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超低功耗高性能 2.4GHz GFSK 无线发射芯片

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标签: 低功耗

随着计算机技术和微电子技术的迅速发展,嵌入式系统应用领域越来越广泛。节能是全球化的热潮,如计算机里的许多芯片过去用5V供电,现在用3.3V、1.8V,并提出了绿色系统的概念。很多厂商很注重微控制器的低功耗问题。电路与系统的低功耗设计一直都是电子工程技术人员设计时需要考虑的重要因素。

2.4GHz

随着计算机技术和微电子技术的迅速发展,嵌入式系统应用领域越来越广泛。节能是全球化的热潮,如计算机里的许多芯片过去用5V供电,现在用3.3V、1.8V,并提出了绿色系统的概念。很多厂商很注重微控制器的低功耗问题。电路与系统的低功耗设计一直都是电子工程技术人员设计时需要考虑的重要因素。

rf

射频(RF)是Radio Frequency的缩写,表示可以辐射到空间的电磁频率,频率范围从300KHz~300GHz之间。射频简称RF射频就是射频电流,它是一种高频交流变化电磁波的简称。每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流,大于10000次的称为高频电流,而射频就是这样一种高频电流。

ic

就是集成电路,泛指所有的电子元器件,是在硅板上集合多种电子元器件实现某种特定功能的电路模块。它是电子设备中最重要的部分,承担着运算和存储的功能。集成电路的应用范围覆盖了军工、民用的几乎所有的电子设备。

低功耗2.4GHz  rf  ic

文档内容节选

Preliminary Si24R1 超低功耗高性能 24GHz GFSK 无线收发芯片 主要特性 应用范围 cid132 工作在 24GHz ISM 频段 cid132 调制方式:GFSKFSK cid132 数据速率:2Mbps1Mbps250Kbps cid132 超低关断功耗:07uA cid132 超低待机功耗:15uA cid132 快速启动时间: 130uS cid132 内部集成高 PSRR LDO cid132 宽电源电压范围:1936V cid132 宽数字 IO 电压范围19525V cid132 低成本晶振:16MHz60ppm cid132 接收灵敏度:83dBm 2MHz cid132 最高发射功率:7dBm cid132 接收电流2Mbps:15mA cid132 发射电流2Mbps 12mA0dBm cid132 最高 10MHz 四线 SPI 接口 cid132 内部集成智能 ARQ 基带协议引擎 cid132 收发数据硬件中断输出 cid......

