《CC2431数据手册》（中）.pdf-资料库

第1页 / 共19页

第2页 / 共19页

第3页 / 共19页

第4页 / 共19页

第5页 / 共19页

第6页 / 共19页

第7页 / 共19页

第8页 / 共19页

802.15.4 用于用于用于用于2.42.42.42.4GHzGHzGHzGHzZigBeeZigBeeZigBeeZigBee®®®®////IEEEIEEEIEEEIEEE802.15.4 802.15.4 802.15.4定位引擎的片上系统定位引擎的片上系统定位引擎的片上系统定位引擎的片上系统 www.zigbee-sh.cn 郑州新双恒 CC2431 � PC外设 � 机顶盒和遥控器 � 消费型电子 � 集装箱/车辆跟踪 � 主动RFID � 库存控制应用 � ZigBee®系统 � 2.4GHzIEEE802.15.4系统 � 家庭/楼宇自动化 � 工业控制和监测 � 低功耗无线传感网络 � 访问控制产品描述 CC2431CC2431CC2431CC2431是一个真正的片上系统（SOC），用于无线传感网络 ZigBee®/ IEEE 802.15.4 解决方案。芯片包括一个定位探测硬件模块，可以用于所谓的盲点（即位置未知的节点）从位置已知的节点接收信号。在此基础上定位引擎计算盲点的大概位置。 CC2431CC2431CC2431CC2431使得以极低的总材料成本建立 ZigBee®节点成为可能。CC2431CC2431CC2431CC2431结合了领先的 CC2420CC2420CC2420CC2420RF 收发器的优良性能和业界标准的增强型 8051 CPU、 128 KB 闪存存储器、8 KB RAM 和许多其他强大的功能。再加上来自德州仪器的业界领先的 ZigBee®协议栈（Z-Stack™），CC2431CC2431CC2431CC2431为市场提供了最全面的 ZigBee®解决方案。 CC2431CC2431CC2431CC2431特别适合于超低功耗需求的系统。这通过各种运行模式实现。这些模式之间转换时间短进一步确保了低功耗。主要功能 � 定位引擎计算网络中一个节点的位置 � 高性能和低功耗的 8051 微控制器内核 � 2.4 GHz IEEE 802.15.4 兼容 RF 收发器（业界制器运行在 32 MHz） � 掉电模式下仅有 0.5μA 的电流消耗，其中外部中断或 RTC 可以唤醒系统领先的 CC2420CC2420CC2420CC2420无线电内核） � 掉电模式下 0.3μA 的电流消耗，其中外部中断 � 来自德州仪器的 ZigBee®协议栈（Z-Stack™）可以唤醒系统可以支持 CC2431CC2431CC2431CC2431的定位引擎 � 从低功耗模式转换到主动模式时间极短，使得 � 优良的接收器灵敏度和抗干扰性能 � 128 KB 的系统内可编程闪存 � 8 KB RAM，在所有供电模式下的 4 KB 数据保留能力 � 强大的 DMA 功能 � 极少的外部元件 � 网状网络只需一个晶振 � 低电流消耗（RX: 27 mA，TX: 27 mA，微控低占空比系统中的平均功耗超低 � CSMA/CA 硬件支持 � 宽电压范围（2.0 V – 3.6 V） � 数字 RSSI/ LQI 支持 � 电池监控器和温度传感器 � 多达 8 个输入的 ADC 和可配置的分辨率 � 128 位 AES 安全协处理器 CC2431 数据手册(版本 2.01) SWRS034B

