寄存器的选址， 内部序列被启 动。这些命令用来关闭晶体振荡器，开启传 输模式和电磁波激活等。14 个命令滤波如 40 页表 28 所示。 命令滤波寄存器的访问和一个寄存器的写 18.4 FIFO 访问 64 字节 TX FIFO 和 64 字节 RX FIFO 通过 0x3F 被访问。当读/写位为 0 时，TX FIFO 被访问，当读/写位为 1 时，RX FIFO 被访 问。 TX FIFO 是只写的，而 RX FIFO 是只读的。 突发位用来决定 FIFO 访问是单字节还是突 发访问。 单字节访问方式期望地址的突发位 为 0 及 1 数据字节。 在数据字节之后等待一 个新的地址，因此，CSn 继续保持低。突发 访问方式允许一地址字节， 然后是连续的数 据字节，直到通过设置 CSn 为高来关断访 问。 如下头字节访问 FIFO：入 TX FIFO 的 字 节 数 。 当 FIFO_BYTES_AVAILABLE=15，15 或者更 多的字节是可用/自由的。8 个时钟脉冲） 计数器值增加 1。 ， 突发访问， 不管是读访问还是写访问，必须通过设置 CSn 为高来终止。 对 0x30-0x3D 间的地址来说， 突发位用以在 状态寄存器和命令滤波之间选择（如下） 。 状态寄存器只读。 突发读取对状态寄存器是 不可取的，故它们每次只能被读一个。操作一样，但没有数据被传输。就是说，只 有 R/W 位（置为 0） ，突发访问（置为 0） 和六个地址位（0x30 和 0x3D 之间）被写。 一个命令滤波可能在任何其他 SPI 访问之 后， 而不需要将 CSn 拉至高电平。 命令滤波 立即被执行，当 CSn 高时 SPWD 和 SXOFF 滤波是例外。0x3F :单字节访问 TX FIFO 0x7F :突发访问 TX FIFO 0xBF :单字节访问 RX FIFO 0XFF :突发访问 RX FIFO 当对 TX FIFO 写时，状态字节（见 18.1 节） 对每个 SO 脚上的新数据字节是输出量，如 图 6 所示。这个状态位能用来侦测对 TX FIFO 写数据时的下溢。注意，状态字节包 含在写入字节到 TX FIFO 的过程前空闲的 字节数。 当最后一个适合 TX FIFO 的字节被 传送至 SI 脚后， SO 脚接收的状态位会表 被 明在 TX FIFO 中只有一个字节是空闲的。 传输 FIFO 可能会通过发布一个 SFTX 命令 滤波而被淹没。相似地，一个 SFRX 命令滤第 18 页 共 60 页本页已使用福昕阅读器进行编辑。 福昕软件（Ｃ）２００５－２００９，版权所有， 仅供试用。波会淹没接收 FIFO。当进入休眠状态时， 18.5 PATABLE 访问 0x3E 地址用来访问 PATABLE。PATABLE 用来选择 PA 能量控制设置。在接收此地址 之后，SPI 等待至少 8 个字节。通过控制 PATABLE，能实现可控的 PA 能量上升和下 降，减少的带宽的 ASK 调制整型也如此。 输出功率调节详情参加 35 页 32 节。 PATABLE 是一个 8 字节表， 定义了 PA 控制 设 置 ， 为 8 个 PA 功 率 值 （ 由 FRENDO.PA_POWER 的 3 个位的值所选 择）的每一个所使用。这个表从最低位（0） 到最高位（7）可读和写，一此一位。一个 索引计数器用来控制对这个表的访问。 每读 出或写入表中的一个字节，计数器就加 1。 当 CSn 为高时， 计数值置为最小值。 当达到两个 FIFO 都被清空。最大值时，计数器由零重新开始计数。 对 PATABLE 的访问是单字节或者突发访 问，由突发位决定。当使用突发访问时，索 引计数器的值增加； 达到 7 时重新从 0 开始。 读/写位控制访问是写访问 （R/W=0） 或者读 访问(R/W=1)。 如果一字节被写入 PATABLE，且这个值将 要被读出，那么，为了设置索引计数器的值 重为 0，CSn 必须在读访问之前置为高。 注意，当 PATABLE 进入休眠状态时，所存 储的内容会丢失，特别是第一个字节（索引 为 0） 。图 6 配置寄存器写和读操作 参数 FSCLK tsp,pd tsp tch tcl trise tfall tsd thd tns 描述 SCLK 频率 CSn 低到 SCLK 的正边缘，功率降低模式下 CSn 低到 SCLK 的正边缘，活动模式下 时钟高 时钟低 时钟上升时间 时钟上升时间 向 SCLK 的正边缘建立数据 在 SCLK 的正边缘之后保持数据 SCLK 到 CSn 高时的负边缘 表 16 SPI 接口定时要求 最小值 0 TBDus TBDns 50ns 50ns TBDns TBDns TBDns 最大值 10MHz TBDns TBDns -第 19 页 共 60 页比特 7名称 CHIP_RDYn描述 保持高，直到功率和晶体已稳定。当使用 SPI 接口时应始 终为低。 表明当前主状态机模式 值 000 001 010 011 100 状态 空闲 RX TX FSTXON 校准 描述 空闲状态 接收模式 发送模式 快速 TX 准备 频率合成器校准 正运行 101 110 迁移 RXFIFO_OVERFLOW PLL 正迁移 RX FIFO 已 经 溢 出。读出任何有用 数据，然后用 SFRX 冲洗 FIFO。 111 TXFIFO_OVERFLOW TX FIFO 已 经 下 溢。同 SFTX 应答6:4STATE[2:0]3:0FIFO_BYTES_AVAILABLE[3:0]TXFIFO中的自由比特数。若FIFO_BYTES_AVAILABLE=15，它表明有 15 或更多个比 特是可用/自由的。 表 17 状态字节概述图 7 寄存器访问类型19 微控制器接口和引脚结构 在一个典型系统里，CC1100 的接口显示为 一个微控制器。