SX1276/78中文数据手册.pdf

发布时间：2022-06-14 发布人：admin 分类：说明书资料大小：4.72M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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无线&传感 SX1276/77/78 数据手册 SX1276/77/78——137MHz 至 1020MHz 低功耗远距离收发器概述 SX1276/77/78 收发器主要采用 LoRaTM 远程调制解调器，用于超长距离扩频通信，抗干扰性强，能够最大限度降低电流消耗。关键产品特性  LoRaTM 调制解调器  最大链路预算可达 168dB  +20dBm–100mW 电压变化时恒定的射借助升特的 LoRaTM 专利调制技术， SX1276/77/78 采用低成本的晶体和物料即可获得超过-148dBm 的高灵敏度。此外，高灵敏度与+20dBm 功率放大器的集成使这些器件的链路预算达到了行业领先水平，成为远距离传输和对可靠性要求极高的应用的最佳选择。相较传统调制技术，LoRaTM 调制技术在抗阻塞和选择性方面也具有明显优势，解决了传统设计方案无法同时兼顾距离、抗干扰和功耗的问题。这些器件还支持 WM-Bus 和 IEEE802.15.4g 等系统的高性能(G)FSK 模式。与同类器件相比，SX1276/77/78 在大幅降低电流消耗的基础上，还显著优化了相位噪声、选择性、接收机线性度、三阶输入截取点（IIP3）等各项性能。订购信息产品编号运送方式起订量/多次 SX1276IMLTRT SX1277IMLTRT SX1278IMLTRT T&R T&R T&R 3000 片 3000 片 3000 片  QFN-28 封装——工作条件【-40；+85°C】  无铅、无卤、符合 RoHS/WEEE 标准产频功率输出  +14dBm 的高效率功率放大器  可编程比特率高达 300kbps  高灵敏度：低至-148dBm  高可靠性的前端：IIP3=-11dBm  卓越的抗阻塞特性  9.9mA 低接收电流，200nA 寄存器保持电流  分辨率为 61Hz、完全集成的频率合成器  支持 FSK、GFSK、MSK、GMSK、LoRaTM 及 OOK 调制方式  内置式位同步，用于时钟恢复  前导码检测  127dB 的 RSSI 动态范围  自动射频信号检测,CAD 模式和超高速 AFC  带有 CRC、高达 256 字节的数据包引擎  内置温度传感器和低电量指示器应用  自动抄表  家庭和楼宇自动化  无线告警和安防系统  工业监视与控制  远程灌溉系统品修订版 1，2013 年 9 月 © 2013 Semtech Corporation 第 1 页 www.semtech.com

无线&传感目录章节 SX1276/77/78 数据手册页码 1. 概述 .......................................................................................................................................... 9 1.1. 简化方框图 ................................................................................................................... 9 1.2. 产品版本 ..................................................................................................................... 10 1.3. 引脚图......................................................................................................................... 10 1.4. 引脚描述 ..................................................................................................................... 11 1.5. 封装标识 ..................................................................................................................... 12 2. 电气特性................................................................................................................................. 13 2.1. ESD 注意事项 ........................................................................................................... 13 2.2. 绝对最大额定值 ......................................................................................................... 13 2.3. 工作条件 ..................................................................................................................... 13 2.4. 热特性......................................................................................................................... 13 2.5. 芯片规格 ..................................................................................................................... 14 2.5.1. 功耗 ................................................................................................................. 14 2.5.2. 频率合成 ......................................................................................................... 14 FSK/OOK 模式接收机.................................................................................. 15 2.5.3. FSK/OOK 模式发送机.................................................................................. 17 2.5.4. LoRaTM 调制模式的电气规范 ...................................................................... 19 2.5.5. 2.5.6. 数字规范 ......................................................................................................... 22 3. SX1276/77/78 特性 .............................................................................................................. 24 3.1. LoRaTM 调制解调器 .................................................................................................. 25 3.2. FSK/OOK 调制解调器 ............................................................................................. 25 4. SX1276/77/78 数字电子电路 .............................................................................................. 26 4.1. LoRaTM 调制解调器 .................................................................................................. 26 4.1.1. 基于 LoRaTM 调制解调器的链路设计 ......................................................... 26 LoRaTM 数字接口 .......................................................................................... 33 4.1.2. LoRaTM 调制解调器操作 .............................................................................. 35 4.1.3. 4.1.4. 频率设置 ......................................................................................................... 35 LoRaTM 调制解调器状态机序列 .................................................................. 36 4.1.5. 4.1.6. 调制解调器状态指示 ..................................................................................... 45 4.2. FSK/OOK 调制解调器 ............................................................................................. 45 4.2.1. 比特率设置 ..................................................................................................... 45 FSK/OOK 发射.............................................................................................. 46 4.2.2. FSK/OOK 接收.............................................................................................. 47 4.2.3. FSK/OOK 模式下的运行模式...................................................................... 53 4.2.4. 4.2.5. 启动时间 ......................................................................................................... 53 4.2.6. 接收机启动方案 ............................................................................................. 57 4.2.7. 接收机重启方法 ............................................................................................. 57 4.2.8. 顶级定序器 ..................................................................................................... 58 FSK/OOK 模式下的数据处理...................................................................... 62 4.2.9. 4.2.10. FIFO ............................................................................................................... 63 修订版 1，2013 年 9 月 © 2013 Semtech Corporation 第 2 页 www.semtech.com

