德州儀器CC1310F128RGZR無線收發(fā)芯片中文資料

引言

德州儀器（Texas Instruments，簡稱TI）作為全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體設(shè)計與制造公司，在無線通信領(lǐng)域擁有深厚的技術(shù)積累和豐富的產(chǎn)品線。其中，CC1310F128RGZR無線收發(fā)芯片作為TI CC26xx和CC13xx系列的一員，以其經(jīng)濟(jì)高效、超低功耗及強(qiáng)大的射頻（RF）性能，在物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、智能家居、工業(yè)監(jiān)控等多個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。本文將詳細(xì)介紹CC1310F128RGZR的型號類型、工作原理、特點、應(yīng)用及關(guān)鍵參數(shù)。

　　廠商名稱：TI德州儀器

　　元件分類：無線收發(fā)芯片

　　中文描述： 具有128kB閃存的SimpleLink?32位Arm Cortex-M3低于1GHz無線MCU

　　英文描述： SimpleLink?Sub-1 GHz Ultra-Low Power Wireless Microcontroller

　　數(shù)據(jù)手冊：http://syqqgy.com/data/k01-24305377-CC1310F128RGZR.html

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　　CC1310F128RGZR概述

　　CC1310器件是一款經(jīng)濟(jì)高效型超低功耗低于1GHz射頻器件，由德州儀器(TI)?傾力打造，屬于SimpleLink?微控制器(MCU)平臺的組成部分。該平臺包含Wi-Fi?、低功耗Bluetooth?、低于1GHz、以太網(wǎng)、Zigbee?、Thread和主機(jī)MCU。所有這些器件均共用一個簡單易用的通用開發(fā)環(huán)境，其中包含單個核心軟件開發(fā)套件(SDK)和豐富的工具集。借助一次性集成的SimpleLink平臺，用戶可以將產(chǎn)品組合中的任何器件組合添加到自己的設(shè)計中，從而在設(shè)計要求變更時實現(xiàn)100%代碼重用。

　　憑借極低的有源射頻和MCU電流消耗以及靈活的低功耗模式，CC1310器件可確保卓越的電池壽命，并能夠在小型紐扣電池供電的情況下以及在能量采集應(yīng)用中實現(xiàn)遠(yuǎn)距離工作。

　　CC1310器件是高度集成的真正的單芯片解決方案，整合了完整的射頻系統(tǒng)和片上直流/直流轉(zhuǎn)換器。

　　CC1310F128RGZR中文參數(shù)

　　制造商:Texas Instruments

　　產(chǎn)品種類:射頻微控制器-MCU

　　核心:ARM Cortex M3

　　工作頻率:Sub-GHz

　　數(shù)據(jù)總線寬度:32 bit

　　程序存儲器大小:128 kB

　　數(shù)據(jù)RAM大小:20 kB

　　最大時鐘頻率:48 MHz

　　ADC分辨率:12 bit

　　電源電壓-最小:1.8 V

　　電源電壓-最大:3.8 V

　　最大工作溫度:+85 C

　　封裝/箱體:VQFN-48

　　安裝風(fēng)格:SMD/SMT

　　封裝:Reel

　　封裝:Cut Tape

　　封裝:MouseReel

　　商標(biāo):Texas Instruments

　　數(shù)據(jù)Ram類型:RAM

　　開發(fā)套件:CC1310DK

　　接口類型:I2C，I2S，SSI，UART

　　最小工作溫度:-40 C

　　濕度敏感性:Yes

　　ADC通道數(shù)量:8 Channel

　　輸入/輸出端數(shù)量:30 I/O

　　定時器數(shù)量:4 Timer

　　工作電源電壓:1.8 V to 3.8 V

　　CC1310F128RGZR引腳圖

型號類型

CC1310F128RGZR是TI推出的一款集成射頻收發(fā)器與微控制器（MCU）的單片解決方案，屬于SimpleLink?系列。該芯片結(jié)合了高性能的RF收發(fā)器與基于ARM Cortex?-M3的MCU，專為低功耗無線應(yīng)用設(shè)計。型號中的“CC1310”代表產(chǎn)品系列，“F128RGZR”則包含了具體的配置信息，如128kB的閃存容量及特定的封裝和版本標(biāo)識。

工作原理

CC1310F128RGZR芯片內(nèi)部集成了RF收發(fā)器、MCU、電源管理單元（PMU）以及多種外設(shè)接口，形成了一個完整的無線系統(tǒng)解決方案。其工作原理主要包括以下幾個部分：

1. 射頻收發(fā)：RF收發(fā)器負(fù)責(zé)信號的發(fā)送與接收，支持300MHz至930MHz的頻率范圍，覆蓋多種ISM頻段（工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療頻段）。通過DSSS（直接序列擴(kuò)頻）和GFSK（高斯頻移鍵控）等調(diào)制方式，實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)傳輸。

2. 微控制器處理：基于ARM Cortex?-M3的MCU負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理、協(xié)議棧運行及系統(tǒng)管理。其高性能的處理器和豐富的片上資源（如RAM、閃存）能夠支持復(fù)雜的算法和應(yīng)用程序。

3. 電源管理：芯片內(nèi)置了高效的電源管理單元，能夠根據(jù)系統(tǒng)需求動態(tài)調(diào)整功耗，實現(xiàn)超低功耗運行。同時，支持多種低功耗模式，以延長電池壽命。

