SoC降低ZigBee節(jié)點(diǎn)成本(05-100)

　　CC2430的設(shè)計(jì)結(jié)合了8Kbyte的RAM及強(qiáng)大的外圍模塊,并且有3種不同的版本,他們是根據(jù)不同的閃存空間32,64和128kByte來優(yōu)化復(fù)雜度與成本的組合。

　　CC2430的尺寸只有7×7mm 48-pin的封裝,采用具有內(nèi)嵌閃存的0.18µm CMOS標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。這可實(shí)現(xiàn)數(shù)字基帶處理器,RF、模擬電路及系統(tǒng)存儲(chǔ)器 整合在同一個(gè)硅晶片上。

　　圖2展示了CC2430的方框圖。CC2430最要的子系統(tǒng)是MCU 子系統(tǒng)和射頻部分,其中MCU包括存儲(chǔ)器及外設(shè)。其他模塊提供電源管理,時(shí)鐘分配和測(cè)試等重要功能。

　　MCU和存儲(chǔ)器子系統(tǒng)

　　針對(duì)協(xié)議棧,網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用軟件的執(zhí)行對(duì)MCU處理能力的要求,CC2430包含一個(gè)增強(qiáng)型工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的8位8051微控制器內(nèi)核,運(yùn)行時(shí)鐘32MHz。由于更快的執(zhí)行時(shí)間和通過除去被浪費(fèi)掉的總線狀態(tài)的方式,使得使用標(biāo)準(zhǔn)8051指令集的CC2430增強(qiáng)型8051內(nèi)核,具有8倍的標(biāo)準(zhǔn)8051內(nèi)核的性能。

　　CC2430包含一個(gè)DMA控制器。8k字節(jié)靜態(tài)RAM,其中的4k字節(jié)是超低功耗SRAM。32k,64k或128k字節(jié)的片內(nèi)Flash塊提供在電路可編程非易失性存儲(chǔ)器。

　　CC2430集成了4個(gè)振蕩器用于系統(tǒng)時(shí)鐘和定時(shí)操作：一個(gè)32MHz晶體振蕩器,一個(gè)16MHz RC-振蕩器,一個(gè)可選的32.768kHz晶體振蕩器和一個(gè)可選的32.768kHz RC 振蕩器。

　　CC2430也集成了用于用戶自定義應(yīng)用的外設(shè)。一個(gè)AES協(xié)處理器被集成在CC2430,以支持IEEE802.15.4 MAC 安全所需的(128位關(guān)鍵字)AES的運(yùn)行,以實(shí)現(xiàn)盡可能少的占用微控制器。

　　中斷控制器為總共18個(gè)中斷源提供服務(wù),他們中的每個(gè)中斷都被賦予4個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)中的某一個(gè)。調(diào)試接口采用兩線串行接口,該接口被用于在電路調(diào)試和外部Flash編程。I/O控制器的職責(zé)是21個(gè)一般I/O口的靈活分配和可靠控制。

　　CC2430包括四個(gè)定時(shí)器：一個(gè)16位MAC定時(shí)器,用以為IEEE802.15.4的CSMA-CA算法提供定時(shí)以及為IEEE802.15.4的MAC層提供定時(shí)。一個(gè)一般的16位和兩個(gè)8位定時(shí)器,支持典型的定時(shí)/計(jì)數(shù)功能,例如,輸入捕捉、比較輸出和PWM功能。

　　CC2430內(nèi)集成的其他外設(shè)有:

　　實(shí)時(shí)時(shí)鐘;上電復(fù)位;8通道,8-14位ADC;可編程看門狗;兩個(gè)可編程USART,用于主/從SPI或UART操作。

　　為了更好的處理網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用操作的帶寬,CC2430集成了大多數(shù)對(duì)定時(shí)要求嚴(yán)格的一系列IEEE802.15.4 MAC協(xié)議,以減輕微控制器的負(fù)擔(dān)。這包括：

　　* 自動(dòng)前導(dǎo)幀發(fā)生器

　　* 同步字插入/檢測(cè)

　　* CRC-16校驗(yàn)

　　* CCA

　　* 信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)/數(shù)字RSSI

　　* 連接品質(zhì)指示(LQI)

　　* CSMA/CA 協(xié)處理器

　　射頻及模擬收發(fā)器

　　CC2430的射頻和模擬部分實(shí)現(xiàn)了相關(guān)物理層的操作,如圖3所示。

 

　　圖3 CC2430 SOC的RF 和模擬部分