这个微控制器必须能： 控制 CC1100 的不同模式 写入缓冲数据 通 过 4 线 SPI 总 线 配 置 接 口 （SI,SO,SCLK 和 CSn）读回状态信息。 19.1 配置接口 微控制器为 SPI 配置接口（SI,SO,SCLK 和 CSn）使用 4 个 I/O 引脚。对 SPI 的描述在 17 页 18 节。19.2 常规控制和状态引脚 CC1100 有二个专用的配置引脚和一个共享 引脚， 能输出对控制软件有用的内部状态信 息。这些引脚能用来对 MCU 产生中断。可 编程控制的信号详情在 37 页 35 节。 专用引 脚名为 GDO0 和 GDO1。 共享引脚为 SPI 接 口上的 SO 脚。GDO1/SO 的默认设置为 3 状态输出。通过选择任意其他的控制选项， GDO1/SO 脚将成为一般引脚。当 CSn 为低 时，此引脚的功能如一般 SO 脚。第 20 页 共 60 页在同步和异步连续模式下， 处于传输模式时 GDO0 脚被用作连续 TX 数据输入脚。 GDO0 脚也能用作集成于芯片的模拟温度 传感器。通过使用外部 ADC 测量 GDO0 脚 上的电压，能计算出温度。温度传感器的规 范在 11 页 10 节。 当 频 率 合 成 器 开 启 时 （ 如 MANCAL,FSTXON 和 TX 状态） 温度传感 ， 器输出通常是可用的。 在空闲状态使用模拟 温度传感器时必须对 PTEST 寄存器写入 0xBF。在离开空闲状态时，PTEST 寄存器 必须被存储为其默认值（0x7F） 。 19.3 可选通信控制特性 通过重复使用 SPI 接口上的 SI,SCLK 和 CSn，CC1100 含有一个可选的控制电磁波 方式。 这个特性使通信的主要状态有一个简 单的 3 脚控制：休眠，空闲，RX 和 TX。 控制 MCSM0.PIN_CTRL_EN 配置位，可开 启这一可选功能。当 CSn 为高，SI 和 SCLK 设置为图 18 中的 理想状态时，状态变化的命令被发出，如下 所示。当 CSn 变低，SI 和 SCLK 的状态被 闭锁， 根据引脚配置一个命令滤波在内部产 生。只能用这种功能改变状态。这意味着， 例如，如果 SI 和 SCLK 设置为 RX 且 CSn 固定， RX 不会被重新启动。 CSn 为低， 则 当 SI 和 SCLK 为一般 SPI 功能。CSn 1 ↓ ↓ ↓ ↓ 0 SCLK X 0 0 1 1 SPI 模式 SI X 0 1 0 1 SPI 模 式 功能 不被 SCLK/SI 影 响的芯片 产生 SPWD 滤波 产生 STX 滤波 产生 SIDLE 滤波 产生 SRX 滤波 SPI 模式 （若处于 休眠/XOFF 中， 则唤起进入空闲 状态） 表 18 可选引脚控制译码所有引脚控制命令滤波被立即执行，除 SPWD 滤波外。 SPWD 滤波一直延迟到 CSn 变高为止。20 数据率设计 传输时数据率被使用， 或接收时数据率被期 望 ， 由 MDMCFG3.DRATE_M 和 MDMCFG4.DRATE_E 配置寄存器控制。数 据率由下式算得。如下式所示，控制的数据 率由晶体频率决定。 若 DRATE_M 靠近其最近的寄存器而且接 近 256，则增加 DRATE_E，使 DRATE_M 为 0。下面的方法能用来找到对应于给定数据率 的合适的值：21 接收信道滤波带宽 为了满足不同信道宽度要求， 使接收器信道 滤 波 装 置 可 编 程 控 制 。 MDMCFG4.CHANBW_E 和MDMCFG4.CHANBW_M 配置寄存器控制 接收器信道滤波带宽。 接收器信道滤波带宽 与晶体振荡器频率有关。 下式给出了寄存器第 21 页 共 60 页社火子和信道滤波带宽之间的关系：信号带宽中减去。如下例子作出了诠释： 设置信道滤波带宽为 500kHz，信号应该处 于 500kHz 的 80%之内， 400kHz。 即 假设发 送装置和接收装置均为频率为 915MHz，正 负 20ppm 频 率 波 动 ， 总 的 频 率 波 动 为 915MHz 的正负 40ppm，即正负 37kHz。如 果整个发送信号带宽将在 400 kHz 内被接 收 ， 那 么 发 送 信 号 带 宽 应 该 为 400kHz-237kHz 的最大值，即 326kHz。CC1100 支持 54-63kHz 到 600-700kHz 之间 的信道滤波带宽。然而，在 300kHz 之上， 灵敏度和模块化性能会稍微降低。 为得到最高性能，信道滤波带宽应该选择 为：信号带宽最多占 80%信道滤波带宽。取 决于晶体精确度的信道中心容差也应该从 22 解调器，符号同步装置和数据决定 CC1100 包含一个高级和高度可配置的解调 器。 信道滤波和频率偏移补偿以数字方式工 作。 为产生 RSSI 等级 （更多信息见 25.2 节） ， 信道中的信号等级被评估。 为得到增强的性 能，数据滤波也包含其中。 22.1 频率偏移补偿 使用 2-FSK、GFSK 或 MSK 调制器时，通 过评估接收数据的中心区， 在某种限制内解 调器将对发送器和接收器频率间产生的偏 移进行补偿。这个值在 FREQEST 状态寄存 器中可得到。 通过发布 SAFC 命令滤波， 测量得到的偏移、 FREQEST.FREQOFF_EST 能自动地用来调 制在频率合成器中控制的频率偏移。 这将会 增加对 FSCTRL0.FREQOFF 中值的电流 RX 频率偏移估计。 FSCTRL0.FREQOFF 中的值 用来调制合成器频率。因此，当使用 SAFC 命令滤波时，频率偏移将在 RX 和 TX 中得 到补偿。 为了避免对不通过RF信道中的有效信号进 行测量的频率偏移进行的补偿，当在RX中 发布SAFC滤波和侦测到一个同步词汇时， FREQEST.FREQOFF_EST被复制到一个内 部寄存器中。如果SAFC在RX中发布，在离 开RX后这个内部值被加到 FSCTRL0.FREQOFF上。