CC1100(CC1100).pdf

发布时间：2023-12-02 发布人：admin 分类：养殖资料大小：2.33M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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简介

应用

产品介绍

主要特性

1 缩写词

1 绝对最大等级

2 工作条件

3 电气规范

4 常规特性

5 RF 接收环节

6 RF 发送环节

7 石英晶体振荡器

8 低功率RC 振荡器

9 频率合成器特性

10 模拟温度传感器

11 直流特性

12 重启功率

13 引脚结构

14 电路描述

15 应用电路

16 结构配置概述

17 配置软件

18 4 线串行配置和数据接口

18.1 芯片状态位

18.2 寄存器访问

18.3 命令滤波

18.4 FIFO 访问

18.5 PATABLE 访问

19 微控制器接口和引脚结构

19.1 配置接口

19.2 常规控制和状态引脚

19.3 可选通信控制特性

20 数据率设计

21 接收信道滤波带宽

22 解调器，符号同步装置和数据决定

22.1 频率偏移补偿

22.2 位同步

22.3 字节同步

23 数据包处理和硬件支持

23.1 数据白化

23.2 数据包格式化

23.2.1 任意长度区域配置

23.3 接收模式下的数据包滤波

23.4 传输模式下的数据包处理

23.5 接收模式下的数据包处理

24 调制格式化

24.1 频率转换按键

24.2 最小转换键控

24.3 振幅调制

25 已接收信号质量和连接质量信息

25.1 前导质量门限（PQT）

25.2 RSSI

25.3 载波感应（CS）

25.4 清理信道访问（CCA）

25.5 连接质量指示(LQI)

26 交错前向误差校正

26.1 前向误差校正（FEC）

26.2 交错

27 通信控制

27.1 开启顺序功率

27.2 晶体控制

27.3 电压调节控制

27.4 主动模式

27.5 电磁波激活(WOR)