SX1276/77/78 无线&传感数据手册 4.2.11. 数字 IO 引脚映射 .......................................................................................... 66 4.2.12. 连续模式 ........................................................................................................ 67 4.2.13. 数据包模式 .................................................................................................... 69 io-homecontrol®兼容性模式 ..................................................................... 77 4.2.14. 4.3. SPI 接口 ..................................................................................................................... 77 5. SX1276/77/78 模拟与射频前端电路 .................................................................................. 79 5.1. 电源策略 ..................................................................................................................... 79 5.2. 低电池检测器 ............................................................................................................. 79 5.3. 频率合成 ..................................................................................................................... 79 5.3.1. 晶体振荡器 ..................................................................................................... 79 5.3.2. CLKOUT 输出 ............................................................................................... 79 5.3.3. PLL ................................................................................................................. 80 5.3.4. RC 振荡器 ...................................................................................................... 80 5.4. 发送机描述 ................................................................................................................. 81 5.4.1. 结构描述 ......................................................................................................... 81 5.4.2. 射频功率放大器 ............................................................................................. 81 5.4.3. 在+20dBm 高功率条件下的操作 ................................................................ 82 5.4.4. 过流保护 ......................................................................................................... 82 5.5. 接收机描述 ................................................................................................................. 83 5.5.1. 概述 ................................................................................................................. 83 5.5.2. 接收机的开启及活跃状态 ............................................................................. 83 FSK/OOK 模式下的自动增益控制 .............................................................. 83 5.5.3. FSK/OOK 模式下的 RSSI ........................................................................... 84 5.5.4. LoRaTM 模式下的 RSSI ................................................................................ 85 5.5.5. 5.5.6. 信道滤波器 ..................................................................................................... 85 5.5.7. 温度测量 ......................................................................................................... 86 6. 寄存器描述............................................................................................................................. 88 6.1. 寄存器汇总表 ............................................................................................................. 88 6.2. FSK/OOK 模式下寄存器 ......................................................................................... 91 6.3. 特定频段附加寄存器 ............................................................................................... 109 6.4. LoRaTM 模式寄存器 ................................................................................................ 110 7. 应用信息............................................................................................................................... 118 7.1. 晶体谐振器规格 ....................................................................................................... 118 7.2. 芯片复位 ................................................................................................................... 118 7.2.1. POR .............................................................................................................. 118 7.2.2. 手动复位 ....................................................................................................... 118 7.3. 顶级定序器：监听模式示例 ................................................................................... 119 7.3.1. 前导码中断唤醒 ........................................................................................... 119 7.3.2. SyncAddress 中断唤醒 ............................................................................ 121 7.4. 顶级定序器：信标模式 ........................................................................................... 124 7.4.1. 时序图 ........................................................................................................... 124 7.4.2. 定序器配置 ................................................................................................... 124 修订版 1，2013 年 9 月 © 2013 Semtech Corporation 第 3 页 www.semtech.com

