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cc2530

2019-08-02 21:45:54 百科
cc2530

cc2530

CC2530 是用于2.4-GHz IEEE 802.15.4、ZigBee 和RF4CE 套用的一个真正的片上系统(SoC)解决方案。它能够以非常低的总的材料成本建立强大的网路节点。

基本介绍

  • 中文名:cc2530
  • 外文名:cc2530
  • 类型:解决方案
  • 套用:消费型电子,医疗保健

简介

CC2530 结合了领先的RF 收发器的优良性能,业界标準的增强型8051 CPU,系统内可程式快闪记忆体,8-KB RAM 和许多其它强大的功能。CC2530 有四种不同的快闪记忆体版本:CC2530F32/64/128/256,分别具有32/64/128/256KB 的快闪记忆体。CC2530 具有不同的运行模式,使得它尤其适应超低功耗要求的系统。运行模式之间的转换时间短进一步确保了低能源消耗。
CC2530F256 结合了德州仪器的业界领先的黄金单元ZigBee 协定栈(Z-Stack™),提供了一个强大和完整的ZigBee 解决方案。
CC2530F64 结合了德州仪器的黄金单元RemoTI,更好地提供了一个强大和完整的ZigBee RF4CE 远程控制解决方案。

引脚描述

引脚名称 引脚 引脚类型 描述
AVDD1 28 电源(模拟) 2-V–3.6-V 模拟电源连线
AVDD2 27 电源(模拟) 2-V–3.6-V 模拟电源连线
AVDD3 24 电源(模拟) 2-V–3.6-V 模拟电源连线
AVDD4 29 电源(模拟) 2-V–3.6-V 模拟电源连线
AVDD5 21 电源(模拟) 2-V–3.6-V 模拟电源连线
AVDD6 31 电源(模拟) 2-V–3.6-V 模拟电源连线
DCOUPL 40 电源(数字) 1.8V 数字电源去耦。不使用外部电路供应。
DVDD1 39 电源(数字) 2-V–5-V 数字电源连线
DVDD2 10 电源(数字) 2-V–5-V 数字电源连线
GND - 接地 接地衬垫必须连线到一个坚固的接地面。
GND 1,2,3,4 未使用的引脚 连线到GND
P0_0 19 数字I/O 连线埠0.0
P0_1 18 数字I/O 连线埠0.1
P0_2 17 数字I/O 连线埠0.2
P0_3 16 数字I/O 连线埠0.3
P0_4 15 数字I/O 连线埠0.4
P0_5 14 数字I/O 连线埠0.5
P0_6 13 数字I/O 连线埠0.6
P0_7 12 数字I/O 连线埠0.7
P1_0 11 数字I/O 连线埠1.0-20-mA 驱动能力
P1_1 9 数字I/O 连线埠1.1-20-mA 驱动能力
P1_2 8 数字I/O 连线埠1.2
P1_3 7 数字I/O 连线埠1.3
P1_4 6 数字I/O 连线埠1.4
P1_5 5 数字I/O 连线埠1.5
P1_6 38 数字I/O 连线埠1.6
P1_7 37 数字I/O 连线埠1.7
P2_0 36 数字I/O 连线埠2.0
P2_1 35 数字I/O 连线埠2.1
P2_2 34 数字I/O 连线埠2.2
P2_3 33 数字I/O 模拟连线埠2.3/32.768 kHz XOSC
P2_4 32 数字I/O 模拟连线埠2.4/32.768 kHz XOSC
RBIAS 30 模拟I/O 参考电流的外部精密偏置电阻
RESET_N 20 数字输入 复位,活动到低电平
RF_N 26 RF I/O RX 期间负RF 输入信号到LNA
cc2530功能引脚图cc2530功能引脚图
RF_P 25 RF I/O RX 期间正RF 输入信号到LNA
XOSC_Q1 22 模拟I/O 32-MHz 晶振引脚1或外部时钟输入
XOSC_Q2 23 模拟I/O 32-MHz 晶振引脚2

功能介绍

·RF/布局

–适应2.4-GHz IEEE 802.15.4 的RF 收发器
–极高的接收灵敏度和抗干扰性能
–可程式的输出功率高达4.5 dBm
–只需极少的外接元件
–只需一个晶振,即可满足网状网路系统需要
–6-mm ×6-mm 的QFN40 封装
–适合系统配置符合世界範围的无线电频率法规:ETSI EN 300 328 和EN 300440(欧洲),FCC CFR47 第15 部分(美国)和ARIB STD-T-66(日本)