27.6 定时

28 数据FIFO

29 频率控制

30 VCO

30.1 VCO 和PLL 自校准

31 电压调节

32 输出功率调节

33 晶体振荡器

34 天线接口

35 常规用途/测试输出控制引脚

36 异步和同步连续操作

36.1 异步操作

36.2 同步连续操作

37 配置寄存器

寄存器完整描述表格

表28 命令滤波

表29 配置寄存器概述

表30 状态寄存器概述

表31 SPI 地址空间

37.1 配置寄存器详情－休眠状态下带保存值的寄存器

0x00：IOCFG2-GDO2 输出引脚配置

0x01：IOCFG1-GDO1 输出引脚配置

0x02：IOCFG0-GDO0 输出引脚配置

0x03：FIFOTHR-RX FIFO 和TX FIFO 门限

0x04：SYNC1-Sync 词汇，高字节

0x05：SYNC0-Sync 词汇，低字节

0x06：PKTLEN-数据包长度

0x07：PKTCTRL1-数据包自动控制

0x08：PKTCTRL0-数据包自动控制

0x09：ADDR-设备地址

0x0A：CHANNR-信道数

0x0B：FSCTRL1-频率合成器控制

0x0C：FSCTRL0-频率合成器控制

0x0D：FREQ2-频率控制词汇，高字节

0x0E：FREQ1-频率控制词汇，中间字节

0x0F：FREQ0-频率控制词汇，低字节

0x10 ：MDMCFG4-调制解调器配置

0x11：MDMCFG3-调制解调器配置

0x12：MDMCFG2-调制解调器配置

0x13：MDMCFG1-调制解调器配置

0x14：MDMCFG0-调制解调器配置

0x15：DEVIATN-调制解调器背离设置

0x16 ：MCSM2-主通信控制状态机配置

0x17 ：MCSM1-主通信控制状态机配置

0x18：MCSM0-主通信控制状态机配置

0x19：FOCCFG-频率便宜补偿配置

0x1A：BSCFG-位同步配置

0x1B：AGCCTRL2-AGC 控制

0x1C：AGCCTRL1-AGC 控制

0x1D：AGCCTRL0-AGC 控制

0x1E：WOREVT1-高字节事件0 工作暂停

0x1F：WOREVT0-高字节事件0 工作暂停

0x20：WORCTRL-电磁波激活控制

0x21：FREND1-前端RX 配置

0x22：FREND0-前端TX 配置

0x23：FSCAL3-频率合成器校准

0x24：FSCAL2-频率合成器校准

0x25：FSCAL1-频率合成器校准

0x26：FSCAL0-频率合成器校准

0x27：FSCAL0-频率合成器校准

0x28：RCCTRL0-RC 振荡器配置

37.2 配置寄存器详情－休眠状态下失去控制的寄存器

0x29：FSTEST-频率合成器校准控制

0x2A：PTEST-产品测试

0x2B：AGCTEST-AGC 测试

0x2C：TEST2-可变测试设置

0x2D：TEST1-可变测试设置

0x2E：TEST0-可变测试设置

37.3 状态寄存器详情

0x30（0xF0）：PARTNUM-芯片ID

0x31（0xF1）：VERSION-芯片ID

0x32（0xF2）：FREQEST-解调器的频率偏移估计

0x33（0xF3）： LQI-连接质量的解调器估计

0x34（0xF4）：RSSI-接收信号强度指示

0x35（0xF5）：MARCSTATE-主通信控制状态机状态

0x36（0xF6）：WORTIME1-WOR 时间的高字节

0x37（0xF7）：WORTIME0-WOR 时间的低字节

0x38（0xF8）：PKTSTATUS-当前GDOx 状态和数据包状态

0x39（0xF9）：VCO_VC_DAC-P LL 校准模块当前设置

0x3A（0xFA）：TXBYTES-下溢和字节数

0x3B（0xFB）：TXBYTES-上溢和字节数

38 安装描述（QLP20）

38.1 推荐安装PCB 设计（QLP20）

38.2 安装发热特性

38.3 焊接信息

38.4 盘规格

38.5 载波带和轴规范

39 分类信息

40 总体信息

40.1 文件历史

40.2 产品状况定义

40.3 不予承诺的内容

40.4 商标

40.5 生命支持政策

41 地址信息

单片低成本低能耗 RF 收发芯片应用极低功率 UHF 无线收发器 315/433/868 和 915MHz ISM/SRD 波段系统 AMR-自动仪表读数电子消费产品 RKE-两路远程无键登录产品介绍 CC1100 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 和 915MHz 的 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 300-348 MHz、400-464 MHz 和 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。 CC1100 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。主要特性体积小（QLP 4×4mm 封装，20 脚）真正的单片 UHF RF 收发器频率波段：300-348 MHz、400-464 MHz 和 800-928 MHz 高灵敏度（1.2kbps 下-110dBm，1％数据包误差率）可编程控制的数据传输率，可达 500kbps 低功率遥感勘测住宅和建筑自动控制无线警报和安全系统工业监测和控制无线传感器网络 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，CC1150 和一个微控制器及若干被动元件一起使用。 CC1100 基于 0.18 微米 CMOS 晶体的 Chipcon 的 SmartRF 04 技术。优秀的接收器选择性和模块化性能极少的外部元件：芯片内频率合成器，不需要外部滤波器或 RF 转换可编程控制的基带调制解调器理想的多路操作特性可控的数据包处理硬件快速频率变动合成器带来的合适的频率跳跃系统较低的电流消耗（RX 中 15.6mA ， 2.4kbps，433MHz）可编程控制的输出功率，对所有的支持频率可达+10dBm 可选的带交错的前向误差校正单独的 64 字节 RX 和 TX 数据 FIFO 高效的 SPI 接口：所有的寄存器能用一个“突发”转换器控制第 1 页共 60 页

数字 RSSI 输出与遵照 EN 300 220( 欧洲 ) 和 FCC CFR47 Part 15 (美国)标准的系统相配自动低功率 RX 拉电路的电磁波激活功能许多强大的数字特征，使得使用廉价的 OOK 和灵活的 ASK 整型支持 2-FSK，GFSK 和 MSK 支持自动频率补偿可用来调整频率合成器到接收中间频率对数据的可选自动白化处理对现存通信协议的向后兼容的异步透微控制器就能得到高性能的 RF 系统明接收/传输模式的支持集成模拟温度传感器自由引导的“绿色”数据包对数据包导向系统的灵活支持：对同步词汇侦测的芯片支持，地址检查，灵活的数据包长度及自动 CRC 处理可编程信道滤波带宽 1 缩写词资料中用到的缩写词如下： 2-FSK 2 进制频率转换按键 ADC 模数转换器 AFC 自动频率补偿 AGC 自动增益控制 AMR 自动仪表读取 ASK 振幅转换按键 BER 位误差率 CCA 清理信道评估 CRC 循环冗余检查 EIRP 等价等方性的辐射功率 ESR 等价串联阻抗 FEC 前向误差校正 FIFO 先进先出堆栈 FSK 频移键控 GFSK 高斯整形频率转换键控 IF 中间频率 LBT 发送之前侦测 LNA 低噪声放大器 LO 局部振荡器 LQI 链接质量指示器可编程的载波感应指示器可编程前导质量指示器及在随机噪声下改进的针对同步词汇侦测的保护支持传输前自动清理信道访问（CCA），即载波侦听系统支持每个数据包连接质量指示 MCU 微控制器单元 MSK 最小化转换按键 PA 功率放大器 PCB 印制电路板 PD 功率降低 PQI 前导质量指示器 PQT 前导质量门限 RCOSC RC 振荡器 RF 电磁波频率 RSSI 接收信号长度指示器 RX 接收，接收模式 SAW 接口水波 SNR 信噪比 SPI 连续外围接口 TBD 待定义 TX 发送，发送模式 VCO 电压控制振荡器 WOR 电磁波激活，低功率拉电路 XOSC 石英晶体振荡器 XTAL 石英晶体第 2 页共 60 页