不在RX中发布 SAFC将会立即把这个内部值加到FSCTRL0.FREQOFF上。因此，SAFC命令 滤波应该在当前接收到一个数据包，或在 RX状态之外时发布。 注意，ASK或OOK调制不支持频率偏移补 偿。 22.2 位同步 位同步运算法则从到来的符号中提取时钟。 此法则要求期望数据率如 21 页 20 节中描述 的那样进行配置。 为调整到来的符号率的错 误，再次同步持续地执行。 22.3 字节同步 通过一个持续的同步词汇搜索来完成字节 同步。 同步词汇是一个 16 或 32 位可配置区 域， 在数据包起始时在发送模式下由调制器 自动插入。 解调器用这个区域来搜寻比特流 的边界。同步词汇也起到系统标识符的作 用， 因为只有带正确的预定义同步词汇的数 据包才能被接收。 同步词汇探测器和用户配 置的 16 位同步词汇相关联。此相关门限可 设置为 15/16 比特匹配或 16/16 比特匹配。 使用如下的前导质量指示器机制和/或载波 感应条件，同步词汇能更进一步被限定。同 步词汇由 SYNC1 和 SYNC0 配置。 为了减少错误侦测同步词汇的可能性， 一种 叫做前导质量指示（PQI）的机制用来限定 同步词汇。 一个被侦测的同步词汇若想被接第 22 页 共 60 页本页已使用福昕阅读器进行编辑。 福昕软件（Ｃ）２００５－２００９，版权所有， 仅供试用。收，则其必须超过前导质量的门限值。更多 23 数据包处理和硬件支持 CC1100 提供有为数据包导向的通信协议内 置的硬件支持。 在传输模式下， 数据包处理器将添加如下元 素在存储在 TX FIFO 内的数据包中： 可控数量的前导字节 一个二字节同步词汇。 能被复制以生成 一个 4 字节同步词汇 可选地，用 PN9 序列写入数据 可选地，前向误差编码和插入数据 可选地， 在数据区域内计算和加入 CRC 求和 在接收模式下， 数据包处理支持将对数据包 进行解析。 前导侦测 同步词汇侦测 可选一字节地址检测 可选计算和检测 CRC 可选地，用 RSSI 值，连接质量指示器 和 CRC 状态附加 2 个状态字节(见表 19 和表 20)位 7:0 场名 RSSI 描述 RSSI 值，RSSI 寄存器的 6:2 位。这 个数为 2 的余数，且暗指一个负数 表 19 接收数据包状态字节 1 位 7 场名 CRC_OK 描述 1：接收数据 OK（或 CRC 不启 用）的 CRC 0：接收数据中的 CRC 错误 6:0 LQI 表示连接质量 表 20 接收数据包状态字节 1信息参见 26 页 25.1 节。这个结果在最光滑的功率分配之内。 这也给 出了接收一致操作条件（无数据依赖）下的 调节回路。 现实中的数据常含有很长序列的 0 和 1。在 传输数据之前将其白化， 在接收器里进行反 白化，可提高性能。使用 CC1100，通过设 置 PKTCTRL0.WHITE_DATA=1，可自动完 成这一过程。所有的数据，除前导和同步词 汇外， 在传输前将同一个 9 位伪随机的随意 序列（PN9）进行异或运算。在接收端，数 据被同一伪随机的随意序列异或。这样，白 化被反运算，在接收端能得到原始数据。 任 何 操 作 均 建 议 设 置 PKTCTRL0.WHITE_DATA=1，除与其他系 统兼容的需要之外。 23.2 数据包格式化 数据包的格式化能被配置，它包含如下项 目： 前导 同步词汇 长度字节或恒定可控的数据包长度 可选的地址字节 有效载荷 可选的 2 字节 CRC 前导形式是一个交互的 0、1 序列 （...）前导的最小长度是可编程控 。 制的。 当启用 TX 时， 调制器开始传送前导。 当控制数目的前导字节被传送完毕， 调制器 开始发送同步词汇， 然后传送来自 TX FIFO 的可利用的数据。 TX FIFO 为空， 若 调制器 将继续传送前导字节， 直到第一个字节被写 入 TX FIFO。 调制器将随后传送同步词汇和 数据字节。 前 导 字 节 的 长 度 MDMCFG1.NU_PREAMBLE 值控制。 由推荐设定为 4 字节前导和 2 字节同步词汇。 注意， 控制数据包处理特性的寄存器区域必 须只能在 CC1100 处于空闲状态时被更改。 23.1 数据白化 从通信观点来看， 无线数据传输的理想情况 是随机和直流随意的。在占用的波段之上，第 23 页 共 60 页同步词汇是设置于 SYNC1 和 SYNC0 寄存 器中的 2 字节值。 同步词汇提供传入数据包 的字节同步。 一个一字节同步词汇能通过设 置前导形式的 SYNC1 值来仿效。通过使用 MDMCFG2.SYNC_MODE=3 或 7 亦可能仿 效一个 32 位同步词汇。此同步词汇将随后 被重复 2 次。 CC1100 支持恒定长度数据包协议和可变长 度协议。 可变或固定数据包长度模式能支持 的长度可达 255 字节。对更长的数据包，必 须使用无限数据包长度模式。 恒 定 数 据 包 长 度 模 式 由 设 置 PKTCTRL0.LENGTH_CONFIG=0 来选择。 理想的数据包长度由 PKTLEN 寄存器设置。 数据包长度定义为有效载荷数据， 不包括长 度字节和可选自动 CRC。在可变长度模式 下，PKTCTRL0.LENGTH_CONFIG=1，数 据包长度由同步词汇后的第一个字节来配 置。 PKTLEN 寄存器用来设置 RX 中允许的 最大数据包长度。任何长度字节值大于 PKTLEN 的接收数据包将被丢弃。 PKTCTRL0.LENGTH_CONFIG=2 时，数据 包长度设置为无限长， 发送和接受会一直进 行，直到手动关断为止。在一个数据包被发 送或接收时，无限模式能被关断。如下一节 所述，这个功能可用来支持与 CC1100 所支 持的长度配置不同的数据包格式。 注意最小数据包长度支持 （不包括可选长度 字节和 CRC）为一字节的有效载荷数据。 23.2.1 任意长度区域配置 在接收和传输时， 固定长度区域可再次被控制。 