4. 外設(shè)接口：提供多種串行接口（如I2C、I2S、JTAG、SPI、UART）和GPIO（通用輸入輸出）引腳，便于與其他設(shè)備或傳感器連接。

特點

1. 超低功耗：CC1310F128RGZR具有極低的有源RF和MCU電流消耗，支持多種低功耗模式，確保卓越的電池使用壽命。

2. 高性能RF：集成了高性能的RF收發(fā)器，支持多種調(diào)制方式和頻率范圍，提供出色的靈敏度和穩(wěn)定性。

3. 強(qiáng)大的處理能力：基于ARM Cortex?-M3的MCU具有高性能的處理器和豐富的片上資源，支持復(fù)雜的算法和應(yīng)用程序。

4. 高度集成：將RF收發(fā)器、MCU、電源管理單元及多種外設(shè)接口集成于單片，形成真正的單片解決方案，簡化了系統(tǒng)設(shè)計。

5. 靈活的配置：支持多種RF標(biāo)準(zhǔn)和物理層協(xié)議，可根據(jù)應(yīng)用需求進(jìn)行靈活配置。

6. 易于開發(fā)：提供豐富的開發(fā)工具和軟件框架（如TI-RTOS），降低了開發(fā)難度和成本。

應(yīng)用

CC1310F128RGZR廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域，包括但不限于：

1. 物聯(lián)網(wǎng)（IoT）：作為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中的核心通信芯片，實現(xiàn)設(shè)備間的無線互聯(lián)和數(shù)據(jù)傳輸。

2. 智能家居：應(yīng)用于智能家居控制系統(tǒng)中的傳感器、執(zhí)行器等設(shè)備，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和智能化管理。

3. 工業(yè)監(jiān)控與控制：在工業(yè)自動化、監(jiān)控系統(tǒng)中，實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、傳輸和監(jiān)控。

4. 無線醫(yī)療保健：應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)備的無線數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程監(jiān)控，提高醫(yī)療服務(wù)的效率和質(zhì)量。

5. 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)：作為傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、處理和傳輸。

6. 能量收集應(yīng)用：支持由小型紐扣電池或能量收集器供電的遠(yuǎn)距離操作設(shè)備。

關(guān)鍵參數(shù)

• 頻率范圍：300MHz ~ 930MHz

• 數(shù)據(jù)速率（最大值）：50kbps

• 輸出功率：14dBm

• 靈敏度：-124dBm（在50kbps時）

• 存儲容量：128kB閃存，20kB RAM

• 工作電壓：1.8V ~ 3.8V

• 電流消耗：

• 接收電流：5.5mA

• 傳輸電流：12.9mA ~ 22.6mA

• 工作溫度：-40°C ~ 85°C

• 封裝形式：通常提供QFN（Quad Flat No-leads）封裝，具體引腳數(shù)量和尺寸根據(jù)具體型號而定，如CC1310F128RGZR可能采用48引腳或更多引腳的QFN封裝，這種封裝形式緊湊且適合高密度應(yīng)用。

• 調(diào)制方式：支持DSSS（直接序列擴(kuò)頻）和GFSK（高斯頻移鍵控）等多種調(diào)制方式，這些調(diào)制方式各有特點，DSSS適用于需要較高抗干擾性的場景，而GFSK則因其簡單性和高效性在短距離通信中廣泛應(yīng)用。

• 協(xié)議棧支持：內(nèi)置或可通過軟件支持多種無線通信協(xié)議，包括但不限于Zigbee、Thread、Bluetooth Smart（BLE）以及TI自有的SimpleLink?協(xié)議棧，這為用戶提供了靈活的通信協(xié)議選擇，便于與不同標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)。

• 安全性：具備硬件級別的安全功能，如AES加密引擎，可用于保護(hù)傳輸數(shù)據(jù)的安全性和完整性。同時，支持多種安全認(rèn)證機(jī)制，確保設(shè)備間的安全通信。

• 開發(fā)環(huán)境：TI為CC1310F128RGZR提供了全面的開發(fā)工具鏈，包括Code Composer Studio（CCS）集成開發(fā)環(huán)境（IDE）、SmartRF Studio射頻配置工具、以及多種評估板和開發(fā)套件。這些工具極大地簡化了開發(fā)流程，加速了產(chǎn)品上市時間。

• 軟件庫和框架：提供豐富的軟件庫和框架，如TI-RTOS實時操作系統(tǒng)、Sensor Controller庫、EasyLink?和SmartRF? Stack等，這些庫和框架不僅降低了開發(fā)難度，還提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

• 低功耗模式：除了正常的運行模式外，CC1310F128RGZR還支持多種低功耗模式，如睡眠模式、深度睡眠模式和待機(jī)模式等。這些模式通過關(guān)閉不必要的電路或降低時鐘頻率來減少功耗，非常適合需要長時間運行且依賴電池供電的應(yīng)用場景。

• 硬件加速：內(nèi)置多種硬件加速器，如AES加密加速器、DMA（直接內(nèi)存訪問）控制器等，這些加速器能夠分擔(dān)CPU的負(fù)擔(dān)，提高數(shù)據(jù)處理的效率和速度。

• 外設(shè)接口：除了基本的GPIO接口外，還提供了UART、SPI、I2C等多種串行通信接口，以及ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）、DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換器）、定時器、看門狗等豐富的外設(shè)資源。這些接口和資源使得CC1310F128RGZR能夠輕松連接各種傳感器和執(zhí)行器，實現(xiàn)復(fù)雜的功能和應(yīng)用。

綜上所述，CC1310F128RGZR作為一款集高性能RF收發(fā)器與ARM Cortex-M3 MCU于一體的無線收發(fā)芯片，憑借其超低功耗、高性能、高度集成以及靈活的配置特性，在物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、工業(yè)監(jiān)控等多個領(lǐng)域展現(xiàn)出了廣泛的應(yīng)用前景。通過TI提供的全面開發(fā)工具鏈和豐富的軟件庫支持，開發(fā)者可以更加高效地實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)和創(chuàng)新。