Preliminary Si24R1 超低功耗高性能 2.4GHz GFSK 无线收发芯片 主要特性 应用范围 (cid:132) 工作在 2.4GHz ISM 频段 (cid:132) 调制方式:GFSK/FSK (cid:132) 数据速率:2Mbps/1Mbps/250Kbps (cid:132) 超低关断功耗:0.7uA (cid:132) 超低待机功耗:15uA (cid:132) 快速启动时间: ≤ 130uS (cid:132) 内部集成高 PSRR LDO (cid:132) 宽电源电压范围:1.9-3.6V (cid:132) 宽数字 I/O 电压范围:1.9-5.25V (cid:132) 低成本晶振:16MHz±60ppm (cid:132) 接收灵敏度:-83dBm @2MHz (cid:132) 最高发射功率:7dBm (cid:132) 接收电流(2Mbps):15mA (cid:132) 发射电流(2Mbps): 12mA(0dBm) (cid:132) 最高 10MHz 四线 SPI 接口 (cid:132) 内部集成智能 ARQ 基带协议引擎 (cid:132) 收发数据硬件中断输出 (cid:132) 支持 1bit RSSI 输出 (cid:132) 极少外围器件,降低系统应用成本 (cid:132) QFN20 封装或 COB 封装 结构框图 (cid:139) 无线鼠标、键盘 (cid:139) 无线遥控、体感设备 (cid:139) 有源 RFID、NFC (cid:139) 智能电网、智能家居 (cid:139) 无线音频 (cid:139) 无线数据传输模块 (cid:139) 低功耗自组网无线传感网节点 封装图 15 14 13 12 11 IREF 16 VSS 17 VCC 18 VDD_D 19 VSS 20 10 XI 9 8 7 6 XO VSS VCC IRQ QFN20 4×4 1 2 3 4 5 Preliminary Si24R1 术语缩写 术语 ARQ ART ARD BER CE CRC CSN DPL GFSK IRQ ISM LSB Mbps MCU MHz MISO MOSI MSB PA PID PLD RX TX PWR_DWN PWR_UP RF_CH RSSI RX RX_DR SCK SPI TX TX_DS XTAL 描述 Auto Repeat-reQuest Auto ReTransmission Auto Retransmission Delay Bit Error Rate Chip Enable Cyclic Redundancy Check Chip Select Dynamic Payload Length Gaussian Frequency Shift Keying Interrupt Request Industrial-Scientific-Medical Least Significant Bit Megabit per second Micro Controller Unit Mega Hertz Master In Slave Out Master Out Slave In Most Significant Bit Power Amplifier Packet Identity Payload RX TX Power Down Power UP Radio Frequency Channel Received Signal Strength Indicator Receiver Receive Data Ready SPI Clock Serial Peripheral Interface Transmitter Transmit Data Sent Crystal 中文描述 自动重传请求 自动重发 自动重传延迟 误码率 芯片使能 循环冗余校验 片选 动态载波长度 高斯频移键控 中断请求 工业-科学-医学 最低有效位 兆位每秒 微控制器 兆赫兹 主机输入从机输出 主机输出从机输入 最高有效位 功率放大器 数据包识别位 载波 接收端 发射端 掉电 上电 射频通道 信号强度指示器 接收机 接收数据准备就绪 SPI 时钟 串行外设接口 发射机 已发数据 晶体振荡器 Preliminary Si24R1 目 录 1 简介................................................................................................................. 4 2 引脚信息......................................................................................................... 5 3 工作模式......................................................................................................... 6 3.1 状态转换图 ............................................................................................................... 6 3.1.1 Shutdown工作模式............................................................................................. 7 3.1.2 Standby工作模式................................................................................................ 7 3.1.3 Idle-TX工作模式................................................................................................ 7 3.1.4 TX工作模式........................................................................................................ 7 3.1.5 RX 工作模式 ..................................................................................................... 7 4 数据包处理协议 ............................................................................................................ 9 4.1 ARQ包格式............................................................................................................... 9 4.2 ARQ通信模式......................................................................................................... 10 4.2.1 ACK模式 .......................................................................................................... 10 4.2.2 NO ACK模式.................................................................................................... 12 4.2.3 动态PAYLOAD长度与静态PAYLOAD长度................................................ 12 4.2.4 多管道通信...................................................................................................... 12 5 SPI数据与控制接口................................................................................................... 14 5.1 SPI命令.................................................................................................................... 14 5.2 SPI时序.................................................................................................................... 15 6 寄存器映射表............................................................................................................... 16 7 主要参数指标............................................................................................................... 22 7.1 极限参数 ................................................................................................................ 22 7.2 电气指标 ................................................................................................................ 22 8 封装 ................................................................................................................................. 24 9 典型应用原理图 .......................................................................................................... 26 9.1 典型应用原理图 .................................................................................................... 26 9.2 PCB布线.................................................................................................................. 27 10 订单信息...................................................................................................................... 29 11 技术支持与联系方式 .............................................................................................. 30 附: 典型配置方案 .......................................................................................................... 31 Preliminary Si24R1 1 简介 Si24R1 是一颗工作在 2.4GHz ISM 频段,专为低功耗无线场合设计,集成嵌入式 ARQ 基带协议引擎的无线收发器芯片。工作频率范围为 2400MHz-2525MHz,共有 126 个 1MHz 带宽的信道。 Si24R1 采用 GFSK/FSK 数字调制与解调技术。数据传输速率与 PA 输出功率都可以 调节,支持 2Mbps,1Mbps,250Kbps 三种数据速率。高的数据速率可以在更短的时间完成 同样的数据收发,因此可以具有更低的功耗。 Si24R1 针对低功耗应用场合进行了特别优化,在关断模式下,所有寄存器值与 FIFO 值保持不变,关断电流为 0.7uA;在待机模式下,时钟保持工作,电流为 15uA,并且可 以在最长 130uS 时间内开始数据的收发。 Si24R1 操作方式非常方便, 只需要微控制器(MCU)通过 SPI 接口对芯片少数几 个寄存器配置即可以实现数据的收发通信。嵌入式 ARQ 基带引擎基于包通信原理,支持 多种通信模式,可以手动或全自动 ARQ 协议操作。内部集成收发 FIFO,可以保证芯片 与 MCU 数据连续传输,增强型 ARQ 基带协议引擎能处理所有高速操作,因此大大降低了 MCU 的系统消耗。 Si24R1 具有非常低的系统应用成本,只需要一个 MCU 和少量外围无源器件即可以 组成一个无线数据收发系统。内部集成高 PSRR 的 LDO 电源,保证 1.9-3.6V 宽电源范围 内稳定工作;数字 I/O 兼容 2.5V/3.3V/5V 等多种标准 I/O 电压,可以与各种 MCU 端口 直接连接。 图 1-1 芯片结构框图 Preliminary Si24R1 2 引脚信息 图 2-1 Si24R1 引脚信息图(QFN20 4×4 封装) 表 2.1 引脚功能描述 端口名称 CE CSN SCK MOSI MISO IRQ VCC 端口类型 DI DI DI DI DO DO Power 功能描述 芯片开启信号,激活 RX 或 TX 模式 SPI 片选信号 SPI 时钟信号 SPI 输入信号 SPI 输出信号 可屏蔽中断信号,低电平有效 电源(+1.9 ~ +3.6V,DC) VSS Power 地(0V) XO XI VDD_PA RFP RFN IREF VDD_D Die exposed AO AI Power RF RF AI PO Power 晶体振荡器输出引脚 晶体振荡器输入引脚 给内置 PA 供电的电源输出引脚(+1.8V) 天线接口 1 天线接口 2 基准电流 内部数字电路电源,须接去耦电容 地(0V),推荐与 PCB 大面积地相连 端口 1 2 3 4 5 6 7,15, 18 8,14, 17,20 9 10 11 12 13 16 19
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评论

过安静生活
这个中文版很好,谢谢分享!
2020-02-27 12:55:42回复
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