这使得为可变长度数据包拥有不同的长 度区域配置成为可能。在接收开始时，数据 包长度设定为一个大的值。MCU 读出足够 的字节来解释数据包中的长度区域。然后， PKTLEN 值根据这个值来设定。 当数据包处 理装置中的字节计数器等于 PKTLEN 寄存 器时，便到达了数据包的末端。因此，在内 部计数器到达数据包长度值之前，MCU 必 须能对正确长度编程控制。 通过利用无限数据包长度选项， 任意数据包 长度都可用。在数据包之初，无限模式必须 是可用的。 当数据包中剩下不足256字节时， MCU将PKTLEN寄存器设置为 mod(length,256)， 使无限数据包长度不可用， 且启用固定长度数据包。 当内部字节计数器 到达PKTLEN值，则数据传输或接收终止。 自动CRC搜索路径/检查可用（通过设置 PKTCTRL0.CRC_EN为1） 。 例如，当一个454字节数据包将被传输时， MCU完成如下步骤： 置PKTCTRL0.LENGTH_CONFIG=2 (10). 预设PKTLEN寄存器为 mod(454,256)=198 传输至少198字节，例如填充64字节TX FIFO四次（256字节被传输） 。 置PKTCTRL0.LENGTH_CONFIG=0 (00). 当数据包寄存器到达198时，传输终止。总 共256＋198＝454字节被传送。第 24 页 共 60 页图8 数据包格式化23.3 接收模式下的数据包滤波 CC1100 支持 2 种不同的数据包滤波标准： 地 址 滤 波 和 最 大 长 度 滤 波 。 置 PKTCTRL1.ADR_CHK 大于 0 将开启数据 包地址滤波。 数据包处理机制将数据包种的 目的地址字节同 ADDR 寄存器中已设定的 节 点 地 址 及 0x00 广 播 地 址 （ PKTCTRL1.ADR_CHK=10 时 ） 或 同 时 0x00 和 0xFF 广 播 地 址 （PKTCTRL1.ADR_CHK=11 时）相比较。 如果接收地址同有效地址匹配， 则数据包被 接收且被写入 RX FIFO。若地址匹配失败， 则数据包被丢弃。 可 变 数 据 包 长 度 模 式 下 ， PKTLEN.PACKET_LENGTH 寄存器的值用 来设置最大允许数据包长度。 若接收长度字 节值比这个值大，则数据包被丢弃。 这 2 种情况下， 在丢弃当前数据包后接收模 式会重新开启（与 MCSM1.RXOFF_MODE 中的设置无关)。 23.4 传输模式下的数据包处理 将被传送的有效载荷必须写入 TX FIFO。 当 可变数据包长度可得时， 第一个待写入的字 节必须是长度字节。 长度字节的值等于数据 包（包括可选地址字节）的有效载荷。如果 固定数据包的长度可得，则第一个写入 TX FIFO 的字节被解释为目的地址，若此功能 在接收端可用的话。 调制器会先送入控制数目的前导字节。 如果 TX FIFO 中的数据可用， 调制器会发送 2 字 节（或 4 字节）同步词汇，接着是 TX FIFO 中的有效载荷。若 CRC 可用，则计算所有 拉入 TX FIFOZ 中数据的检验合。然后在有 效载荷数据末端， 这个结果被以 2 个额外字 节发送。若白化可用，则长度字节，有效载荷数据合 2 个 CRC 字节将被白化。 这一步在可选 FEC/ 交 错 器 阶 段 完 成 。 设 置 PKTCTRL0.WHITE_DATA=1， 则白化可用。 若 FEC/交错器可用，则长度字节，有效载 荷数据合 2 个 CRC 字节将被交错器混杂。 在被调制之前，FEC 被编码。 23.5 接收模式下的数据包处理 在接收模式下， 解调器和数据包处理装置将 会搜寻有效的前导和同步词汇。找到后，解 调器就得到了位和字节同步， 然后开始接收 第一个有效载荷字节。 若 FEC/交错开启，则 FEC 译码器将开始对 第一个有效载荷字节进行译码。 交错装置将 在任何其他处理数据的过程之前对比特进 行反交错运算。 如果白化开启，则这个阶段数据将被反白 化。 若可变数据包长度开启， 则第一个字节为长 度字节。 数据包处理装置把这个值作为数据 包长度存储，且接收长度字节数目的字节。 如果固定数据包长度开启， 则数据包处理装 置会接收程序控制数目的字节。 然后，数据包处理装置随意地检查地址，地 址匹配时才继续进行接收。若自动 CRC 检 查开启， 则数据包处理装置计算 CRC， 并将 它同附加 CRC 检验和相匹配。 在有效载荷末端， 数据包处理装置将随意写 入 2 个包含 CRC 状态， 连接质量指示和 RSSI 值的额外数据包状态字节（见表 19 和表 20） 。第 25 页 共 60 页24 调制格式化 CC1100 支持振幅，频率合相移调制格式。 理 想 调 制 格 式 在 MDMCFG2.MOD_FORMAT 寄存器中设置。 可选地， 数据流可被调制器加以曼彻斯特编 码 和 被 解 调 器 译 码 。 设 置 MDMCFG2.MANCHESTER_EN=1，则此选 项可用。当使用 FEC/交错器选项时，曼彻 斯特编码不能同时被支持。 曼彻斯特编码可 同 2-ary 调制格式（2-FSK,GFSK,ASK/OOK 和 MSK）一起使用。 24.1 频率转换按键 2-FSK 能通过一个 BT=1 的高斯滤波器随意 地被整形，产生一个 GFSK 调制信号。 频 率 背 离 由 DEVIATN 寄 存 器 中 的 DEVIATION_M 和 DEVIATION_E 值控制。 这个值是指数/尾数形式，合成的背离由下 式给出：24.2 最小转换键控 使用 MSK 时，整个传输（前导，同步词汇 和有效载荷）将被 MSK 调制。 相移在持续转换时间内完成。 这意味着， 180 度转换的变换率时 90 度转换的 2 倍。 用来改变相位的符号期的片断能被 DEVIATN.DEVIATION_M 设置更改。这等 价 于 改 变 符 号 的 形 状 。 