CC2430
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应用
� 2.4GHzIEEE802.15.4系统
� ZigBee®系统
� 家庭/建筑自动化
� 工业控制和监测
� 低功耗无线传感器网络
� PC外围设备
� 机顶盒和远程控制
� 消费类电子
产品描述
CC2430 提供给用户 3 个版本,即 CC2430-F32/64/128,分别对应内置 Flash32/64/128 KB。
CC2430 是用来实现嵌入式 ZigBee 应用的片上系统,它支持 2.4 GHz IEEE 802.15.4/ZigBee
协议。它可以用很低的费用构成 ZigBee 节点。CC2430 片上系统的功能模块集成了 CC2420
RF 收发器、增强工业标准的 8051MCU、32/64/128 KB Flash、8 KB SRAM 等高性能模块。
结合 TI 公司的业界领先 ZigBee 协议栈,使它具有很强的市场竞争力。
CC2430 十分适合需要超低功耗的系统。这由它的多种运行模式所保证,不同运行模式
间的短的转换时间更加保证了它的低功率消耗。
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主要特性
���� RF/RF/RF/RF/布局布线
� 2.4 GHz IEEE 802.15.4 兼容 RF 收发器(业界领先的 CC2420 射频核心);
� 极高的接收灵敏度和抗干扰性能;
� 只需极少的外接元件;
� 只需一个晶体,即可满足组网需要;
� RoHS 小尺寸 QLP–48 封装,7mm × 7mm。
���� 低功耗
� 电流消耗小(当微控制器内核运行在 32 MHz 时,RX 为 27 mA,TX 为 25mA);
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� 掉电方式下,电流消耗只有 0.5µA,外部中断或者实时钟(RTC)能唤醒系统;
� 挂起方式下,电流消耗为 0.3µA,外部中断能唤醒系统;
� 在低功率周期循环系统中,从低功耗模式到激活模式的极快的转换时间,使得它具
有超低水平的功率消耗。
� 电源电压范围宽(2.0 ~ 3.6 V)。
���� 微控制器
� 高性能、低功耗的 8051 微控制器内核;
� 32/64/128 KB 在系统可编程 Flash;
� 8 KB SRAM,4 KB 具备在各种供电方式下的数据保持能力;
� 强大的 DMA 功能;
� 看门狗;
� 1 个 IEEE 802.15.4 媒体存取控制(MAC)定时器,1 个通用的 16 位和 2 个 8 位定
时器;
� 支持硬件调试;
���� 外围设备
� 硬件支持避免冲突的载波侦听多路存取(CSMA-CA);
� 支持数字化的接收信号强度指示器/链路质量指示(RSSI/LQI);
� 电池监视器和温度传感器;
� 具有 8 路输入并可配置的 12 位 ADC;
� 高级加密标准(AES)协处理器;
� 2 个支持多种串行通信协议的 USART;
� 21 个通用 I/O 引脚,其中 2 个具有 20mA 的电流吸收或电流供给能力。
���� 开发工具
� 提供强大、灵活的开发工具。
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目 录
1. 缩略语............................................................................................................................................ 1
2. 参考文献........................................................................................................................................ 4
3. 寄存器约定.................................................................................................................................... 5
4. 增强特性........................................................................................................................................ 6
4.1 高性能、低功耗的 8051 兼容微控制器............................................................................6
4.2 最高 128 KB 非易失性程序存储器和 2×4 KB 数据存储器............................................6
4.3 硬件 AES(高级加密标准)加密/解密............................................................................6
4.4 外围设备特性......................................................................................................................6
4.5 低功耗.................................................................................................................................. 6
4.6 IEEE 802.15.4 MAC 硬件支持............................................................................................7
4.7 集成 2.4GHz DSSS(直接序列扩频)数字射频............................................................. 7
5. 极限参数........................................................................................................................................ 8
6. 运行条件........................................................................................................................................ 8
7. 电气规范........................................................................................................................................ 9
7.1 特征概述............................................................................................................................10
7.2 RF 接收............................................................................................................................... 10
7.3 RF 发送............................................................................................................................... 12
7.4 32MHz 晶体振荡器............................................................................................................12
7.5 32.768kHz 晶体振荡器...................................................................................................... 13
7.6 32kHz RC 振荡器...............................................................................................................13
7.7 12MHz RC 振荡器............................................................................................................. 13
7.8 频率合成器特性................................................................................................................14
7.9 模拟温度传感器................................................................................................................14
7.10 ADC...................................................................................................................................14
7.11 控制输入交流特性..........................................................................................................16
7.12 SPI 交流特性.................................................................................................................... 16
7.13 调试接口交流特性..........................................................................................................17
7.14 口输出交流特性..............................................................................................................18
7.15 计时器输入交流特性......................................................................................................18
7.16 直流特性..........................................................................................................................19
8. 引脚和 I/O 口配置.......................................................................................................................20
9. 电路描述...................................................................................................................................... 23
9.1 CPU 和外部设备................................................................................................................ 24
9.2 无线.................................................................................................................................... 25
10. 应用电路.................................................................................................................................... 26
10.1 输入/输出匹配.................................................................................................................26
10.2 偏置电阻器......................................................................................................................26
10.3 晶振.................................................................................................................................. 26
10.4 稳压器.............................................................................................................................. 27
10.5 调试接口..........................................................................................................................27
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10.6 电源退耦和滤波..............................................................................................................27
11. 8051 CPU.................................................................................................................................... 29
11.1 8051 CPU 介绍................................................................................................................. 30
11.2 存储器.............................................................................................................................. 30
11.2.1 存储器映射图.......................................................................................................31
11.2.2 CPU 存储器空间................................................................................................... 32
