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物联网无线应用TI公司CC1101射频芯片模块配合SmartRF Studio的快速上手指南

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对于嵌入式系统设计人员来说,在项目启动前对硬件IC评估或者软件开发流程等能有初步仿真测试的话这将大大增加后期系统设计的稳定性、缩短开发周期、预算开发成本等。本文将介绍如何使用德州仪器(TI)射频评估工具SmartRF Studio实现对CC1101的快速评估与开发。

1.CC1101简介

1.1总体概要

CC1101是一种低成本真正单片的 UHF收发器,为低功耗无线应用而设计。电路主要设定为在 315 433 868 915MHz ISM (工业,科学和医学)和 SRD(短距离设备)频率波段,也可以容易地设置为 300-348MHz 400-464 MHz 800-928 MHz 的其他频率。RF 收发器集成了一个高度可配置的调制解调器。这个调制解调器支持不同的调制格式,其数据传输率可达 500kbps。通过开启集成在调制解调器上的前向误差校正选项,能使性能得到提升。CC1101 为数据包处理、数据缓冲、突发数

据传输、清晰信道评估、连接质量指示和电磁波激发提供广泛的硬件支持。CC1100 的主要操作参数和 64 位传输/接收FIFO (先进先出堆栈)可通过 SPI 接口控制。在一个典型系统里,CC1101和一个微控制器及若干被动元件一起使用。CC1101 基于0.18微米CMOS晶体的ChipconSmartRF04技术。

1.2主要特性

2.SmartRF Studio

Smart RF Studio 是一个 Windows 应用程序,用于评估和配置德州仪器 (TI) 的低功耗射频集成电路。这款工具对于探索和了解 RF-IC 产品非常有用,该软件将帮助射频系统的设计人员在设计过程的早期阶段轻松评估 RF-IC。它对生成配置寄存器、实际测试射频系统和查找优化的外部组件值尤为有用。

3.SmartRF Studio7与CC1101

3.1利用SmartRF Studio7仿真

在仿真前,首先需要下载配置工具SmartRF Studio7,目前最新版本已更新到V2.6.0,

下载链接:www.ti.comSmartRFStudio7下载安装后,我们将硬件设备通过仿真器连接至电脑,硬件设备这是TI的仿真工具CCDebuggerCC1101射频模块,打开SmartRF Studio7,设备正常连接显示如图3-1所示:

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双击CC1101图标,可打开配置仿真界面,首先选择仿参数,我们选择868频段下期中默认的一条配置参数,如图3-2所示:

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按照上图设置好以后,将另一块板子同样的方式连接至电脑后,设置好相同的射频参数,其中一块点击到Packet TX,然后点击右Start按钮,另一块板子点击Packet RX页面,点击右下角Start按钮,可以看到,在接收板中收到了发送板传来的数据。

利用这个仿真过程,可以使用频谱仪查看射频信息的发送,在硬件开发的时候,可以直接用该工具测试验证射频硬件性能,包括发射功率、接收灵敏度、二次谐波等射频硬件参数。

3.2 软件开发参数配置

CC1101模块除了可以用SmartRFStudio仿真外,还可以用它来配置射频芯片软件开发寄存器参数,软件工程师不需去了解当芯片工作在不同空速、频段时相关寄存器对应的参数计算公式,在官方手册里虽有描述,但过程极为复杂,开发者自己计算浪费时间且容易出错,荐使用SmartRF Studio 7直接生成。打开SmartRF Studio 7,点击CC1101图标,我们将希望模块工作参数为:

其他参数默认,其软件配置如图3-3所示:

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上述配置完成后,点击寄存器窗口”Register Export”按钮,在弹出的窗口中点击”Export File”,将当前更新的寄存器配置生成.c文件,然后将该文件保存到软件开发工程路径下添加至工程中,即可实现更新先前的软件配置,重新编译工程,新的工程就已经是刚刚配置的射频参数了。如图寄存器参数如图3-4所示:

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利用SmartRFStudio 7 命令软件参数配置可以帮助开发者快速的掌握对寄存器或者芯片命令集的设置,方便简单,比起自己去配置,能省更多时间,效率高,且无出错率。如果用户强行给某些命令配置无效的值该工具还会给出警告提示,非常的人性化。

4.成品方案

E07系列是成都亿佰特电子科技有限公司基于德州仪器TI公司CC1101射频芯片的自主研发的SPI硬件模块,全进口工业级元器件,全无铅工艺,性能稳定绕射性能强,硬件的二专业设计使模块体积小,便于各种嵌入式开发。

该系列模块包含多种频段(433868915,有插件、贴片尺寸封装,有IPEXSMA标准天线接口工供用户选择,适用市面大部分无线数传应用开发。





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