设 置 DEVIATN.DEVIATION_M=7 将产生一个标 准整形 MSK 信号。 24.3 振幅调制 CC1100 支持 2 种不同的振幅调制方式：开 通－关断键（OOK）和振幅移位键（ASK） 。 OOK 调制简单地开通或关断 PA，相应地调 制得到 1 和 0。 当使用 ASK 时， 调制深度 （1 和 0 之间的区别）可程序控制，功率下滑也 能被整形。 这会产生更多的带宽限制输出频 谱。符号编码由表 21 所示。格式 2-FSK/GFSK 符号 ‘0’ 译码 -背离‘1’ +背离 表 21 2-FSK/GFSK 调制符号编码25 已接收信号质量和连接质量信息 CC1100 有若干限定值，可以增加在搜寻有 效同步词汇开始前必须满足的要求。 25.1 前导质量门限（PQT） 前导质量门限（PQT）同步词汇限定增加了 如下要求， 即接收同步词汇必须先于质量在 设定门限之上的前导。 前导质量门限的另一个应用是作为可选 RX 终止定时器的限定。见 32 页 27.7 节。 前导质量评估装置在每次接收到的比特与 前一个比特不同时将内部计数器加 1，在每 次接收到的比特与最后一个比特相同时将 内部计数器加 4。在 0 和 31 时计数器饱和。门限由 PKTCTRL1.PQT 寄存器区域配置。 此计数器的一个 4.PQT 门限用来检验同步 词汇侦测。设置此值为 0，则同步词汇的前 导质量限定不可用。 一个“前导质量到达”标记能在 GDO 的一 个 引 脚 和 状 态 寄 存 器 位 PKTSTATUS.PQT_REACHED 上观测到。 当 接收信号超过 PQT 时发布这个标记。 25.2 RSSI RSSI 值是对当前信道中信号等级的评估。 此值是基于 RX 链中的当前增益设定和信道 中的测得信号等级。第 26 页 共 60 页在 RX 模式下，RSSI 值能从 RSSI 状态寄存 器中连续地读取， 知道解调器侦测到一个同 步词汇止（同步词汇侦测可用时） 。在这点 上，RSSI 读取值被冻结，知道下一次芯片 进入 RX 状态。RSSI 值单位位 dB。 如果 PKTCTRL1.APPEND_STATUS 启用， 在数据包的前 8 个字节期间的一个快照自动 被加在每个接收数据包的尾端。 25.3 载波感应（CS） 载波感应标记用作一个同步词汇限定及用 在 CCA 上。基于 2 个能分保调整的条件， CS 标记可被设置： CS 在 RSSI 高于控制绝对门限时被声 明，在 RSSI 低于同一门限（带滞后） 时取消声明 CS 在 RSSI 从一个 RSSI 实例到另一个 实例增加了控制数目的 dB 数时被声 明，在 RSSI 降低同样数目 dB 时被取 消声明。 这个设置不依赖于绝对信号等 级， 因此在时变噪声的环境下对侦测信 号是十分有用的。 载波感应（CS）能用作一个同步词汇限定， 且这个限定要求信号等级高于能允许同步 词汇搜索进行的门限。 这个信号同样能在一 个 GDO 引 脚 和 状 态 寄 存 器 位 PKTSTATUS.CS 上观测到。 载波感应的其它作用包括 TX-if-CCA 功能 （见 27 页 25.4 节） 和可选快速 RX 终止 （见 26 交错前向误差校正 26.1 前向误差校正（FEC） CC1100 有内置的前向误差校正功能 （FEC） 。 开启这一功能需设置 MDMCFG1.FEC_EN 为 1。FEC 用于数据部分和 CRC 词汇，用 来减少在灵敏极限操作时产生的总的比特 误差率。冗余被加在传输数据上，这样在有 些比特出现错误时接收端能存储原始数据。 FEC 的使用允许在较低的 SNR 时有正确的32 页 27.7 节） 。 25.4 清理信道访问（CCA） 清理信道访问用来指示当前信号是空闲还 是忙。 当前 CCA 状态在任一 GDO 脚上均可 见。 在决定 CCA 时， MCSM1.CCA_MODE 选择 使用模式。 在 CC1100 处 于 RX 状 态 ， 当 STX 或 SFSTXON 命令滤波被给出时，若清理信道 要求满足，则只可进入 TX 状态。否则芯片 将保持在 RX 状态。 CCA， 若 则这个特性叫 做 TX。 4 个 CCA 要求可被控制： 始终（CCA 不可用，始终在 TX） 若 RSSI 在门限之下 除非当前接收数据包 上述二者（RSSI 低于门限和非当前接 收数据包） 25.5 连接质量指示(LQI) 连接质量指示是接收信号的当前质量的一 个公制。若 PKTCTRL1.APPEND_STATUS 启用， 则这个值自动附加在接收数据包的末 端。这个值也可从 LQI 状态寄存器上读取。 LQI 由跟随同步词汇的 64 个符号（头 8 个 数据包字节）计算得来。LQI 最好用作连接 质量的一个相对的度量， 因为这个值决定于 调制格式。接收。这样扩大了通讯范围。可选择地，对 于给定的 SNR，使用 FEC 减少了比特误差 率（BER） 。由于数据包误差率(PER)与 BER 相关：较低的 BER 能用来允许更长的数据包，或 者对给定长度有更高的数据包百分率以待 成功地传输。最后，在现实的 ISM 通信环第 27 页 共 60 页境，暂态和时变的现象将造成间歇的误差， 即使在相对好的接收条件下。 FEC 会记录这 些错误，同编码数据的交错结合，甚至能相 对地改正错误的接收的长周期 （突发错误） 。 CC1100 采用的 FEC 方案是编码，由 k 个输 入比特和 m 个最近的输入比特，形成一个 能在每个编码状态（m 比特窗口）之间承受 若干比特错误的编码流。 编码器是一个强制长度 m=4 的 1/2 比率编 码。编码器对一个输入比特进行编码，产生 2 个输出比特；因此，有效数据率被减半。 26.2 交错 由于冲突和时变信号影响， 通过真实通信信 道接收的数据会经常经受突发误差。 为了增 加误差生成的成倍比特的健壮性，在 FEC 可用时，可采用 FEC。