11.2.3 物理存储器...........................................................................................................34
11.2.4 外部数据存储器存取...........................................................................................40
11.2.5 存储器仲裁...........................................................................................................40
11.3 CPU 寄存器...................................................................................................................... 41
11.3.1 数据指针............................................................................................................... 41
11.3.2 寄存器 R0—R7.....................................................................................................42
11.3.3 程序状态字...........................................................................................................42
11.3.4 累加器................................................................................................................... 43
11.3.5 B 寄存器................................................................................................................ 43
11.3.6 堆栈指针............................................................................................................... 43
11.4 指令集摘要...................................................................................................................... 43
11.5 中断.................................................................................................................................. 47
11.5.1 中断屏蔽............................................................................................................... 48
11.5.2 中断处理............................................................................................................... 50
11.5.3 中断优先级...........................................................................................................53
12 调试接口..................................................................................................................................... 55
12.1 调试模式..........................................................................................................................55
12.2 调试通信..........................................................................................................................55
12.3 调试命令..........................................................................................................................55
12.4 调试锁定位......................................................................................................................55
12.4.1 调试配置...............................................................................................................57
12.4.2 调试状态...............................................................................................................57
12.4.3 硬件断点...............................................................................................................58
12.4.4 Flash 编程.............................................................................................................. 59
12.5 调试接口和电源模式......................................................................................................59
13 外部设备..................................................................................................................................... 60
13.1 电源管理和时钟..............................................................................................................60
13.1.1 电源管理说明.......................................................................................................60
13.1.1.1 PM0............................................................................................................. 61
13.1.1.2 PM1............................................................................................................. 61
13.1.1.3 PM2............................................................................................................. 61
13.1.1.4 PM3............................................................................................................. 61
13.1.2 电源管理控制.......................................................................................................61
13.1.3 电源管理寄存器...................................................................................................62
13.1.4 振荡器和时钟.......................................................................................................63
13.1.4.1 振荡器........................................................................................................64
13.1.4.2 系统时钟....................................................................................................64
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13.1.4.3 32kHz 晶体................................................................................................. 65
13.1.4.4 振荡器和时钟寄存器................................................................................65
13.1.5 定时器 Tick 产生..................................................................................................66
13.1.6 数据保持...............................................................................................................66
13.2 复位.................................................................................................................................. 66
13.2.1 上电复位和掉电检测...........................................................................................67
13.3 Flash 控制器..................................................................................................................... 67
13.3.1 Flash 存储器组织.................................................................................................. 68
13.3.2 Flash 写.................................................................................................................. 68
13.3.2.1 DMA Flash 写.............................................................................................69
13.3.2.2 CPU Flash 写.............................................................................................. 70
13.3.3 Flash 页擦除.......................................................................................................... 71
13.3.4 Flash 写计时.......................................................................................................... 72
13.3.5 Flash DMA 触发....................................................................................................72
13.3.6 Flash 控制器寄存器.............................................................................................. 72
13.4 I/O 口.................................................................................................................................73
13.4.1 未使用的引脚.......................................................................................................74
13.4.2 低 I/O 供电电压................................................................................................... 74
13.4.3 通用 I/O.................................................................................................................74
13.4.4 通用 I/O 中断........................................................................................................75
13.4.5 通用 I/O DMA...................................................................................................... 75
13.4.6 外部设备 I/O.........................................................................................................75
13.4.6.1 定时器 1.....................................................................................................76
