CC1020的點(diǎn)對多點(diǎn)無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)研究

點(diǎn)對多點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)系統對無(wú)線(xiàn)傳輸提出了雙向通信的要求，即主機和從機都可以進(jìn)行發(fā)射與接收，并且相互之間協(xié)調有序，不會(huì )產(chǎn)生沖突和干擾。其實(shí)現方式有多種，本文從基于無(wú)線(xiàn)收發(fā)芯片CCl020實(shí)現這種點(diǎn)對多點(diǎn)無(wú)線(xiàn)系統出發(fā)，詳細論述了該系統的3種簡(jiǎn)單實(shí)現方式。

1 基于CCl020實(shí)現點(diǎn)對多點(diǎn)系統
1．1 CCl020概述
CCl020是為極低功率、極低電壓的無(wú)線(xiàn)應用而設計的單片UHF收發(fā)芯片。電路主要應用于402、424、426、429、433、447、449、469、868和915 MHz的ISM和SRD頻帶，也可以通過(guò)編程工作于402～470 MHz和804～940 MHz的其他頻率。
CCl020電源電壓為2．3～3．6 V，有接收、發(fā)射和低功耗3種模式。在接收模式下，電流消耗為17 mA。CCl020尤其適用于信道間距為12．5 kHz或25 kHz的窄帶系統。在12．5 kHz帶寬的信道中，靈敏度可達一119 dBm，數據速率高達153．6 kbps。CCl020具有ASK、FSK和GFSK三種數據調制方式，有數字接收信號強度指示器、載波檢測指示器和鏡像抑制混頻器，無(wú)需溫度補償晶體振蕩器(TCXO)即可補償晶體溫度漂移。
在典型應用系統中，CCl020與單片機和少量外部無(wú)源元件結合使用。圖2為CCl020與單片機AT89C2051連接的電路示意圖。圖中DVDD與AVDD均為3 V。

CCl020的工作是建立在對其33個(gè)可編程配置寄存器進(jìn)行編程基礎上的，33個(gè)配置數據可由SmartRF Studio軟件根據參數選取的不同生成最佳搭配值，再根據自己的實(shí)際需要調整個(gè)別寄存器的參數。
單片機使用3或4個(gè)I／0引腳與CCl020的結構配置SPI兼容接口(PDI，PDO，PCLK和PSEL)連接。PD0接單片機的輸入，PDI、PCLK和PSEL接單片機的輸出。如果PDI和PD0連接在一起，則可以節省一個(gè)I／0引腳，此時(shí)單片機使用一個(gè)雙向引腳。單片機的一個(gè)雙向引腳與CCl020的DIO引腳連接，用于數據的發(fā)射和接收(輸入與輸出)。DCLK提供數據時(shí)鐘，必須連接到單片機的一個(gè)輸入端。當工作在同步模式時(shí)，根據DCLK引腳端提供的同步時(shí)鐘從DIO引腳進(jìn)行數據的收發(fā)。
在點(diǎn)對多點(diǎn)系統的實(shí)現中，重點(diǎn)在于對CCl020的結構配置與收發(fā)軟件的設計上。
1．2 基于地址碼的點(diǎn)對多點(diǎn)系統
點(diǎn)對多點(diǎn)系統中從機與主機的交流可以通過(guò)地址碼的形式來(lái)實(shí)現，地址碼包含在數據幀中。最簡(jiǎn)單的數據幀形式如下：

Lead為引導字節(即同步碼)，通過(guò)測試和試驗發(fā)現，OxFF后跟OxAA、Ox55在噪聲中不容易發(fā)生，接收協(xié)議規定只接收以OxFF后跟OxAA、0x55開(kāi)始的包；Address為從機地址碼；地址碼后跟規定字節的數據；CheckSum為數據幀校驗字節。
工作時(shí)，主機根據所選的從機改變地址碼，緊跟著(zhù)發(fā)送指令數據；從機則在識別到同步碼后，首先根據地址碼判斷此數據幀是否是發(fā)給自己的，然后相應地選擇放棄或接收。從機發(fā)送、主機接收的協(xié)議與此類(lèi)似。圖3與圖4分別給出了基于CCl020使用地址碼應用于點(diǎn)對多點(diǎn)無(wú)線(xiàn)數據采集系統的主從機軟件工作流程。