反交错之后，接收流 中误差的持续范围将会成为单一误差分开 传播。 CC1100 使用矩阵交错，解释于图 9。芯片交错和反交错缓冲为 4×4 矩阵。 发送器中， 数据比特被写入矩阵的行， 将被传输的比特 顺序在矩阵的列中读取而且满足 1/2 编码 率。相反，在接收端，接收符号写入矩阵的 列，流经解码器的数据从矩阵的行中被读 取。 使用 FEC 和交错时，无线传输的数据的数 量必须是交错缓冲器大小 （2 字节） 的倍数。 而且，需要至少一个额外的字节来终止。因 此， 数据包控制硬件在数据包后面插入一或 二个额外字节。这样，待交错的数据的总长 度是偶数。 注意这些额外的字节对用户是不 可见的，因为在接收到的数据包进入 RX FIFO 之前它们就被清除了。 由于 FEC 和交错器的作用，待交错的数据 必须至少 2 字节。因此，当 FEC/交错起作 用时，无 CRC 的一字节固定长度的数据包 不被支持。图 9 矩阵交错的基本原则第 28 页 共 60 页27 通信控制图 10 完全通信控制状态表CC1100 有一个内置的状态机，用来在不同 的操作状态（模式）之间切换。状态的变化 要么通过命令滤波，要么通过内部事件如 TX FIFO 下溢等。一个简化的状态表， 同典型用法和现有消耗 一起，在 16 页图 4 给出。完整的通信控制 状 态 表 示 于 图 10 中 。 数 量 参 考 在 MARCSTATE 状态寄存器中可读的状态数 目。这个功能主要用在测试上面。27.1 开启顺序功率 当能量供应开启时，系统必须重启。必须遵 照如下 2 个序列中的一个： 自动开机重启或 手动重启。一个开机重启电路包含在 CC1100 中。为使 开机重启正常工作，必须遵守 12 节中叙述 的最小要求。当 CHIP_RDYn 变低时，内部 功率增加序列完成。在 CSn 变低之后， CHIP_RDYn 可在 SO 脚被观测。参见 18.1第 29 页 共 60 页节关于 CHIP_RDYn 的详细说明。 CC1100 上的其他重启可能性为 SRES 命令 滤波。通过发布这个滤波，所有内部寄存器 和状态被设置为默认、空闲状态。功率增加 序列如下（见图 11） ： 置 SCLK=1 and SI=0，为避免引脚控制 模式下潜在的问题（见 21 页 19.3 节） 滤波 CSn 低/高 保持 CSn 为高至少 40?s 将 CSn 拉 为 低 ， 等 待 SO 变 低 (CHIP_RDYn). 发布 SRES 滤波 当 SO 再次变低时，重启完成，芯片处 于空闲状态载电容器。晶体振荡器的电气特性在 9 页 7 节。 27.3 电压调节控制 数字中心的电压调制器被通信控制器控制。 当芯片进入休眠状态，电流消耗最低时，调 制器失效。当 SPWD 命令滤波被送入 SPI 接口，CSn 被释放后产生以上作用。此时芯 片处于休眠状态。 再次设置 CSn 低会开启调 制器和晶体振荡器，且让芯片进入空闲状 态。 当电磁波激活开启时，WOR 模块将控制电 压调节器，如 27.5 节所述。 27.4 主动模式 CC1100 有 2 个主动模式：接收和发送。通 过使用 SRX 和 STX 命令滤波，或由通信自 动激活，这些模式可被 MCU 直接开启。图 11 使用 SRES 的功率增加在能量开启甚至使用能量开启重启后， 建议 在 SPI 接口上总是发送 SRES 命令滤波。 27.2 晶体控制 若 MCSM0.XOSC_FORCE_ON 已设定，则 晶体振荡器（XOSC）要么自动控制要么总 是开启。 在自动模式下，若 SXOFF 或 SPWD 命令滤 波被发布， XOSC 将被关断； 则 然后状态机 分别进入 XOFF 或休眠状态。 这在任一状态 下都可实现。当 CSn 被释放（变高）时， XOSC 将被关断。 CSn 变低后 XOSC 将自动 开启。然后状态机变为空闲状态。在使用 SPI 接口上之前， 接口上的 SO 脚必须置 SPI 0；如 17 页 18 节所述。 若 XOSC 被强迫开启， 则晶体将总是保持开 启，即使处于休眠状态。 晶体振荡器开始时间决定于晶体 ESR 和负频率合成器必须被有规则地校准。CC1100 有一个手动校准选项（使用 SCAL 滤波） ， 和 3 个 自 动 校 准 选 项 ， 由 MCSM0.FS_AUTOCAL 设定： 由空闲变为 RX 或 TX（或 FSTXON） 时校准 由 RX 或 TX 到空闲时校准 由 RX 或 TX 到空闲时每 4 次校准一次 校准发生的次数为恒定的 XOSC 循环次数。 （时间选择见表 22） 当 RX 可用时，芯片将继续保持接收状态， 直到到达 RX 终止定时（见 27.7 节）或目前 的数据包被顺利传输。在其中之一事件之 后 ， 通 信 控 制 装 置 会 改 变 ， 由 MCSM1.RXOFF_MODE 设置决定。可能的 结果为： 空闲 FSTXON：频率合成器开启，在 TX 频 率时准备完毕。用 STX 开启 TX。 TX：开始发送前导 RX：开始搜索新数据包第 30 页 共 60 页相似地，当 TX 开启时，芯片将保持 TX 状 态，直到当前数据包已被成功地发送。然后 状态会改变，由 MCSM1.TXOFF_MODE 设 置决定。可能的目的地址如同对 RX 一样。 通过使用命令滤波，MCU 能手动地从 RX 状态变到 TX 状态。若通信控制装置当前处 在发送状态且 SRX 滤波正在使用，则当前 传输将被终止，且将会向 RX 转换。 若当 STX 或 SFSTXON 命令滤波被使用时， 通信控制装置处于 RX 状态，则“若清理信 道，则进行 TX”功能被使用。若信道不清 洁 ， 则 芯 片 将 仍 处 于 RX 中 。 MCSM1.CCA_MODE 设置控制清理信道估 计的条件。见 27 页 25.4 节。 SIDLE 命令滤波总能用来强制通信控制装 置进入空闲状态。 