Компания ti представила маломощный радиочастотный приемопередатчик sub-1 ghz cc1200

CC1200. Новый sub-1 GHz приёмопередатчик от компании Texas Instruments

Компания Texas Instruments расширила линейку беспроводных трансиверов выпуском узкополосного приёмопередатчика CC1200.

Решение предназначено для приложений, требующих относительно высоких скоростей предачи данных (до 1 mbit/s), расширенного диапазона питающего напряжения и низкой цены. Высокий уровень интеграции (встроенные IF- и SAW-фильтры) уменьшают количество внешних компонентов на плате.

CC1200 ориентирован на работу в ISM (Industrial, Scientific and Medical) и SRD (Short Range Device) частотных дипазонах (164 – 190 МГц, 410 – 475 МГц и 820 – 950 МГц).

CC1200 является продолжением развития High Performance линейки трансиверов CC112x, оптимизированных для работы в приложениях, требующих узкополосных приёмников. При этом новое решение, позиционируется прежде всего для широкополосных применений.

CC1200

Таблица 1: Характеристики CC1200

Параметр Значение
Частотные диапазоны (Fmin – Fmax), МГц
  • 164 – 192;
  • 410 – 480;
  • 820 – 960;
Скорость передачи данных, kbit/s 1250
Напряжение питания, В 2.0 … 3.6
Ток потребления, мА
  • Rx: 2 мА (Sniff Mode);
  • Rx: 19 мА (пиковый ток в режиме Low Power);
  • Rx: 23 мА (пиковый ток в режиме High Performance);
  • Tx: 46 ма (Pout = + 14 dBm);
  • Power down: 0.3 мкА (0.5 мкА с работающим SleepTimer);
Время перехода в активный режим, мкс 860
Поддерживаемые типы модуляции
  • 2-FSK;
  • 2-GFSK;
  • 4-FSK;
  • 4-GFSK;
  • MSK;
  • OOK;
Чуствительность, dbm -127
Выходная мощность, dbm -60 … +16 (шаг 0.4 dmb)
Минимальная ширина канала, кГц 12.5
Корпус QFN-32

CC1200 на аппаратном уровне реализует функционал, значительно упрощающий выполнение ряда задач: автоматическая обработка информационных пакетов в соответствии со стандартом IEEE802.15.

4g, мониторинг активности в радиоканале, автоматический выход из режима с пониженным энергопотреблением по началу передачи данных.

Настройки, конфигурация и работа с CC1200 осуществляется через цифровой интерфейс SPI и требует внешнего хост-контроллера, например MSP430.

Для работы с CC1200 доступен набор отладочных средств, позволяющих оценить функциональные особенности нового решения. CC1200DK предлагает разработчику комплект из 2-х материнских плат SmartRF Transceiver EB (TrxEB) и 2-х мезонинных модулей CC1200EMK-868-930, также в состав комплекта входят антенны и эмулятор MSP-FET430UIF.

CC1200DK

Ресурсы:

Источник: http://www.mt-system.ru/news/texas-instruments/cc1200-novyj-sub-1-ghz-priemoperedatchik-ot-kompanii-texas-instruments

ISM band, sub-1 GHz, transceivers, wireless, increased range

Some wireless applications require longer range than Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, or even cellular radios can provide. The sub-1GHz unlicensed industrial, scientific, and medical (ISM) bands of 315, 433, and 902 to 928 MHz represent a great solution for some uses.

Based on pure physics, these lower frequencies naturally deliver more distance than higher frequencies for a given power level, receiver sensitivity, and antenna gain. If you’re seeking a transceiver that will achieve this longer range up to several miles and want to comply with the 802.15.

4g standard, you have some good options.

Semtech’s SX1272 radio frequency IC (RFIC) suits machine-to-machine (M2M) apps such as Internet of Things (IoT), Smart Grid linkage, and other remote monitoring and control connections with a maximum range up to 15 km (Fig. 1). The frequency can be set to any desired channel in the 860- to 1000-MHz range. Its maximum output power of 20 dBm (100 mW) and receiver sensitivity of –137 dBm give it a healthy 157-dB link budget. 

1. Semtech’s SX1272 transceiver chip uses a unique LoRa modulation technology for a potential transmission range up to 15 km.