·低功耗

–主动模式RX(CPU 空闲):24 mA
–主动模式TX 在1dBm(CPU 空闲):29mA
–供电模式1(4 μs 唤醒):0.2 mA
–供电模式2(睡眠定时器运行):1 μA
–供电模式3(外部中断):0.4 μA
–宽电源电压範围(2 V–3.6 V)

·微控制器

–优良的性能和具有代码预取功能的低功耗8051 微控制器核心
–32-、64-或128-KB 的系统内可程式快闪记忆体
–8-KB RAM,具备在各种供电方式下的数据保持能力
–支持硬体调试

·外设

–强大的5 通道DMA
–IEEE 802.5.4 MAC 定时器,通用定时器(一个16 位定时器,二个8 位定时器)
–IR 发生电路
–具有捕获功能的32-kHz 睡眠定时器
–硬体支持CSMA/CA
–支持精确的数位化RSSI/LQI
–电池监视器和温度感测器
–具有8 路输入和可配置解析度的12 位ADC
–AES 安全协处理器
–2 个支持多种串列通信协定的强大USART
–21 个通用I/O 引脚(19×4 mA,2×20 mA)
–看门狗定时器

运行条件

cc2530在此条件下运行能达到最好的效果。
最小值
最大值
单位
运行环境温度
-40
125
运行供电电压
2
3.6
V

套用

·2.4-GHz IEEE 802.15.4 系统
·RF4CE 远程控制系统(需要大于64-KB快闪记忆体)
·ZigBee 系统(256-KB 快闪记忆体)
·家庭/楼宇自动化
·照明系统
·工业控制和监控
·低功耗无线感测网路
·消费型电子
·医疗保健