27.5 电磁波激活(WOR) 可选的电磁波激活(WOR)功能使 CC1100 能 够周期地从深度休眠状态激活， 从而不需要 MCU 的作用即能侦测到来的数据包。 WOR 启用的情况下， SWOR 命令滤波被 在 送到 SPI 接口之后， CSn 被释放后 CC1100 当 会进入休眠状态。 WOR 滤波使用之前 RC 在 振荡器必须启用，因为它时 WOR 定时器的 时钟源。在定时器终止后，芯片上的定时器 将使 CC1100 再次进入空闲状态。经过一段 RX 中的可控时间，芯片返回休眠状态，除 非由数据包被接收。时间暂停如何工作，参 加 27.7 节。 CC1100 能设定为： 通过 GDO 引脚， 在数据 包到来之后发信号给 MCU。若有数据包被 接 收 ， 则 在 接 收 数 据 包 的 末 端 MCS1.RXOFF_MODE 将决定其行为。 MCU 读取数据包后，会使用 SWOR 滤波使芯片 返回休眠状态。在休眠状态下 FIFO 将会丢 失存在其中的内容。WOR 定时器有 2 个事件，事件 0 和事件 1。 休眠状态，WOR 开启条件下，触发事件 0 将会扭转数字调节器且开启晶体振荡器。 事 件 1 在事件 0 之后等待一个可控的时间后发 生。 2 个连续的事件 0 之间间隔的时间由一个尾 数 值 控 制 。 这 个 尾 数 值 由 WOREVT1.EVENT0 和 WOREVT0.EVENT0 ， 及 一 个 由 WORCTRL.WOR_RES 设定的指数值给出。 等式如下：事件 1 的工作暂停由 WORCTRL.EVENT1 设定。图 12 给出了事件 0 和事件 1 的工作 暂停之间的时间关系。图 12 事件 0 和事件 1 之间的关系WOR 功 能 有 2 种 控 制 模 式 ， 由 PKTCTRL1.WOR_AUTOSYNC 位选择。当 此值置为 0，通信在事件 0 时被唤起，在事 件 1 时开启 RX。这保证 RX 在精确的时间 开启。 当 PKTCTRL1.WOR_AUTOSYNC 置为 1， 在事件 0 唤起芯片之后， 当芯片准备好便立 即进入 RX 模式。当一个同步词汇被侦测到 后，WOR 定时器会重置为设定的事件 1 的 值。这个定时器将与接收数据包同步。通过 设置事件 0 为数据包间距之间、 事件 1 为一 个足够唤起芯片和接收同步词汇的大值， 定 时器将会与到达数据包保持自同步。 27.5.1 RC 振荡器和定时 用来实现 WOR 功能的低功率 RC 振荡器的第 31 页 共 60 页频率随温度和供给电压而变。 为了保持频率 尽量精确，RC 振荡器将在可能的所有时间 被计算， 即在 XOSC 工作和芯片不处于休眠 状态时。当开启功率和 XOSC，被 WOR 定 时器使用的时钟是一个分割 XOSC 时钟。 当 芯片变为休眠状态时，RC 振荡器将使用最 后一个有效校准结果。RC 振荡器的频率被 锁为主晶体频率，由 750 分割。描述 空闲到 RX，无校 准 空闲到 RX，有校 准 空 校准 空 括校准 TX 向 RX 转换 RX 向 TX 转换 无校准 RX 或 TX 到空闲， ~18739 有校准 手动校准 ~18739 表 22 状态转换定时 721?s 721?s 560 250 21.5?s 9.6?s 0.1?s 闲 到 ~?s 闲 到 ?s ~?s XOSC 周期 2298 26MHz 晶体 88.4?s为电磁波激活（WOR） ，但也可能对其他应 用有效。 终止定时器在开启解调器之后起作 用。工作暂停由 MCSM2.RX_TIME 设置。 当定时器终止时，通信控制器会检查保持 RX 的条件；若条件不符合，RX 会终止。 在工作暂停之后，会持续地检查条件。 可控条件为： MCSM2.RX_TIME_QUAL=0：若找到 同步词汇，则连续接收 MCSM2.RX_TIME_QUAL=1：若找到 同步词汇或前导质量在门限（PQT）之 上，则连续接收 若已知在开启接收器之前传输已经开始， 则 MCSM2.RX_TIME_RSSI 功能可用。若第一 个有效的载波感应采样表明无载波（RSSI 低于门限） ，则通信控制器将终止 RX。关于 载波感应的内容见 28 页 25.3 节。 对 ASK/OOK 调制而言，在 8 个符号周期之 后载波感应的缺少被认为是有效的。因此， 当在符号“1”之间的距离位 8 或更少时， 在 ASK/OOK 模 式 下 MCSM2.RX_TIME_RSSI 功能可用。 若当 MCSM2.RX_TIME_RSSI 功能使用时， 由于无载波感应导致 RX 终止，或者当使用 MCSM2.RX_TIME 工作暂停功能时无同步 词汇，则芯片会回到空闲状态。然而，当 RX 结束时 MCS1.RXOFF_MODE 设定决定 了之后的状态。 注意在电磁波激活(WOR)模式下， 在后一种 情况下，WOR 状态被清理。这意味着芯片 不会再次自动返回休眠状态， 即使例如数据 包中的地址区域不匹配。建议当使用 WOR 模式时， 在同步词汇侦测时总是唤起微控制 器。这可通过在可控 GDO 输出脚之一上选 择输出信号 6（见 38 页表 27） ，且控制微控 制器在这个 GDO 脚的一个触发沿中断下唤 起。TX/FSTXON，无TX/FSTXON，包RX 或 TX 到空闲， 227.6 定时 通信控制器控制 CC1100 的大多数定时，如 合成器校准和 PLL 锁和 RT/TX 转向时间。 从空闲到 TX 的定时是恒定的，由自动校准 设置决定。RX/TX 和 TX/RX 转向时间是恒 定的。校准时间恒定为 18739 时钟周期。表 22 示出了关键状态转换的晶体时钟周期。 功率开启时间和 XOSC 开始时间是可变的， 但在表 7 所限定的值之内。 27.7 RX 终止定时器 CC1100 有一个可选的在一段可控时间之后 自动终止 RX 的功能。