The chip supports a wide range of modulation schemes, including frequency shift keying (FSK), Gaussian FSK (GFSK), minimum shift keying (MSK), Gaussian MSK (GMSK), on-off keying (OOK), and Semtech’s own LoRa modulation technology. The data rate is programmable up to 300 kbits/s. It operates from 1.8 to 3.7 V dc and has a low-power mode. And, it comes in a 28-pin quad flat no-lead (QFN) package. The SX1272 is available now.

The Linx Technologies’ 250 series wireless modules operate in the 902- to 928-MHz ISM band using frequency-hopping spread-spectrum (FHSS) modulation (Fig. 2). With an output power up to 23.5 dBm and a receiver sensitivity of –105 dBm, the modules are capable of a range up to 6.4 km or 4 miles. A carrier-sense multiple access (CSMA) protocol ensures a clear channel for communications.

2. The Linx Technologies 250 series sub-1-GHz wireless modules feature a UART interface for microcontrollers or peripherals using RS-232 or RS-485 interfaces, giving a direct serial port to antenna link.

The modules have a standard universal asynchronous receiver transmitter (UART) serial interface so they can connect to any devices using the RS-232 or RS-485 interface, making links to most microcontrollers or special peripheral devices possible. A low-power mode ensures long battery life in portable applications. Applications include wireless sensors, asset tracking, automated meter reading, and industrial or home automation. 

Texas Instruments’ CC1200 SimpleLink transceiver is another good choice for sub-1-GHz applications.

Directly targeting the Advanced Metering Infrastructure (AMI) and home area networks (HANs), it can be used to implement Smart Grid, home and building automation, and alarm and security system applications. Sub-1-GHz 802.15.

4g radios appear to be the backhaul of choice for the utility’s link from smart meters to local concentrator hubs for data collection.

The CC1200 covers from 169 to 928 MHz with possible support for the 137- to 320-MHz range.

Its +16-dBm maximum power level and –127-dBm receiver sensitivity provide an excellent link budget of 143 dB, permitting very long-range links. Data rates to 1 Mbit/s can be achieved.

The IC also has superior selectivity and blocking performance for handling co-existence and interference issues in critical applications.

The CC1200 supports all of the IEEE 802.15.4g FSK modes, AES security, and all Wireless M-Bus modes. Low-power modes ensure minimal power consumption.

The CC1200 is also pin-for-pin compatible with TI’s CC1120 transceiver, allowing previous users to upgrade to the new device. It comes in a 5- by 5-mm, 32-pin QFN package and costs $2.20 in 1000-unit quantities.

  The CC1200DK development kit is available to speed and simplify design (Fig. 3).

3. The Texas Instruments CC1200DK development kit provides two transceiver modules and all the other accessories to quickly and easily design sub-1-GHz wireless applications.

Linx Technologies           

www.linxtechnologies.com

Semtech Corp. 

www.semtech.com

Texas Instruments         

www.ti.com/lprf-cc1200-pr-lp2

Источник: https://www.electronicdesign.com/wireless/sub-1-ghz-transceivers-give-wireless-apps-more-range

Маломощный радиочастотный трансивер SX1257 Semtech стандарта IEEE 8025.15.4g

26.07

Semtech Corporation объявила о начале производства ИС SX1257 – цифрового радиочастотного многорежимного приёмопередатчика физического уровня, обеспечивающего как гибкость, так и высокую производительность в системах с альтернативными схемами модуляции (FSK, OOK).

ИС SX1257 расширяет линейку приёмопередающих устройств компании Semtech и является первым из доступных в настоящее время драйверов физического уровня, поддерживающих все обязательные и дополнительные режимы стандарта IEEE 802.15.

4g, включая мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM). Приёмопередатчик SX1257 является идеальным выбором для разработчиков, требующих более высоких скоростей приёма-передачи и применения сложных видов модуляции, таких как OFDM.

Этот трансивер может быть использован, например, для построения систем интеллектуального учёта, работающих в диапазоне до 1 ГГц.

Читайте также:  Плавкие предохранители

При разработке ИС SX1257 были решены вопросы сочетания высокой производительности и обеспечения поддержки нескольких видов модуляций с постоянной и переменной огибающими, таких как MR-FSK, MR-OFDM, и MR-OQPSK.

