cc2420

CC2420是Chipcon As公司推出的首款符合2.4GHz IEEE802.15.4標準的射頻收發器。該器件包括眾多額外功能，是第一款適用於ZigBee產品的RF器件。它基於Chipcon公司的SmartRF 03技術，以0.18um CMOS工藝製成 只需極少外部元器件，性能穩定且功耗極低。CC2420的選擇性和敏感性指數超過了IEEE802.15.4標準的要求，可確保短距離通信的有效性和可靠性。利用此晶片開發的無線通信設備支持數據傳輸率高達250kbps可以實現多點對多點的快速組網。

基本介紹

• 中文名：cc2420
• 別名：射頻收發器
• 生產公司：Chipcon As公司
• 標準：符合2.4GHz IEEE802.15.4標準

性能特點

CC2420的主要性能參數如下：

●工作頻帶範圍：2.400～2.4835GHz；

●採用IEEE802.15.4規範要求的直接序列擴頻方式；

●數據速率達250kbps碼片速率達2MChip/s；

●採用o-QPSK調製方式；

●超低電流消耗（RX:19.7mA,TX:17.4mA）高接收靈敏度（-99dBm）；

●抗鄰頻道干擾能力強(39dB)；

●內部集成有VCO、LNA、PA以及電源整流器　採用低電壓供電(2.1～3.6V)；

●輸出功率編程可控；

●IEEE802.15.4 MAC層硬體可支持自動幀格式生成、同步插入與檢測、16bit CRC校驗、電源檢測、完全自動MAC層安全保護(CTR,CBC－MAC,CCM)；

●與控制微處理器的接口配置容易(4匯流排SPI接口)；

●開發工具齊全　提供有開發套件和演示套件；

●採用QLP-48封裝，外形尺寸只有7×7mm。

晶片內部結構

天線接收的射頻信號經過低噪聲放大器和I/Q下變頻處理後，中頻信號只有2 MHZ,此混合I/O信號經過濾波、放大、AD變換、自動增益控制、數字解調和解擴，最終恢復出傳輸的正確數據。 發射機部分基於直接上變頻。要傳送的數據先被送入128位元組的傳送快取器中,頭幀和起始幀是通過硬體自動產生的。根據IEEE802.15.4標準,所要傳送的數據流的每4個比特被32碼片的擴頻序列擴頻後送到DA變換器。然後，經過低通濾波和上變頻的混頻後的射頻信號最終被調製到2.4 GHZ，並經放大後送到天線發射出去。

典型套用電路

CC2420隻需要極少的外圍元器件，其典型套用電路如圖2所示。它的外圍電路包括晶振時鐘電路、射頻輸入/輸出匹配電路和微控制器接口電路三個部分。

圖2

晶片本振信號既可由外部有源晶體提供， 也可由內部電路提供。由內部電路提供時需外加晶體振盪器和兩個負載電容，電容的大小取決於晶體的頻率及輸入容抗等參數。例如當採用16MHz晶振時其電容值約為22pF。

射頻輸入/輸出匹配電路主要用來匹配晶片的輸入輸出阻抗，使其輸入輸出阻抗為50Ω，同時為晶片內部的PA及LNA提供直流偏置。

CC2420可以通過4線SPI匯流排(SI、SO、SCLK、CSn)設定晶片的工作模式　並實現讀/寫快取數據　讀/寫狀態暫存器等。通過控制FIFO和FIFOP管腳接口的狀態可設定發射/接收快取器。注意：在SPI匯流排接口上進行的地址和數據傳輸大多是MSB優先的。CC2420片內有33個16比特狀態設定暫存器,在每個暫存器的讀/寫周期中,SI匯流排上共有24比特數據,分別為:1比特RAM/暫存器選擇位(0:暫存器，1:RAM),1比特讀/寫控制位(0:寫，1:讀)，6比特地址選擇位、16比特數據位。在數據傳輸過程中CSn必須始終保持低電平。

優勢

利用此晶片開發的短距離射頻傳輸系統成本低、功耗小,適於電池長期供電。具有硬體加密、安全可靠、組網靈活、抗毀性強等特點，為家庭自動控制、工業監控、感測網路、消費電子、智慧型玩具等提供了理想的解決方案。

其他信息

另外,通過CCA管腳狀態的設定可以控制清除通道估計　通過SFD管腳狀態的設定可以控制時鐘/定時信息的輸入。這些接口必須與微處理器的相應管腳相連來實現系統射頻功能的控制與管理。

CC2420是首款符合ZigBee技術的高集成度工業用射頻收發器件,其MAC層和PHY層協定符合802.15.4規範,工作於免授權的2.4GHz頻段。