模塊說(shuō)明 - 主流ZigBee芯片大盤(pán)點(diǎn)（2）：德州儀器 CC2530

　　模塊說(shuō)明

　　CPU 和內(nèi)存

　　CC253x芯片系列中使用的8051 CPU內(nèi)核是一個(gè)單周期的8051兼容內(nèi)核。它有三種不同的內(nèi)存訪問(wèn)總線(xiàn)（SFR，DATA 和CODE/XDATA），單周期訪問(wèn)SFR，DATA 和主SRAM。它還包括一個(gè)調(diào)試接口和一個(gè)18 輸入擴(kuò)展中斷單元。

　　中斷控制器總共提供了18 個(gè)中斷源，分為六個(gè)中斷組，每個(gè)與四個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)之一相關(guān)。當(dāng)設(shè)備從活動(dòng)模式回到空閑模式，任一中斷服務(wù)請(qǐng)求就被激發(fā)。一些中斷還可以從睡眠模式（供電模式1-3）喚醒設(shè)備。

　　內(nèi)存仲裁器位于系統(tǒng)中心，因?yàn)樗ㄟ^(guò)SFR 總線(xiàn)把CPU 和DMA 控制器和物理存儲(chǔ)器以及所有外設(shè)連接起來(lái)。內(nèi)存仲裁器有四個(gè)內(nèi)存訪問(wèn)點(diǎn)，每次訪問(wèn)可以映射到三個(gè)物理存儲(chǔ)器之一：一個(gè)8-KB SRAM、閃存存儲(chǔ)器和XREG/SFR 寄存器。它負(fù)責(zé)執(zhí)行仲裁，并確定同時(shí)訪問(wèn)同一個(gè)物理存儲(chǔ)器之間的順序。

　　8-KB SRAM映射到DATA存儲(chǔ)空間和部分XDATA存儲(chǔ)空間。8-KB SRAM是一個(gè)超低功耗的SRAM，即使數(shù)字部分掉電（供電模式2 和3）也能保留其內(nèi)容。這是對(duì)于低功耗應(yīng)用來(lái)說(shuō)很重要的一個(gè)功能。

　　32/64/128/256 KB閃存塊為設(shè)備提供了內(nèi)電路可編程的非易失性程序存儲(chǔ)器，映射到XDATA 存儲(chǔ)空間。除了保存程序代碼和常量以外，非易失性存儲(chǔ)器允許應(yīng)用程序保存必須保留的數(shù)據(jù)，這樣設(shè)備重啟之后可以使用這些數(shù)據(jù)。使用這個(gè)功能，例如可以利用已經(jīng)保存的網(wǎng)絡(luò)具體數(shù)據(jù)，就不需要經(jīng)過(guò)完全啟動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)尋找和加入過(guò)程。

　　時(shí)鐘和電源管理

　　數(shù)字內(nèi)核和外設(shè)由一個(gè)1.8-V 低差穩(wěn)壓器供電。它提供了電源管理功能，可以實(shí)現(xiàn)使用不同供電模式的長(zhǎng)電池壽命的低功耗運(yùn)行。有五種不同的復(fù)位源來(lái)復(fù)位設(shè)備。

　　外設(shè)

　　CC2530 包括許多不同的外設(shè)，允許應(yīng)用程序設(shè)計(jì)者開(kāi)發(fā)先進(jìn)的應(yīng)用。

　　調(diào)試接口執(zhí)行一個(gè)專(zhuān)有的兩線(xiàn)串行接口，用于內(nèi)電路調(diào)試。通過(guò)這個(gè)調(diào)試接口，可以執(zhí)行整個(gè)閃存存儲(chǔ)器的擦除、控制使能哪個(gè)振蕩器、停止和開(kāi)始執(zhí)行用戶(hù)程序、執(zhí)行8051 內(nèi)核提供的指令、設(shè)置代碼斷點(diǎn)，以及內(nèi)核中全部指令的單步調(diào)試。使用這些技術(shù)，可以很好地執(zhí)行內(nèi)電路的調(diào)試和外部閃存的編程。

　　設(shè)備含有閃存存儲(chǔ)器以存儲(chǔ)程序代碼。閃存存儲(chǔ)器可通過(guò)用戶(hù)軟件和調(diào)試接口編程。閃存控制器處理寫(xiě)入和擦除嵌入式閃存存儲(chǔ)器。閃存控制器允許頁(yè)面擦除和4 字節(jié)編程。

　　I/O控制器負(fù)責(zé)所有通用I/O引腳。CPU可以配置外設(shè)模塊是否控制某個(gè)引腳或它們是否受軟件控制，如果是的話(huà)，每個(gè)引腳配置為一個(gè)輸入還是輸出，是否連接襯墊里的一個(gè)上拉或下拉電阻。CPU 中斷可以分別在每個(gè)引腳上使能。每個(gè)連接到I/O 引腳的外設(shè)可以在兩個(gè)不同的I/O 引腳位置之間選擇，以確保在不同應(yīng)用程序中的靈活性。