这个功能的主要作用第 32 页 共 60 页28 数据 FIFO CC1100 有 2 个 64 字节 FIFO，一个用来接 收数据，另一个用来发送数据。SPI 接口用 来读 RX FIFO 和写 TX FIFO。SPI FIFO 访 问见 18.4 节。FIFO 控制器能侦测 RX FIFO 中的上溢和 TX FIFO 中的下溢。 当写 TX FIFO 时，MCU 负责控制 TX FIFO 不产生溢出。这不会被 CC1100 侦测到。 同样地， 当读 RX FIFO 时 MCU 必须避免读 RX FIFO 经过其空值，因为这会导致一个 CC1100 无法侦测到的错误。 当传送 SPI 地址时，SO 脚可用的芯片状态 字节包含 RX FIFO 的填充等级，若这个地 址为读操作且 TX FIFO 的填充等级为写操 作。见 17 页 18.1 包含更多相关信息。 RX FIFO 和 TX FIFO 中的字节数也能分别 从状态寄存器 RXBYTES.NUM_RXBYTES 和 TXBYTES.NUM_TXBYTES 中读出来。 4 位 FIFOTHR.FIFO_THR 设置用来控制 FIFO 门限点。表 21 列出了 16 FIFO_THR 设置和相应的 RX 和 TX FIFO 门限。 门限值 在 RX FIFO 和 TX FIFO 相反的方向上被编 码。在门限值达到时，这给上溢和下溢以相 等的边缘。 当 FIFO 中的字节数等于或大于程控门限 时，会声明一个标记。这个标记用来产生 FIFO 状态信号，从 GDO 脚上可以看到（见 37 页 35 节） 。 图 14 示出了当门限标记 FIFO_THR=13 时， RX FIFO 和 TX FIFO 中的字节数。图 13 表 示每个 FIFO 在门限值之上被填充满时的标 记，其下是排空时对应的标记。图 13 FIFO_THR=13 和在 FIFO 中的字节数表 23 FIFO_THR 设置和对应的 FIFO 门限第 33 页 共 60 页图 14 在门限时的 FIFO 示例29 频率控制 CC1100 的频率控制用来最小化一个信道导 向系统需要的设计。 为了建立一个带信道数 目 的 系 统 ， 理 想 信 道 间 隔 由 MDMCFG0.CHANSPC_M 和 MDMCFG1.CHANSPC_E 寄存器设定。 信道 间隔寄存器分保为尾数和指数。 基频率和起始频率由位于 FREQ2,FREQ1 和FREQ0 寄存器的 24 位频率词汇设定。这个 词汇典型地设定为将要使用的最低信道频 率的中心。 理想信道数目由 8 位信道数目寄存器 CHANNR.CHAN 设 定 。 寄 存 器 CHANNR.CHAN 为信道偏移的倍数。合成 载波频率为：选定的 IF 频率由 FSCTRL1.FREQ_IF 寄存器 控制。IF 频率为：FSCTRL1.FREQ_IF 寄存器设置的最优值。 当频率合成器运行时， 如果任何频率设定寄 存器被更改， 则合成器会给出一个不理想的 响应。所以，只有当通信处于空闲状态时频 率设定才能被改变。注意，SmartRF Studio 软件自动地计算基于 信 道 间 隔 和 信 道 滤 波 带 宽 的30 VCO VCO 完全集成于芯片上。 30.1 VCO 和 PLL 自校准 随着温度和供给电压的改变，VCO 的特性 和理想操作频率也会随之而改变。 为了保证 可靠的操作，CC1100 包含了频率合成器自 校准电路。校准必须规则地运行，且必须在 开启功率之后和使用新的频率（或信道）之 前运行。完善 PLL 校准的 XOSC 环节数目 如 32 页表 22 所示。 校准可以自动或手动启动。 合成器可以在每 31 电压调节 CC1100 包含几个内置线形电压调制器，提 供低压模块所需的供给电压。 此电压调制器 对用户不可见， 但在多个模块的积分部分可 观察到。然而用户必须保证表 1 和表 13 中 的绝对最大比率和要求的引脚电压不被超 过。 数字中心的电压调制器需要一个外部退次开启或者关断之后自动校准。由 MCSM0.FS_AUTOCAL 寄存器设置。手动 模式情况下， 处于空闲模式时当 SCAL 命令 滤波开启后，校准启动。默认设置为每次频 率合成器开启时校准启动。 注意， 校准值在休眠模式下无法维持。 所以， 当芯片在休眠状态下唤起后， 校准仍然有效 （除非供给电压或温度显著地改变了） 。耦电容器。 设置 CSn 脚为低会开启数字中心的电压调 制器和晶体振荡器。SPI 接口上的 SO 脚在 使用连续接口 （起始时间为 TBD） 后必须变 低第 34 页 共 60 页在最初功率提升时，MCU 必须设置 CSn 为 低，且释放重启命令滤波 SRES。 如果程序控制芯片进入功率降低模式， （SPWD 滤波发布） ，在 CSn 变高后功率会 32 输出功率调节 来自设备的 RF 输出功率等级有两个可程控 等级， 如图 15 所示。 首先， 专用的 PATABLE 寄存器能保持 8 个用户选择输出功率设定。 然后，3 位 FREND0.PA_POWER 值选择 PATABLE 使用入口。这个两级功能在传输 的开始和结束时提供灵活的 PA 功率线性上 升或下降，及 ASK 调制整形。在每种情况 下 ， PATABLE 中 从 序 号 0 到 FREND0.PA_POWER 值的所有 PA 功率设 定值都会用到。被关断。 CSn 变低后功率和晶体振荡器会 当 再次被开启。 电压调制器输出应该只用来驱动 CC1100。图 15 PA_POWER 和 PATABLE通过设置 FREND0.PA_POWER 为 0，然后 设定 PATABLE 中的理想输出功率为序号 0， 功率线性变化在数据包开启和结束阶段可 以被关断。 表 24 包含变化输出等级和频率波段的推荐 PATABLE 设置。PATABLE 控制详情见 19 页 18.5 节。 表 25 包含默认 PATABLE 设置（0xC6）下 的输出}