無線發(fā)射模塊設(shè)計 - 基于ZigBee的無線病房呼叫系統(tǒng)便攜端設(shè)計

　　4 無線發(fā)射模塊設(shè)計

　　CC2420 內(nèi)部使用1.8V 工作電壓，因而功耗很低，適合于電池供電的設(shè)備；外部數(shù)字I/O接口使用3.3V 電壓，這樣可以保持和3.3V 邏輯期間的兼容性。它在片上集成了一個直流穩(wěn)壓器，能夠把3.3V 電壓轉(zhuǎn)換成1.8V 電壓。

　　圖 4-1 CC2420 外圍電路圖

　　圖4-1 給出了CC2420 外圍電路圖。芯片本振信號既可由外部有源晶體提供，也可由內(nèi)部電路提供。由內(nèi)部電路提供時需外加晶體振蕩器和兩個負載電容，電容的大小取決于晶體的頻率及輸入容抗等參數(shù)。本文采用16MHz 晶振，電容值為22pF.如果使用外部時鐘，直接從XOSC16_Q1 引腳引入，XOSC16_Q2 引腳保持懸空；如果使用內(nèi)部晶體振蕩器，晶體接在XOSC16_Q1 和XOSC16_Q2 引腳之間。射頻輸入/輸出匹配電路主要用來匹配芯片的輸入輸出阻抗，使其輸入輸出阻抗為50Ω，同時為芯片內(nèi)部的PA 及LNA 提供直流偏置。

　　CC2420 通過4 線SPI 總線（SI、SO、SCLK、CSn）設(shè)置芯片的工作模式，并實現(xiàn)讀/寫緩存數(shù)據(jù)，讀/寫狀態(tài)寄存器等。通過控制FIFO 和FIFOP 管腳接口的狀態(tài)可設(shè)置發(fā)射/接收緩存器。CC2420 射頻信號的收發(fā)采用差分方式進行傳輸，其最佳差分負載是115+j180Ω阻抗匹配電路應(yīng)該根據(jù)這個數(shù)值進行調(diào)整。

　　CC2420 具有內(nèi)部發(fā)送接收（T/R）開關(guān)電路，這就使得天線接口的匹配極為容易。RF 采用差動連接；單集天線需要使用不平衡變壓器。通過外接直流通路，連接引腳TXRX_SWITCH到RF_P 和RF_N，實現(xiàn)PA 和LNA 的偏置。

　　CC2420 是一個半雙工的RF 芯片，在同一時刻只處于一種工作狀態(tài)，或者出于發(fā)送狀態(tài)，或者處于接收狀態(tài)；CC2420 有15 個命令寄存器，每個寄存器都有一個固定的地址；CC2420的發(fā)送緩沖與接收緩沖是分開的：TXFIFO 為128 字節(jié)，RXFIFO 為128 字節(jié)。

　　TXFIFO 與RXFIFO 的讀寫可以通過兩種方式進行：

　　寄存器方式：通過讀寫TXFIFO 寄存器（0x3E）操作128 字節(jié)的TXFIFO 通過讀寫RXFIFO寄存器（0x3F）操作128 字節(jié)的RXFIFO.

　　RAM 方式：直接對具體RAM 地址的讀寫來操作指定地址的RAM 數(shù)據(jù)。

　　TXFIFO 中同一時刻只能有一個等待發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，RXFIFO 中同一時刻可以有多個接受到的數(shù)據(jù)幀，只要這些數(shù)據(jù)幀的總長度不超過128 字節(jié)。CC2420 使用SFD、FIFO、FIFOP 表示收發(fā)數(shù)據(jù)的狀態(tài)。