CC1100E
½功耗
Sub-GHz RF
收发器
(470-510
MHz
和
950-960 MHz)
应用范围
运行于
470/950 MHz ISM/SRD
频带的超½功耗无线应用
无线传感½络
家庭和楼宇自动化
高级抄表架构
(AMI)
无线计量
无线告警和安全系统
产品描述
CC1100E
是一款
Sub-GHz
高性½射频收发器,设计旨在用于极½功耗
RF
应用。其主要针对工业、科研和医疗
(ISM)
以及
470-510 MHz
和
950-960
MHz
频带的短距离无线通信设备
(SRD)。CC1100E
特别适合于那些针对日本
ARIB STD-T96
标准和中½
470-510 MHz
短距离通信设备的无线应用。
CC1100E
在代码、
封装和外引脚方面均与
CC1101[1]
和
CC1100
[2] RF
收发
器兼容。CC1100E、CC1101 以及
CC1100
均支持互补频带,可用于全球最为
常用的开放式½于
1 GHz
频率的
RF
设计:
CC1100E:470-510
MHz
和
950-960 MHz
CC1101:300-348
MHz,387-464 MHz
和
779-928 MHz
CC1100:300-348
MHz,400-464 MHz
和
800-928 MHz
CC1100E
RF
收发器与一个高度可配½的基带调制解调器集成在一起。该调制
解调器支持各种调制格式,并且拥有高达
500 kBaud
的可配½数据速率。
CC1100E
可提供对数据包处理、数据缓冲、突发传输、空闲信道评估、链路质
量指示以及无线唤醒的广泛硬件支持。
我们可通过一个
SPI
接口对
CC1100E
的主要运行参数和
64
字节发送/接收
FIFO
进行控制。一个典型的系统中,CC1100E 通常会与一颗微控制器以及少
数附加无源组件一起½用。
在没有事先得到德州仪器
(TI)
书面许可的情况下,不得将该产品用于下列任½产品或系统中:
(
1
)植入式心律管理系统,包括无限制起搏器、除颤器和心脏再同步设备,
(
2
)直接与一个或多个植入式医疗设备通信的外部心律管理系统;或
(
3
)用于监控或治疗心脏功½的其它设备,包括无限制压力传感器、生物化学传感器和神经刺激器。
如果您的应用可½属于上述类别,请发邮件至:
lpw-medical-approval@list.ti.com
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CC1100E
关键特性
RF
性½
高灵敏度(1.2
kBaud、480 MHz、1%
误包率条件下为
–112 dBm)
½电流消耗(1.2
kBaud、480 MHz
下
RX
中为
15.5 mA)
所有支持频率下高达
+10dBm
的可编程输出功率
卓越的接收机选择性和阻断性½
1.2
到
500kBaud
的可编程数据速率
频带:470-510
MHz
和
950- 960 MHz
模拟特性
支持
2-FSK、GFSK、MSK
以及
OOK,灵活的 ASK
波½整½
快速的锁定频率合成器以及
90
μs
的建立时间½其适合于许多跳频系统。
½用自动频率补偿
(AFC)
将频率合成器调整到实际接收信号中心频率
集成的模拟温度传感器
数字特性
提供对数据包导向系统的灵活支持;同步字检测、地址校验、灵活的数据包
长度以及自动
CRC
处理的片上支持
高效的
SPI
接口;利用一次“突发”数据传输便可对所有寄存器进行编程
数字
RSSI
输出
可编程信道滤波器带½
可编程½½波监听
(CS)
指示器
可编程前导质量指示器
(PQI),用于随机噪声伪同步字检测增强保护
支持发送前自动空闲信道评估
(CCA)(用于½½波监听系统)
支持每个数据包的链路质量指示
(LQI)
可选数据自动½化和去½
(de-whitening)
½功耗特性
400 nA
睡眠模式电流消耗
快速启动时间;
从睡眠模式½为
RX
或者
TX
模式只需
240
μs
(由
EM
参
考设计
[3]
和
[4]
测量得出)
自动½功耗
RX
½询无线唤醒功½
单独的
64
字节
RX
和
TX
数据
FIFO(实现了突发模式数据传输)
一般特性
少量的外部组件;完全片上频率合成器,无需外部滤波器或
RF
开关
绿色封装:符合
RoHS
标准,不含锑或溴
小尺寸封装(QFN
4x4 mm
封装,20 引脚)
适合于那些针对日本
ARIB STD-T96
标准的系统
适合于那些针对中½
470-510 MHz
短距离通信设备规定的系统
支持异步和同步串行接收/发送模式,以向后兼容现有无线通信协议。
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CC1100E
缩略语
本文所½用的缩略语如下所示:
ACP
ADC
AFC
AGC
AMR
ARIB
ASK
BER
BT
CCA
CFR
CRC
CS
CW
DC
DVGA
ESR
FEC
FIFO
FHSS
2-FSK
GFSK
IF
I/Q
ISM
LC
LNA
LO
LSB
LQI
MCU
MSB
邻近信道功率
模数½换器
自动频率补偿
自动增益控制
自动抄表
无线电工商协会
幅移键控
误码率
带½时间乘积
空闲信道评估
美½联邦法规
循环冗½校验
½½波监听
连续波(未调制½½波)
直流电
数字可变增益放大器
等效串联电阻
前向纠错
先进先出
跳频展频
二进制频移键控
高斯型频移键控
中频
同相½/正交相½
工业、科研、医疗
电感电容
½噪声放大器
本地振荡器
最½½
链路质量指示
微控制器
最高½
MSK
最小频移键控
N/A
不适用
NRZ
非½零编码
OOK
开关键控
PA
功率放大器
PCB
印刷电路板
PD
断电模式
PER
误包率
PLL
锁相环
POR
上电复½
PQI
前导质量指示符
PQT
前导质量阈值
PTAT
与绝对温度成正比
QFN
无引线四方扁平封装
QPSK
正交相½偏移键控
RC
阻容
RF
射频
RSSI
接收信号强度指示
RX
接收、接收模式
SAW
声表面波
SMD
表面贴装器件
SNR
信噪比
SPI
串行外设接口
SRD
短距离无线通信设备
TBD
待定义
T/R
传输/接收
TX
传输、传输模式
UHF
超高频率
VCO
压控振荡器
WOR
无线唤醒、½功耗½询
XOSC
晶½振荡器
XTAL
晶½
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CC1100E
目½
应用范围
..........................................................................................................1
产品描述
..........................................................................................................1
关键特性
..........................................................................................................2
RF
性½
...........................................................................................................2
模拟特性
..........................................................................................................2
数字特性
..........................................................................................................2
½功耗特性.......................................................................................................2
一般特性
..........................................................................................................2
缩略语
..............................................................................................................3
1
最大绝对额定值............................................................................................7
2
工½条件.......................................................................................................7
3
一般特性.......................................................................................................7
4
电气规范.......................................................................................................8
4.1
电流消耗....................................................................................................8
4.2 RF
接收部分
............................................................................................10
4.3 RF
发送部分
............................................................................................13
4.4
晶½振荡器
..............................................................................................15
4.5
½功耗
RC
振荡器..................................................................................15
4.6
频率合成器特性
.......................................................................................16
4.7
模拟温度传感器
.......................................................................................16
4.8 DC
特性...................................................................................................17
4.9
上电复½..................................................................................................17
5
引脚配½.....................................................................................................17
6
电路描述.....................................................................................................19
7
应用电路.....................................................................................................20
7.1
偏½电阻..................................................................................................20
7.2
平衡-不平衡½换器
(Balun)
和
RF
匹配..............................................20
7.3
晶½.........................................................................................................20
7.4
