SoC降低ZigBee節點(diǎn)成本(05-100)

　　CC2430的設計結合了8Kbyte的RAM及強大的外圍模塊,并且有3種不同的版本,他們是根據不同的閃存空間32,64和128kByte來(lái)優(yōu)化復雜度與成本的組合。

　　CC2430的尺寸只有7×7mm 48-pin的封裝,采用具有內嵌閃存的0.18µm CMOS標準技術(shù)。這可實(shí)現數字基帶處理器,RF、模擬電路及系統存儲器 整合在同一個(gè)硅晶片上。

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

　　MCU和存儲器子系統

　　針對協(xié)議棧,網(wǎng)絡(luò )和應用軟件的執行對MCU處理能力的要求,CC2430包含一個(gè)增強型工業(yè)標準的8位8051微控制器內核,運行時(shí)鐘32MHz。由于更快的執行時(shí)間和通過(guò)除去被浪費掉的總線(xiàn)狀態(tài)的方式,使得使用標準8051指令集的CC2430增強型8051內核,具有8倍的標準8051內核的性能。

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

　　CC2430集成了4個(gè)振蕩器用于系統時(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(hù)自定義應用的外設。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的運行,以實(shí)現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)先級中的某一個(gè)。調試接口采用兩線(xiàn)串行接口,該接口被用于在電路調試和外部Flash編程。I/O控制器的職責是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)/計數功能,例如,輸入捕捉、比較輸出和PWM功能。

　　CC2430內集成的其他外設有:

　　實(shí)時(shí)時(shí)鐘;上電復位;8通道,8-14位ADC;可編程看門(mén)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 )和應用操作的帶寬,CC2430集成了大多數對定時(shí)要求嚴格的一系列IEEE802.15.4 MAC協(xié)議,以減輕微控制器的負擔。這包括：

　　* 自動(dòng)前導幀發(fā)生器

　　* 同步字插入/檢測

　　* CRC-16校驗

　　* CCA

　　* 信號強度檢測/數字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