主要功能（续） � 两个强大的 USART，支持若干串行协议 � 硬件调试支持 � 看门狗定时器 � 一个 IEEE 802.15.4 MAC 定时器，一个通用 16 位定时器和两个 8 位定时器注意： www.zigbee-sh.cn 郑州新双恒 CC2431 � RoHS 兼容的 7x7 mm QLP48 封装 � 21 个通用 I/O 引脚，其中两个具有 20 mA 的汇聚/源功能 � 提供了强大且灵活的开发工具 CC2431 和 CC2430 引脚是兼容的，而且除了定位引擎，CC2430-F128 的 MCU 和 RF 部分和 CC2431 相同。这一数据手册是 CC2430 数据手册的补充，添加了定位引擎的描述。除了这一资料，关于 CC2431 的完整信息请参阅 CC2430 数据手册。CC2430 数据手册可以在这里找到： http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/cc2430.pdf CC2431 数据手册(版本 2.01) SWRS034B

www.zigbee-sh.cn 郑州新双恒 CC2431 目录 1 寄存器约定.......................................................................................................... 4 2 定位引擎........................................................................................................... 5 2.1 定位引擎操作.............................................................................................. 5 2.2 定位引擎寄存器..........................................................................................11 3 订购信息........................................................................................................... 13 4 常用信息........................................................................................................... 14 4.1 文件历史.................................................................................................. 14 5 地址信息........................................................................................................... 15 6 TI 全球技术支持.................................................................................................. 15 CC2431 数据手册(版本 2.01) SWRS034B

www.zigbee-sh.cn 郑州新双恒 CC2431 1 寄存器约定每个 RF 寄存器在一个单独的表中描述。表的标题以下列格式给出：寄存器名称（XDATA 地址）在寄存器描述中，每个寄存器位以一个符号显示，表示寄存器位的访问模式。寄存器值总是以二进制表示法给出，除非前面加上“0x”表示十六进制表示法。表 1 寄存器位约定符号 R/W R R0 R1 W W0 W1 H0 H1 访问模式读/写只读读作 0 读作 1 只写写作 0 写作 1 硬件清除硬件设置 CC2431 数据手册(版本 2.01) SWRS034B

www.zigbee-sh.cn 郑州新双恒 CC2431 � 定位估算具有可读出的分辨率 0.25 米（注意：精确定位估算取决于以下描述的若干因素） � 估算节点位置的时间是 50us 到 13ms � 定位范围是 64 x 64 米 � 可以最少 CPU 使用率运行定位估算为了达到最佳的精确度，必须使用有近各向同性辐射特性的天线。定位错误取决于信号环境、参考节点的部署方式和给定区域内参考节点的密度。一般来说，提供更多的参考节点可以提高定位估算的精确度。 2 定位引擎定位引擎用于估算特设无线网络中节点的位置。存在一些参考节点，坐标是已知的，通常是因为它们是已安装的结构的一部分。其他节点是盲点，坐标需要估算。这些盲点通常是可以动的，附加到需要跟踪的资产上面。定位引擎执行一个分布式计算算法，使用从已知的参考节点收到的信号强度指示（RSSI）值。在节点级别执行定位计算降低了网络交通量和通信延迟，否则出现在一个集中的计算方法。定位引擎有以下主要功能： � 3 到 16 个参考节点，可以用于定位估算算法 2.1 定位引擎操作本节描述了从定位引擎获得定位估算所需的基本步骤。定位引擎需要一组 3 到 16 个参考坐标作为输入，以及一组测量得到的参数。定位引擎的输出由一对估算出来的定位坐标组成。在写任何输入数据之前，定位引擎必须通过写 1 到使能位 LOCENG.EN 使能。当定位引擎不使用，写一个0 到 LOCENG.EN 将通过关闭引擎的时钟信号降低 CC2431 的功耗。图 1 显示了定位引擎的基本操作。 CC2431 数据手册(版本 2.01) SWRS034B