电路描述

下图是CC2530 的方框图,图中模组大致可以分为三类:CPU 和记忆体相关的模组;外设、时钟和电源管理相关的模组,以及无线电相关的模组。
cc2530

模组说明

CPU 和记忆体
CC253x晶片系列中使用的8051 CPU核心是一个单周期的8051兼容核心。它有三种不同的记忆体访问汇流排(SFR,DATA 和CODE/XDATA),单周期访问SFR,DATA 和主SRAM。它还包括一个调试接口和一个18 输入扩展中断单元。
中断控制器总共提供了18 个中断源,分为六个中断组,每个与四个中断优先权之一相关。当设备从活动模式回到空闲模式,任一中断服务请求就被激发。一些中断还可以从睡眠模式(供电模式1-3)唤醒设备。
记忆体仲裁器位于系统中心,因为它通过SFR 汇流排把CPU 和DMA 控制器和物理存储器以及所有外设连线起来。记忆体仲裁器有四个记忆体访问点,每次访问可以映射到三个物理存储器之一:一个8-KB SRAM、快闪记忆体存储器和XREG/SFR 暂存器。它负责执行仲裁,并确定同时访问同一个物理存储器之间的顺序。
8-KB SRAM映射到DATA存储空间和部分XDATA存储空间。8-KB SRAM是一个超低功耗的SRAM,即使数字部分掉电(供电模式2 和3)也能保留其内容。这是对于低功耗套用来说很重要的一个功能。
32/64/128/256 KB快闪记忆体块为设备提供了内电路可程式的非易失性程式存储器,映射到XDATA 存储空间。除了保存程式代码和常量以外,非易失性存储器允许应用程式保存必须保留的数据,这样设备重启之后可以使用这些数据。使用这个功能,例如可以利用已经保存的网路具体数据,就不需要经过完全启动、网路寻找和加入过程。
时钟和电源管理
数字核心和外设由一个1.8-V 低差稳压器供电。它提供了电源管理功能,可以实现使用不同供电模式的长电池寿命的低功耗运行。有五种不同的复位源来复位设备。
外设
CC2530 包括许多不同的外设,允许应用程式设计者开发先进的套用。
调试接口执行一个专有的两线串列接口,用于内电路调试。通过这个调试接口,可以执行整个快闪记忆体存储器的擦除、控制使能哪个振荡器、停止和开始执行用户程式、执行8051 核心提供的指令、设定代码断点,以及核心中全部指令的单步调试。使用这些技术,可以很好地执行内电路的调试和外部快闪记忆体的编程。
设备含有快闪记忆体存储器以存储程式代码。快闪记忆体存储器可通过用户软体和调试接口编程。快闪记忆体控制器处理写入和擦除嵌入式快闪记忆体存储器。快闪记忆体控制器允许页面擦除和4 位元组编程。
I/O控制器负责所有通用I/O引脚。CPU可以配置外设模组是否控制某个引脚或它们是否受软体控制,如果是的话,每个引脚配置为一个输入还是输出,是否连线衬垫里的一个上拉或下拉电阻。CPU 中断可以分别在每个引脚上使能。每个连线到I/O 引脚的外设可以在两个不同的I/O 引脚位置之间选择,以确保在不同应用程式中的灵活性。
系统可以使用一个多功能的五通道DMA控制器,使用XDATA存储空间访问存储器,因此能够访问所有物理存储器。每个通道(触发器、优先权、传输模式、定址模式、源和目标指针和传输计数)用DMA 描述符在存储器任何地方配置。许多硬体外设(AES 核心、快闪记忆体控制器、USART、定时器、ADC 接口)通过使用DMA 控制器在SFR 或XREG 地址和快闪记忆体/SRAM 之间进行数据传输,获得高效率操作。定时器1 是一个16 位定时器,具有定时器/PWM 功能。它有一个可程式的分频器,一个16 位周期值,和五个各自可程式的计数器/捕获通道,每个都有一个16 位比较值。每个计数器/捕获通道可以用作一个PWM输出或捕获输入信号边沿的时序。它还可以配置在IR产生模式,计算定时器3 周期,输出是ANDed,定时器3 的输出是用最小的CPU 互动产生调製的消费型IR 信号。
MAC定时器(定时器2是专门为支持IEEE 802.15.4 MAC或软体中其他时槽的协定设计。定时器有一个可配置的定时器周期和一个8 位溢出计数器,可以用于保持跟蹤已经经过的周期数。一个16 位捕获暂存器也用于记录收到/传送一个帧开始界定符的精确时间,或传输结束的精确时间,还有一个16 位输出比较暂存器可以在具体时间产生不同的选通命令(开始RX,开始TX,等等)到无线模组。定时器3 和定时器4 是8 位定时器,具有定时器/计数器/PWM 功能。它们有一个可程式的分频器,一个8 位的周期值,一个可程式的计数器通道,具有一个8 位的比较值。每个计数器通道可以用作一个PWM 输出。
睡眠定时器是一个超低功耗的定时器,计算32-kHz 晶振或32-kHz RC 振荡器的周期。睡眠定时器在除了供电模式3 的所有工作模式下不断运行。这一定时器的典型套用是作为实时计数器,或作为一个唤醒定时器跳出供电模式1 或2。
ADC支持7到12位的解析度,分别在30 kHz或4 kHz的频宽。DC和音频转换可以使用高达八个输入通道(连线埠0)。输入可以选择作为单端或差分。参考电压可以是内部电压、AVDD 或是一个单端或差分外部信号。ADC 还有一个温度感测输入通道。ADC 可以自动执行定期抽样或转换通道序列的程式。
随机数发生器使用一个16 位LFSR 来产生伪随机数,这可以被CPU 读取或由选通命令处理器直接使用。例如随机数可以用作产生随机密钥,用于安全。
AES加密/解密核心允许用户使用带有128位密钥的AES算法加密和解密数据。这一核心能够支持IEEE 802.15.4 MAC 安全、ZigBee 网路层和套用层要求的AES 操作。
一个内置的看门狗允许CC2530 在固件挂起的情况下复位自身。当看门狗定时器由软体使能,它必须定期清除;否则,当它逾时就复位它就复位设备。或者它可以配置用作一个通用32-kHz 定时器。
USART 0USART 1每个被配置为一个SPI主/从或一个UART。它们为RX和TX提供了双缓冲,以及硬体流控制,因此非常适合于高吞吐量的全双工套用。每个都有自己的高精度波特率发生器,因此可以使普通定时器空闲出来用作其他用途。
无线设备
CC2530 具有一个IEEE 802.15.4 兼容无线收发器。RF 核心控制模拟无线模组。另外,它提供了MCU 和无线设备之间的一个接口,这使得可以发出命令,读取状态,自动操作和确定无线设备事件的顺序。无线设备还包括一个数据包过滤和地址识别模组。
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