　　系統(tǒng)可以使用一個(gè)多功能的五通道DMA控制器，使用XDATA存儲(chǔ)空間訪問(wèn)存儲(chǔ)器，因此能夠訪問(wèn)所有物理存儲(chǔ)器。每個(gè)通道（觸發(fā)器、優(yōu)先級(jí)、傳輸模式、尋址模式、源和目標(biāo)指針和傳輸計(jì)數(shù)）用DMA 描述符在存儲(chǔ)器任何地方配置。許多硬件外設(shè)（AES 內(nèi)核、閃存控制器、USART、定時(shí)器、ADC 接口）通過(guò)使用DMA 控制器在SFR 或XREG 地址和閃存/SRAM 之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，獲得高效率操作。定時(shí)器1 是一個(gè)16 位定時(shí)器，具有定時(shí)器/PWM 功能。它有一個(gè)可編程的分頻器，一個(gè)16 位周期值，和五個(gè)各自可編程的計(jì)數(shù)器/捕獲通道，每個(gè)都有一個(gè)16 位比較值。每個(gè)計(jì)數(shù)器/捕獲通道可以用作一個(gè)PWM輸出或捕獲輸入信號(hào)邊沿的時(shí)序。它還可以配置在IR產(chǎn)生模式，計(jì)算定時(shí)器3 周期，輸出是ANDed，定時(shí)器3 的輸出是用最小的CPU 互動(dòng)產(chǎn)生調(diào)制的消費(fèi)型IR 信號(hào)。

　　MAC定時(shí)器（定時(shí)器2）是專(zhuān)門(mén)為支持IEEE 802.15.4 MAC或軟件中其他時(shí)槽的協(xié)議設(shè)計(jì)。定時(shí)器有一個(gè)可配置的定時(shí)器周期和一個(gè)8 位溢出計(jì)數(shù)器，可以用于保持跟蹤已經(jīng)經(jīng)過(guò)的周期數(shù)。一個(gè)16 位捕獲寄存器也用于記錄收到/發(fā)送一個(gè)幀開(kāi)始界定符的精確時(shí)間，或傳輸結(jié)束的精確時(shí)間，還有一個(gè)16 位輸出比較寄存器可以在具體時(shí)間產(chǎn)生不同的選通命令（開(kāi)始RX，開(kāi)始TX，等等）到無(wú)線(xiàn)模塊。定時(shí)器3 和定時(shí)器4 是8 位定時(shí)器，具有定時(shí)器/計(jì)數(shù)器/PWM 功能。它們有一個(gè)可編程的分頻器，一個(gè)8 位的周期值，一個(gè)可編程的計(jì)數(shù)器通道，具有一個(gè)8 位的比較值。每個(gè)計(jì)數(shù)器通道可以用作一個(gè)PWM 輸出。

　　睡眠定時(shí)器是一個(gè)超低功耗的定時(shí)器，計(jì)算32-kHz 晶振或32-kHz RC 振蕩器的周期。睡眠定時(shí)器在除了供電模式3 的所有工作模式下不斷運(yùn)行。這一定時(shí)器的典型應(yīng)用是作為實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)器，或作為一個(gè)喚醒定時(shí)器跳出供電模式1 或2。

　　ADC支持7到12位的分辨率，分別在30 kHz或4 kHz的帶寬。DC和音頻轉(zhuǎn)換可以使用高達(dá)八個(gè)輸入通道（端口0）。輸入可以選擇作為單端或差分。參考電壓可以是內(nèi)部電壓、AVDD 或是一個(gè)單端或差分外部信號(hào)。ADC 還有一個(gè)溫度傳感輸入通道。ADC 可以自動(dòng)執(zhí)行定期抽樣或轉(zhuǎn)換通道序列的程序。

　　隨機(jī)數(shù)發(fā)生器使用一個(gè)16 位LFSR 來(lái)產(chǎn)生偽隨機(jī)數(shù)，這可以被CPU 讀取或由選通命令處理器直接使用。例如隨機(jī)數(shù)可以用作產(chǎn)生隨機(jī)密鑰，用于安全。

　　AES加密/解密內(nèi)核允許用戶(hù)使用帶有128位密鑰的AES算法加密和解密數(shù)據(jù)。這一內(nèi)核能夠支持IEEE 802.15.4 MAC 安全、ZigBee 網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層要求的AES 操作。

　　一個(gè)內(nèi)置的看門(mén)狗允許CC2530 在固件掛起的情況下復(fù)位自身。當(dāng)看門(mén)狗定時(shí)器由軟件使能，它必須定期清除；否則，當(dāng)它超時(shí)就復(fù)位它就復(fù)位設(shè)備?；蛘咚梢耘渲糜米饕粋€(gè)通用32-kHz 定時(shí)器。

　　USART 0和USART 1每個(gè)被配置為一個(gè)SPI主/從或一個(gè)UART。它們?yōu)镽X和TX提供了雙緩沖，以及硬件流控制，因此非常適合于高吞吐量的全雙工應(yīng)用。每個(gè)都有自己的高精度波特率發(fā)生器，因此可以使普通定時(shí)器空閑出來(lái)用作其他用途。

　　無(wú)線(xiàn)設(shè)備

　　CC2530 具有一個(gè)IEEE 802.15.4 兼容無(wú)線(xiàn)收發(fā)器。RF 內(nèi)核控制模擬無(wú)線(xiàn)模塊。另外，它提供了MCU 和無(wú)線(xiàn)設(shè)備之間的一個(gè)接口，這使得可以發(fā)出命令，讀取狀態(tài)，自動(dòng)操作和確定無(wú)線(xiàn)設(shè)備事件的順序。無(wú)線(xiàn)設(shè)備還包括一個(gè)數(shù)據(jù)包過(guò)濾和地址識(shí)別模塊。