SoC降低ZigBee節(jié)點成本(05-100)

　　CC2430的設(shè)計結(jié)合了8Kbyte的RAM及強(qiáng)大的外圍模塊,并且有3種不同的版本,他們是根據(jù)不同的閃存空間32,64和128kByte來優(yōu)化復(fù)雜度與成本的組合。

　　CC2430的尺寸只有7×7mm 48-pin的封裝,采用具有內(nèi)嵌閃存的0.18µm CMOS標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。這可實現(xiàn)數(shù)字基帶處理器,RF、模擬電路及系統(tǒng)存儲器 整合在同一個硅晶片上。

　　圖2展示了CC2430的方框圖。CC2430最要的子系統(tǒng)是MCU 子系統(tǒng)和射頻部分,其中MCU包括存儲器及外設(shè)。其他模塊提供電源管理,時鐘分配和測試等重要功能。

　　MCU和存儲器子系統(tǒng)

　　針對協(xié)議棧,網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用軟件的執(zhí)行對MCU處理能力的要求,CC2430包含一個增強(qiáng)型工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的8位8051微控制器內(nèi)核,運行時鐘32MHz。由于更快的執(zhí)行時間和通過除去被浪費掉的總線狀態(tài)的方式,使得使用標(biāo)準(zhǔn)8051指令集的CC2430增強(qiáng)型8051內(nèi)核,具有8倍的標(biāo)準(zhǔn)8051內(nèi)核的性能。

　　CC2430包含一個DMA控制器。8k字節(jié)靜態(tài)RAM,其中的4k字節(jié)是超低功耗SRAM。32k,64k或128k字節(jié)的片內(nèi)Flash塊提供在電路可編程非易失性存儲器。

　　CC2430集成了4個振蕩器用于系統(tǒng)時鐘和定時操作：一個32MHz晶體振蕩器,一個16MHz RC-振蕩器,一個可選的32.768kHz晶體振蕩器和一個可選的32.768kHz RC 振蕩器。

　　CC2430也集成了用于用戶自定義應(yīng)用的外設(shè)。一個AES協(xié)處理器被集成在CC2430,以支持IEEE802.15.4 MAC 安全所需的(128位關(guān)鍵字)AES的運行,以實現(xiàn)盡可能少的占用微控制器。

　　中斷控制器為總共18個中斷源提供服務(wù),他們中的每個中斷都被賦予4個中斷優(yōu)先級中的某一個。調(diào)試接口采用兩線串行接口,該接口被用于在電路調(diào)試和外部Flash編程。I/O控制器的職責(zé)是21個一般I/O口的靈活分配和可靠控制。

　　CC2430包括四個定時器：一個16位MAC定時器,用以為IEEE802.15.4的CSMA-CA算法提供定時以及為IEEE802.15.4的MAC層提供定時。一個一般的16位和兩個8位定時器,支持典型的定時/計數(shù)功能,例如,輸入捕捉、比較輸出和PWM功能。

　　CC2430內(nèi)集成的其他外設(shè)有:

　　實時時鐘;上電復(fù)位;8通道,8-14位ADC;可編程看門狗;兩個可編程USART,用于主/從SPI或UART操作。

　　為了更好的處理網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用操作的帶寬,CC2430集成了大多數(shù)對定時要求嚴(yán)格的一系列IEEE802.15.4 MAC協(xié)議,以減輕微控制器的負(fù)擔(dān)。這包括：

　　* 自動前導(dǎo)幀發(fā)生器

　　* 同步字插入/檢測

　　* CRC-16校驗

　　* CCA

　　* 信號強(qiáng)度檢測/數(shù)字RSSI

　　* 連接品質(zhì)指示(LQI)

　　* CSMA/CA 協(xié)處理器

　　射頻及模擬收發(fā)器

　　CC2430的射頻和模擬部分實現(xiàn)了相關(guān)物理層的操作,如圖3所示。

 

　　圖3 CC2430 SOC的RF 和模擬部分