13.4.6.2 定时器 3.....................................................................................................76
13.4.6.3 定时器 4.....................................................................................................77
13.4.6.4 USART0......................................................................................................77
13.4.6.5 USART1......................................................................................................77
13.4.6.6 ADC.............................................................................................................78
13.4.7 调试接口...............................................................................................................78
13.4.8 32.768kHz XOSC 输入......................................................................................... 78
13.4.9 无线测试输出信号...............................................................................................78
13.4.10 I/O 寄存器............................................................................................................79
13.5 DMA 控制器.....................................................................................................................84
13.5.1 DMA 操作..............................................................................................................84
13.5.2 DMA 配置参数..................................................................................................... 86
13.5.2.1 源地址........................................................................................................86
13.5.2.2 目标地址....................................................................................................86
13.5.2.3 传送长度....................................................................................................86
13.5.2.4 可变长度(VLEN)设置.........................................................................87
13.5.2.5 触发事件....................................................................................................87
13.5.2.6 源地址和目标地址增量............................................................................87
13.5.2.7 DMA 传送模式.......................................................................................... 88
13.5.2.8 DMA 优先级.............................................................................................. 88
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13.5.2.9 字节或字传送............................................................................................88
13.5.2.10 中断屏蔽..................................................................................................88
13.5.2.11 M8 设置.................................................................................................... 88
13.5.3 DMA 配置安装..................................................................................................... 89
13.5.4 停止 DMA 传送................................................................................................... 89
13.5.5 DMA 中断..............................................................................................................89
13.5.6 DMA 配置数据结构............................................................................................. 89
13.5.7 DMA 存储器存取................................................................................................. 90
13.5.8 DMA 寄存器..........................................................................................................92
13.6 16 位定时器,定时器 1...................................................................................................94
13.6.1 16 位定时器计数器...............................................................................................94
13.6.2 定时器 1 操作.......................................................................................................95
13.6.3 自由运行模式.......................................................................................................95
13.6.4 模模式...................................................................................................................96
13.6.5 正计数/倒计数模式..............................................................................................96
13.6.6 通道模式控制.......................................................................................................97
13.6.7 输入捕获模式.......................................................................................................97
13.6.8 输出比较模式.......................................................................................................97
13.6.9 定时器 1 中断.....................................................................................................101
13.6.10 定时器 1 DMA 触发........................................................................................ 101
13.6.11 定时器 1 寄存器...............................................................................................102
13.7 MAC 定时器(定时器 2)............................................................................................105
13.7.1 定时器操作.........................................................................................................105
13.7.1.1 概述..........................................................................................................106
13.7.1.2 正计数......................................................................................................106
13.7.1.3 定时器溢出..............................................................................................106
13.7.1.4 定时器 delta 增量....................................................................................106
13.7.1.5 定时器比较..............................................................................................106
13.7.1.6 捕获输入..................................................................................................107
13.7.1.7 溢出计数..................................................................................................107
13.7.1.8 溢出计数比较..........................................................................................107
13.7.2 中断.....................................................................................................................107
13.7.3 DMA 触发............................................................................................................108
13.7.4 定时器开始/停止同步........................................................................................108
13.7.4.1 概述..........................................................................................................108
13.7.4.2 定时器同步停止......................................................................................108
13.7.4.3 定时器同步开始......................................................................................108
13.7.5 定时器 2 寄存器.................................................................................................109
13.8 8 位定时器,定时器 3 和定时器 4...............................................................................113
13.8.1 8 位定时器计数器...............................................................................................113
13.8.2 定时器 3/4 模式控制..........................................................................................113
13.8.2.1 自由运行模式..........................................................................................113
13.8.2.2 倒计数模式..............................................................................................113
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