目录 1 缩写词 ......................................................................................................................................... 2 2 工作条件 ..................................................................................................................................... 6 3 电气规范 ..................................................................................................................................... 6 4 常规特性 ..................................................................................................................................... 7 5 RF 接收环节 ................................................................................................................................ 8 6 RF 传输环节 .............................................................................................................................. 9 7 石英晶体振荡器 ......................................................................................................................... 9 8 低功率 RC 振荡器 .................................................................................................................... 10 9 频率合成器特性 ....................................................................................................................... 10 10 模拟温度传感器 ..................................................................................................................... 11 11 直流特性 ................................................................................................................................. 11 12 重启功率 ................................................................................................................................. 11 13 引脚结构 ................................................................................................................................. 12 14 电路描述 ................................................................................................................................. 13 15 应用电路 ................................................................................................................................. 14 16 结构配置概述 ......................................................................................................................... 15 17 配置软件 ................................................................................................................................. 16 18 4 线串行配置和数据接口 ....................................................................................................... 17 18.1 芯片状态位 .......................................................................................................................... 17 18.2 寄存器访问 .......................................................................................................................... 18 18.3 命令滤波 .............................................................................................................................. 18 18.4 FIFO 访问 .............................................................................................................................. 18 18.5 PATABLE 访问 ..................................................................................................................... 19 19 微控制器接口和引脚结构 ..................................................................................................... 20 19.1 配置接口 .............................................................................................................................. 20 19.2 常规控制和状态引脚 .......................................................................................................... 20 19.3 可选通信控制特性 .............................................................................................................. 21 20 数据率设计 ............................................................................................................................. 21 21 接收信道滤波带宽 ................................................................................................................. 21 22 解调器，符号同步装置和数据决定 ..................................................................................... 22 22.1 频率便宜补偿 ...................................................................................................................... 22 22.2 位同步 .................................................................................................................................. 22 22.3 字节同步 .............................................................................................................................. 22 23 数据包处理和硬件支持 ......................................................................................................... 23 23.1 数据白化 .............................................................................................................................. 23 23.2 数据包格式化 ...................................................................................................................... 23 23.3 接收模式下的数据包滤波 .................................................................................................. 25 23.4 传输模式下的数据包处理 .................................................................................................. 25 23.5 接收模式下的数据包处理 ................................................................................................... 25 24 调制格式化 ............................................................................................................................. 26 24.1 频率转换按键 ...................................................................................................................... 26 24.2 相位转换按键 ...................................................................................................................... 26 第 3 页共 60 页