SX1276/77/78 无线&传感数据手册 7.5. CRC 计算示例 ......................................................................................................... 125 7.6. 温度读数示例 ........................................................................................................... 126 8. 封装信息............................................................................................................................... 129 8.1. 封装外形图 ............................................................................................................... 129 8.2. 推荐焊盘图案 ........................................................................................................... 129 8.3. 卷带信息 ................................................................................................................... 130 9. 修订历史............................................................................................................................... 132 修订版 1，2013 年 9 月 © 2013 Semtech Corporation 第 4 页 www.semtech.com

无线&传感表目录 SX1276/77/78 数据手册页码表 1 SX1276/77/78 器件与关键参数 ........................................................................... 10 表 2 引脚描述 .............................................................................................................. 11 表 3 绝对最大额定值 ................................................................................................... 13 表 4 工作条件 .............................................................................................................. 13 表 5 热特性 ................................................................................................................. 13 表 6 功耗规格 .............................................................................................................. 14 表 7 频率合成器规格 ................................................................................................... 14 表 8 FSK/OOK 接收机规格 ......................................................................................... 15 表 9 发送机规格 .......................................................................................................... 17 表 10 LoRa 接收机规格 ................................................................................................ 19 表 11 数字规格 .............................................................................................................. 22 LoRaTM调制解调器性能示例（868MHz 频段） ................................................. 26 表 12 表 13 扩频因子取值范围 ............................................................................................... 27 表 14 循环编码开销....................................................................................................... 28 表 15 LoRa 带宽选项 .................................................................................................... 28 LoRaTM操作模式功能 ......................................................................................... 35 表 16 LoRa CAD 消耗数据 ........................................................................................... 44 表 17 LoRaTM模式下的DIO 映射 ................................................................................. 45 表 18 表 19 比特率实例 .......................................................................................................... 46 表 20 前导码检测器设置 ............................................................................................... 51 表 21 启动超时中断的Rx 触发器设置 .......................................................................... 53 表 22 基本收发器模式 ................................................................................................... 53 表 23 接收机启动时间表 ............................................................................................... 54 表 24 接收机启动方案 ................................................................................................... 57 表 25 定序器状态 .......................................................................................................... 59 表 26 定序器转换方案 ................................................................................................... 59 表 27 定序定时器设置 ................................................................................................... 61 表 28 芯片不同模式之间转换时FIFO 的状态 ............................................................... 65 表 29 连续模式下的DIO 映射 ....................................................................................... 66 表 30 数据包模式下的DIO 映射 ................................................................................... 67 表 31 CRC 描述 ............................................................................................................ 75 表 32 频段 ..................................................................................................................... 80 表 33 功率放大器模式选择真值表 ................................................................................. 81 表 34 高功率设置 .......................................................................................................... 82 表 35 在+20 dBm 高功率条件下的操作范围 ................................................................ 82 表 36 在+20dBm 高功率条件下的操作范围 ................................................................. 82 表 37 过流保护电流调整 ............................................................................................... 83 表 38 LNA 增益控制与性能 .......................................................................................... 83 表 39 RssiSmoothing 选项.......................................................................................... 84 表 40 可用RxBw 设置 .................................................................................................. 85 修订版 1，2013 年 9 月 © 2013 Semtech Corporation www.semtech.com 第 5 页

SX1276/77/78 数据手册无线&传感表 41 寄存器汇总 .......................................................................................................... 88 表 42 寄存器映射 .......................................................................................................... 91 表 43 低频附加寄存器 ................................................................................................. 109 表 44 高频附加寄存器 ................................................................................................. 110 表 45 晶体规格 ............................................................................................................ 118 表 46 监听模式——PreambleDetect 条件设置 ......................................................... 120 表 47 监听模式——PreambleDetect 条件下推荐使用的DIO 映射方式 .................... 121 表 48 监听模式——SyncAddress 条件设置 .............................................................. 123 表 49 监听模式——PreambleDetect 条件下推荐使用的DIO 映射方式 .................... 123 表 50 信标模式设置..................................................................................................... 125 表 51 修订历史 ............................................................................................................ 132 修订版 1，2013 年 9 月 © 2013 Semtech Corporation 第 6 页 www.semtech.com