参考信号..................................................................................................21
7.5
额外滤波..................................................................................................21
7.6
电源去耦..................................................................................................21
7.7
天线因素...................................................................................................21
7.8 PCB
布局建议
.........................................................................................24
8
配½概述.....................................................................................................25
9
配½½件.....................................................................................................26
10 4-线串行配½及数据接口...........................................................................27
10.1
芯片状态字节.........................................................................................29
10.2
寄存器存取
............................................................................................29
10.3 SPI
读取
................................................................................................30
10.4
指令选通脉冲.........................................................................................30
10.5 FIFO
存取..............................................................................................31
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CC1100E
10.6 PATABLE
存取.......................................................................................32
11
微控制器接口和引脚配½..........................................................................32
11.1
配½接口
................................................................................................32
11.2
一般控制和状态引脚
..............................................................................33
11.3
可选无线控制特性
.................................................................................33
12
数据速率编程
...........................................................................................34
13
接收机信道滤波器带½
.............................................................................34
14
解调器、符号同步器与数据判定...............................................................35
14.1
频率偏移补偿.........................................................................................35
14.2
½同步
...................................................................................................36
14.3
字节同步................................................................................................36
15
数据包处理硬件支持.................................................................................36
15.1
数据½化................................................................................................37
15.2
数据包格式
............................................................................................38
15.3
接收模式下的数据包滤波.......................................................................40
15.4
发送模式下的数据包处理.......................................................................41
15.5
接收模式下的数据包处理.......................................................................42
15.6
固件中的数据包处理..............................................................................42
16
调制格式...................................................................................................43
16.1
频移键控................................................................................................43
16.2
最小½换键控.........................................................................................44
16.3
振幅调制................................................................................................44
17
接收信号限定符和链路质量信息...............................................................44
17.1
同步字限定符.........................................................................................45
17.2
前导质量阈值
(PQT) .............................................................................45
17.3 RSSI ......................................................................................................46
17.4
½½波监听
(CS).......................................................................................47
17.5
空闲信道评估
(CCA) .............................................................................49
17.6
链路质量指示器
(LQI) ...........................................................................50
18
交错前向纠错
...........................................................................................50
18.1
前向纠错
(FEC) ....................................................................................50
18.2
交错.......................................................................................................51
19
无线控制...................................................................................................51
19.1
上电启动序列.........................................................................................52
19.2
晶½控制................................................................................................54
19.3
稳压器控制
............................................................................................54
19.4
有源模式................................................................................................54
19.5
无线唤醒
(WOR)...................................................................................55
19.6
定时........................................................................................................57
19.7 RX
终止定时器
......................................................................................57
20
数据
FIFO ................................................................................................58
21
频率编程...................................................................................................60
22 VCO ..........................................................................................................61
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