24.3 振幅调制 .............................................................................................................................. 26 25 已接收信号质量和连接质量信息 ........................................................................................ 26 25.1 前导质量门限（PQT）........................................................................................................ 26 25.2 RSSI ....................................................................................................................................... 26 25.3 载波感应（CS）................................................................................................................... 27 25.4 清理信道访问（CCA）........................................................................................................... 27 25.5 连接质量指示(LQI) ............................................................................................................. 27 26 交错前向误差校正 ................................................................................................................. 27 26.1 前向误差校正（FEC）............................................................................................................ 27 26.2 交错 ...................................................................................................................................... 28 27 通信控制 ................................................................................................................................. 29 27.1 开启顺序功率 ...................................................................................................................... 29 27.2 晶体控制 .............................................................................................................................. 30 27.3 电压调节控制 ...................................................................................................................... 30 27.4 主动模式 .............................................................................................................................. 30 27.5 电磁波激活(WOR) ............................................................................................................... 31 27.5.1 RC 振荡器和定时 .............................................................................................................. 31 27.6 定时 ...................................................................................................................................... 32 27.7 RX 终止定时器 ..................................................................................................................... 32 28 数据 FIFO ................................................................................................................................ 33 29 频率控制 ................................................................................................................................. 34 30 VCO .......................................................................................................................................... 34 30.1 VCO 和 PLL 自校准 .............................................................................................................. 34 31 电压调节 ................................................................................................................................. 34 32 输出功率调节 ......................................................................................................................... 35 33 晶体振荡器 ............................................................................................................................. 36 34 天线接口 ................................................................................................................................. 36 35 常规用途/测试输出控制引脚 ............................................................................................... 37 36 异步和同步连续操作 ............................................................................................................. 38 36.1 异步操作 .............................................................................................................................. 38 36.2 同步连续操作 ...................................................................................................................... 39 37 配置寄存器 ............................................................................................................................. 39 37.1 配置寄存器详情－休眠状态下带保存值的寄存器 ........................................................... 43 37.2 配置寄存器详情－休眠状态下失去控制的寄存器 ........................................................... 53 37.3 状态寄存器详情 ................................................................................................................... 54 38 安装描述（QLP20）.................................................................................................................. 56 38.1 推荐安装 PCB 设计（QLP20） .............................................................................................. 57 38.2 安装发热特性 ...................................................................................................................... 57 38.3 焊接信息 .............................................................................................................................. 57 38.4 盘规格 .................................................................................................................................. 57 38.5 载波带和轴规范 .................................................................................................................. 57 39 分类信息 ................................................................................................................................. 58 第 4 页共 60 页

40 总体信息 ................................................................................................................................. 58 40.1 文件历史 .............................................................................................................................. 58 40.2 产品状况定义 ...................................................................................................................... 58 40.3 不予承诺的内容 .................................................................................................................. 58 40.4 商标 ...................................................................................................................................... 58 40.5 生命支持政策 ....................................................................................................................... 59 41 地址信息 ................................................................................................................................. 60 第 5 页共 60 页

1 绝对最大等级任何条件下都不可违反表 1 给出的绝对最大等级。超过一个或多个限制值会对设备造成永久的损坏。注意！ESD 灵敏的设备。为了预防操作损坏，当处理这类设备时必须使用防范措施。参数供给电压任一数字脚上的电压最小值 -0.3 -0.3 最大值 3.6 VDD+0.3, 最大值 3.6 RF_P,RF_N 和 DCOUPL 上的 -0.3 电压输入 RF 等级存储温度范围焊接回流温度 -50 2 工作条件 CC1100 的工作条件如表 2 所示。 2.0 10 150 265 表 1 绝对最大等级单位 V V V dBm °C °C 条件所有供给引脚必须有相同的电压根据 IPC/JEDEC J-STD-020C 参数操作温度操作供给电压最小值最大值 -40 1.8 85 3.6 单位 °C V 表 2 工作条件条件所有供给引脚必须有相同的电压 3 电气规范若其他值未给定，则 Tc = 25°C, VDD = 3.0V。由 Chipcon’s CC1100 EM 参考设计所测得。参数功率降低最小值典型值最大值条件数字部分的电压调节器关闭，寄存器值保持，低功率 RC 振荡器工作（休眠状态，WOR 开启） 900 单位 nA 模式下的电流消耗电流消耗 400 90 160 15 34 uA mA uA uA uA 数字部分的电压调节器关闭，寄存器值保持（休眠状态）数字部分的电压调节器关闭，寄存器值保持， XOSC 运行（休眠状态， MCSM0.OSC_FORCE_ON 设置）数字部分的电压调节器开启，所有其他模块功率降低（XOFF 状态）每秒自动 RX 选举，使用低功率 RC 振荡器， 460Hz 滤波带宽和 250kbps 数据率，PLL 校准每第 4 次唤起时发生。信道有信号时的平均电流在载波感应等级之下。同上面一样，但信道有信号时的平均电流在载波感应等级之上，1.9msRX 工作暂停，无前导/同第 6 页共 60 页