www.zigbee-sh.cn 郑州新双恒 CC2431 图 1 定位引擎操作 CC2431 数据手册(版本 2.01) SWRS034B

2.1.1 参考坐标定位引擎需要一组 3 到 16 个之间的参考坐标 [x0, y0, x1,y1, …, x15, y15]作为输入。参考坐标表示每个参考节点的位置，单位是米，是区间[0, 63.75]米之间的无符号数值。最好的可读出的分辨率是 0.25 米。使用的格式是定点数据，两个 LSB 表示小数部分，其余六位表示整数部分，因此例如 63.75 用 0xFF 表示。参考坐标被加载到 RF 寄存器 REFCOORD。写 REFCOORD 之前，必须写一个 1 到寄存器位 LOCENG.REFLD 表示一组参考坐标被写入。一旦 2.1.2 测量得到的参数参考坐标都被写入后，必须输入一组测量得到的参数到定位引擎。这些参数由两个无线电参数组成：四个搜索边界坐标和 16 个 RSSI 值。无线电参 2.1.2.1 参数定义本节描述了测量得到的参数以及如何估算这些参数。 2.1.2.1.1 参数 A 无线电参数 A定义为离发送器近参考距离一米收到的平均功率的绝对值，单位是 dBm，假定辐射模式是全方位的。例如，如果在一米上收到的平均功率是-40 dBm，参数 A就规定为 40。 2.1.2.1.2 参数 n 无线电参数 n定义为路径消耗指数，描述信号强度随着到发送器的距离增加而衰减的速度。这一衰减和 d-n成比例，其中 d是发送器和接收器之间的距离。 www.zigbee-sh.cn 郑州新双恒 CC2431 坐标加载过程开始（LOCENG.REFLD =1），总是写入 16 个坐标对。但是定位引擎可以通过标记某些参考坐标为不使用，使用少于 16 个参考坐标。必须用零来填充不使用的参考坐标插槽，当 0.0 作为 RSSI 值被加载到那些参考坐标，它们将被解释为不使用。参考坐标按[x0, y0, x1, y1, …, x15, y15]的顺序写到寄存器 REFCOORD。所有坐标都被写入后，写一个 0 到寄存器位 LOCENG.REFLD。数是值 A和 n。这些无线电参数在引擎的算法中使用，用于找到估计位置。参数 A和 n可以进行调整，以描述一个设备网络运行的传播环境。引擎期望参数 A在[30.0, 50.0]的范围内，精度是 0.5。参数 A以一个无符号定点值给出，其中 LSB 位是小数位，其余位是整数部分。A的典型值是 40.0。查询表中选择的一个整数索引值。例如，当从测量值中找到值 n=2.98 时，在查询表中最接近的可用值是 3.00，对应索引 13。因此，参数 n使用整数值 13 被写到定位引擎。写到定位引擎的实际参数n值是从表 2 所示的参见 2.1.2.1.3 节找到要使用的 n 值。 CC2431 数据手册(版本 2.01) SWRS034B

www.zigbee-sh.cn 郑州新双恒 CC2431 表 2 参数 n 查询表 n索引 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 n 1.000 1.250 1.500 1.750 1.875 2.000 2.125 2.250 2.375 2.500 2.625 2.750 2.875 3.000 3.125 3.250 参数 n作为一个整数索引写到定位引擎，范围在[0, 31]，因为索引给定为一个整数值，没有小数 2.1.2.1.3 参数估算参数 A和 n可以通过收集 RSSI 数据（从而是路径消耗数据）大致估算，这种情况下发送和接收设备之间的距离是已知的。图 2 是 abs(RSSI)数据和以米为单位的对数距离的散点图。最小二乘最佳直线用于搜集测量数据时的环境的 A和 n的具体值： � A是直线的 y 截距 n 3.375 3.500 3.625 3.750 3.875 4.000 4.125 4.250 4.375 4.500 4.625 5.000 5.500 6.000 7.000 8.000 n索引 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 位，例如值 n=7 加载为 00000111。n的典型值取决于环境。 � n是直线的斜率图 2 中的数据规定该环境下 A=42.4 且 n=2.98。注意这一实例中的散点不表示实际 y 截距，即当 x=0 时直线上的点。在这种情况下加载到引擎的 A值是 42.5。加载到引擎的 n值从表 2 中看出是 13。 CC2431 数据手册(版本 2.01) SWRS034B

资料库

《CC2431数据手册》（中）.pdf

相关推荐

最新资料