低功率RF收發(fā)器CC1000在無線耳機(jī)數(shù)據(jù)傳輸中的應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)通信得到廣泛應(yīng)用，硬件技術(shù)可謂是日新月異，其總體趨勢向著高集成度、高穩(wěn)定性、高速和高性價(jià)比方向發(fā)展。而無線耳機(jī)通信系統(tǒng)或無線電話免提裝置則是目前應(yīng)用較為廣泛的通信形式，本文著重闡述使用低功率RF收發(fā)器CC1000利用數(shù)字無線電通信方式通過耳機(jī)實(shí)現(xiàn)信息的傳輸。

　　1　系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)和電路原理

　　1.1　系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

　　該系統(tǒng)是一種高集成度、低誤碼率以及具有較高工作性能的無線通信系統(tǒng)。其系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。

　　1.2　硬件電路原理

　　該系統(tǒng)的主體部分由微處理器(可以由實(shí)際應(yīng)用 選取不同的型號)、收發(fā)器、解碼器、A/D與D/A轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。以微處理器為核心控制用戶語音信號在傳送到無線電頻率前被采樣、數(shù)字化和被壓縮，接收到的信號解壓后再轉(zhuǎn)回模擬語音信號。

　　無線電收發(fā)器用于無線耳機(jī)的主要要求是：低電流損耗、低工作電壓、快速鎖定鎖相環(huán)(PLL)、內(nèi)置數(shù)字同步措施、多頻點(diǎn)容量、元器件少，價(jià)格便宜。Chipcon公司的CC1000RF收發(fā)器可滿足以上要求。由Chipcon公司生產(chǎn)的半雙工高頻收發(fā)集成電路CC1000，他可以利用分時(shí)雙工進(jìn)行雙向通信，因CC1000只需很少的元器件和尺寸，這樣在外觀上無線耳機(jī)可以做得非常輕巧美觀。CC1000是一種針對極低功耗和低電壓而開發(fā)出的超高頻收發(fā)芯片，他的工作電壓為2.3～3.6 V，這可以使他成為使用單鋰錳氧化物3.0 V鈕扣電池或鋰亞硫酰氯化物3.6 V電池的理想選擇。CC1000在接收模式下，電流消耗為7.7 mA;在發(fā)射模式下，依據(jù)輸出功率的不同，電流消耗為5.3～28 mA，在433 MHz處，可以用1 dB的步長對輸出功率進(jìn)行編程，最高可達(dá)10 dBm;在掉電模式下，器件本身有0.2 mA的電流，對于電池應(yīng)用來說，這又是一個(gè)重要特性。CC1000采用TSSOP28封裝，工作溫度范圍是：-40～+85℃。

　　如圖2所示，CC1000內(nèi)部結(jié)構(gòu)顯示出構(gòu)成一個(gè)完整RF收發(fā)器的所有部件都集成在了芯片內(nèi)部，-109 dB的靈敏度與10 dBm的高輸出功率結(jié)合起來，可以構(gòu)建提供長而可靠的通信距離和電池工作電壓很低的系統(tǒng)。圖2中CC1000有一個(gè)能以250 Hz步長進(jìn)行編程的集成鎖相環(huán)(PLL)，可以對晶振的溫度漂移進(jìn) 行補(bǔ)償，此外還提供了多信道系統(tǒng)和跳頻協(xié)議可供用戶在不同調(diào)整限制下的工作場合進(jìn)行選擇，以便在通信頻段擁擠時(shí)用來增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性。最后，CC1000還提供了集成的位合成器與RSSI，且通過5根I/O線，可以很方便地與微處理器進(jìn)行接口。

　　2　系統(tǒng)工作流程

　　2.1　系統(tǒng)通信流程框圖

　　為便于說明信號傳輸過程，下面給出了通信流程框圖，如圖3所示。