电流消耗 315MHz 电流消耗 433MHz 电流消耗 868/915M Hz 1.8 15 1.9 8.7 26.9 18.3 15.1 13.4 15.1 14.0 16.2 15.1 28.8 19.3 16.1 14.3 15.6 14.5 16.5 15.5 30.3 19.7 16.6 14.0 15.4 14.2 16.2 15.2 uA uA mA mA mA mA mA 每 15 秒自动 RX 选举，使用低功率 RC 振荡器， 460Hz 滤波带宽和 250kbps 数据率，PLL 校准每第 4 次唤起时发生。信道有信号时的平均电流在载波感应等级之下。同上面一样，但信道有信号时的平均电流在载波感应等级之上，14msRX 工作暂停，无前导/同步词汇。只有数字部分的电压调节器和晶体振荡器工作（空闲状态）只有频率合成器工作（从空闲状态之后直到到达 RX 或 TX 状态及频率校正状态）发送模式，+10dBm 输出功率发送模式，5dBm 输出功率发送模式， 0dBm 输出功率发送模式，-10dBm 输出功率接收模式，2.4kbps，输入在灵敏度限制接收模式，2.4kbps，输入高于灵敏度限制 30dB 接收模式，250kbps，输入在灵敏度限制接收模式，250kbps，输入高于灵敏度限制 30dB 发送模式，+10dBm 输出功率发送模式，5dBm 输出功率发送模式， 0dBm 输出功率发送模式，-10dBm 输出功率接收模式，2.4kbps，输入在灵敏度限制接收模式，2.4kbps，输入高于灵敏度限制 30dB 接收模式，250kbps，输入在灵敏度限制接收模式，250kbps，输入高于灵敏度限制 30dB 发送模式，+10dBm 输出功率发送模式，5dBm 输出功率发送模式， 0dBm 输出功率发送模式，-10dBm 输出功率接收模式，2.4kbps，输入在灵敏度限制接收模式，2.4kbps，输入高于灵敏度限制 30dB 接收模式，250kbps，输入在灵敏度限制接收模式，250kbps，输入高于灵敏度限制 30dB 表 3 电气规范 4 常规特性参数频率范围最小值 300 400 800 典型值最大值 348 464 928 单位 MHz MHz MHz 条件/注意第 7 页共 60 页

数据率 1.2 500 Kbps 表 4 常规特性支持的调制格式：达到 500kbps 的（整形的）MSK（也称为微分补偿 QPSK）达到 500kbps 的 2-FSK GFSK 和 OOK/ASK（达到 250kbps）可选的曼切斯特编码（将数据率分半） 5 RF 接收环节若其他值未给定，则 Tc = 25°C, VDD = 3.0V。由 Chipcon’s CC1100 EM 参考设计所测得。参数微分负载阻抗接收器灵敏度 315/433/ 868/915MHz 最小值典型值最大值单位欧 dBm TBD -110 58 饱和度数字信道滤波带宽邻近的信道排斥， 868MHz 交替的信道排斥， 868MHz 假定的信道排斥，868MHz 1MHz 偏移模块，868MHz 2MHz 偏移模块，868MHz 5MHz 偏移模块，868MHz 10MHz 偏移模块，868MHz 寄生辐射 -100 -88 -88 -15 23 33 29 52 54 61 64 650 dBm dBm dBm dBm dB dB dB dB dB dB dB -57 -47 dBm dBm 条件/注意遵守 CC1100EM 参考设计 2-FSK，1.2kbps，5.2kHz 背离，1%数据包误差率，62 字节数据包长度，58kHz 数字信道滤波带宽。 2-FSK，38.4kbps，20kHz 背离，1%数据包误差率，62 字节数据包长度，100kHz 数字信道滤波带宽。 2-FSK，250kbps，127kHz 背离，1%数据包误差率，62 字节数据包长度，540kHz 数字信道滤波带宽。 OOK，250kbps OOK，1%数据包误差率，62 字节数据包长度，540kHz 数字信道滤波带宽。用户控制。带宽限制与晶体频率成比例（假定为 26.0MHz 晶体） 2-FSK，38.4kbps，20kHz 背离，1%数据包误差率，62 字节数据包长度，150kHz 信道空间。理想信号高于灵敏度限制 3dB. 2-FSK，38.4kbps，20kHz 背离，1%数据包误差率，62 字节数据包长度，150kHz 信道空间。理想信号高于灵敏度限制 3dB. 2-FSK，38.4kbps，20kHz 背离，1%数据包误差率，62 字节数据包长度，150kHz 信道空间， IF 频率 305kHz.理想信号高于灵敏度限制 3dB. 高于灵敏度限制3dBm时的理想信道。与ETSI EN 300 220 class 2接收器要求相适应。高于灵敏度限制3dBm时的理想信道。与ETSI EN 300 220 class 2接收器要求相适应。高于灵敏度限制3dBm时的理想信道。与ETSI EN 300 220 class 2接收器要求相适应。高于灵敏度限制3dBm时的理想信道。与ETSI EN 300 220 class 2接收器要求相适应。 25MHz-1GHz 高于 1GHz 表 5 RF 接收环节第 8 页共 60 页

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