无线&传感图目录 SX1276/77/78 数据手册页码图 1 方框图.................................................................................................................... 9 图 2 引脚图 ................................................................................................................. 10 图 3 标识图 ................................................................................................................. 12 SX1276/77/78 原理方框图 .................................................................................. 24 图 4 LoRaTM调制解调器连接 ...................................................................................... 27 图 5 LoRaTM数据包结构 ............................................................................................. 30 图 6 图 7 跳频通讯成功时产生的中断信号 ......................................................................... 33 LoRaTM数据缓存 ................................................................................................. 34 图 8 LoRaTM调制发送序列 ......................................................................................... 37 图 9 LoRaTM接收序列 ................................................................................................. 38 图 10 LoRaTM CAD 流程 ............................................................................................... 43 图 11 图 12 CAD 时长作为扩频因子的函数 ........................................................................... 44 图 13 LoRa CAD 过程的功耗情况 ................................................................................ 44 图 14 OOK 峰解调器描述 ............................................................................................. 48 图 15 最低阈值优化....................................................................................................... 49 图 16 比特同步器描述 ................................................................................................... 50 图 17 启动流程 .............................................................................................................. 54 图 18 RSSI 样本时间 .................................................................................................... 55 图 19 Tx 模式切换至Rx 模式的周转时间 ..................................................................... 56 图 20 Rx 模式切换至Tx 模式的周转时间 ..................................................................... 56 图 21 接收机跳跃 .......................................................................................................... 57 图 22 发射机跳跃 .......................................................................................................... 57 图 23 定时器1 和定时器2 的工作原理 ......................................................................... 61 图 24 定时器状态机....................................................................................................... 62 图 25 SX1276/77/78 数据处理概念图 ........................................................................... 63 FIFO 和移位寄存器 ............................................................................................. 64 图 26 图 27 FifoLevel IRQ 行为 ............................................................................................. 65 图 28 同步字识别 .......................................................................................................... 66 图 29 连续模式概念视图 ............................................................................................... 68 图 30 连续模式下的Tx 处理 ......................................................................................... 68 图 31 连续模式下的Rx 处理 ......................................................................................... 69 图 32 数据包模式下的概念视图 .................................................................................... 69 图 33 固定长度数据包格式............................................................................................ 70 图 34 可变长度数据包格式............................................................................................ 71 图 35 无限长度数据包格式............................................................................................ 72 图 36 曼彻斯特编码/解码 .............................................................................................. 76 图 37 数据白化多项式 ................................................................................................... 77 图 38 SPI 时序图（单次访问） ..................................................................................... 78 TCXO 连接 .......................................................................................................... 79 图 39 图 40 射频前端结构显示了内部PA 配置 ...................................................................... 81 修订版 1，2013 年 9 月 © 2013 Semtech Corporation www.semtech.com 第 7 页

SX1276/77/78 数据手册无线&传感图 41 温度传感器响应 ................................................................................................... 86 图 42 POR 时序图 ....................................................................................................... 118 图 43 手动复位时序图 ................................................................................................. 119 图 44 听取模式：原理 ................................................................................................. 119 图 45 监听模式（未接收到前导码） ........................................................................... 120 图 46 监听模式（接收到前导码） ............................................................................... 120 图 47 PreambleDetect 唤醒状态机 ............................................................................ 120 图 48 监听模式（未检测到SyncAddress） .............................................................. 122 图 49 监听模式（接收到前导码，未接收到SyncAddress） .................................... 122 图 50 监听模式（接收到前导码和有效SyncAddress） ........................................... 122 图 51 SyncAddress 唤醒状态机 ................................................................................ 123 图 52 信标模式时序图 ................................................................................................. 124 图 53 信标模式状态机 ................................................................................................. 124 图 54 CRC 代码示例 ................................................................................................... 126 图 55 温度读数示例..................................................................................................... 127 图 56 温度读数示例（续）.......................................................................................... 128 图 57 封装外形图 ........................................................................................................ 129 图 58 推荐焊盘图案..................................................................................................... 130 图 59 卷带信息 ............................................................................................................ 131 修订版 1，2013 年 9 月 © 2013 Semtech Corporation 第 8 页 www.semtech.com

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