Четырехпроводных однобитовый цифровой интерфейс предназначен для приёма и передачи данных, что обеспечивает изделию максимальную гибкость.

Приёмник содержит интегрированный радиочастотный согласующий трансформатор и имеет возможность регулирования уровня усиления до 70дБ при превосходном значении коэффициента шума.

Драйвер SX1257 способен функционировать как в полудуплексном, так и в полнодуплексном режимах в ISM-диапазоне частот 862-950 МГц. При этом обеспечивается полное соответствие нормативным требованиям ETSI, FCC и ARIB.

Основные особенности трансивера SX1257:
    • Полностью настраиваемые модуляторы и демодуляторы I и Q;    • Полудуплексный и полностью дуплексный режимы работы;    • Передающий усилитель с малым уровнем шумов;    • Предварительная аналоговая  фильтрация в передающем и принимающем канале;    • Программируемый фильтр TX FIR-DAC;

    • Линейный передающий усилитель для реализации схем модуляции с постоянной или переменной огибающими.

Возможные применения SX1257:
     • Измерительное оборудование;     • Устройства автоматического сбора информации с датчиков;     • Приёмопередающие устройства радиосвязи;     • Портативные радиостанции

     • Решения радиочастотной идентификации (RFID).

Источник: http://www.icquest.ru/?article=244

STMicroelectronics: SPIRIT1 — сверхмалопотребляющий беспроводной приемопередатчик субгигагерцового диапазона для автоматизированных систем учета

SPIRIT1 — это радиочастотный приемопередатчик, отличающийся сверхмалым энергопотреблением и ориентированный на применение в беспроводных приложениях в диапазоне частот до 1 ГГц.

Приемопередатчик поддерживает работу в нелицензируемых ISM (полосы для промышленных, научных и медицинских приборов) и SRD (полосы для приборов малого радиуса действия) диапазонах на частотах 169 МГц, 315 МГц, 433 МГц, 868 МГц и 915 МГц, однако может быть запрограммирован на работу на иных частотах в диапазонах 300…348 МГц, 387…470 МГц и 779…956 МГц.

Скорость передачи данных также программируется в диапазоне от 1 Кбит/с до 500 Кбит/с. SPIRIT1 способен работать в системах с разносом по частоте 12.5/25 кГц, согласно стандарту EN 300 220. Приемопередатчик требует минимальное число внешних дискретных компонентов и интегрирует конфигурируемый модем прямой передачи данных, поддерживающий функции управления данными, модуляции и демодуляции.

Трансивер SPIRIT1 компании STMicro содержит высокочувствительный приёмник (чувствительность составляет 120 дБм) и имеет очень низкое потребление мощности, на 50% ниже, чем у конкурирующих решений.

Высокая чувствительность приёмника позволяет разработчикам снижать и мощность передатчика, что в свою очередь ведёт к общему снижению потребляемой мощности. При этом сохраняется надёжная работа канала связи.

 Трансивер поддерживает такие передовые технологии, как скачкообразное переключение несущей частоты, автоподтверждение приёма и разнесение антенн для безопасной и безошибочной передачи данных, даже при неблагоприятных условиях окружающей среды.

Помимо этого, устройство оснащено системой 128-битного шифрования, модулем обнаружения и исправления ошибок, блоки памяти типа FIFO, а также гибкой программируемой системой управления пакетами данных. Всё это способствует снижению вычислительной нагрузки на хост-микроконтроллер и общему уменьшению стоимости конечного изделия.

Внутренняя архитектура приемопередатчика SPIRIT1

Отличительные особенности:

  • Диапазоны рабочих частот: 150…174 МГц, 300…348 МГц, 387…470 МГц, 779…956 МГц
  • Схемы модуляции: 2-FSK, GFSK, MSK, GMSK, OOK, ASK
  • Скорость передачи данных от 1 Кбит/с до 500 Кбит/с
  • Очень низкое энергопотребление: 9 мА (приемник) и 21 мА (передатчик) при выходной мощности +11 дБм
  • Программируемый цифровой фильтр приемника в диапазоне от 1 кГц до 800 кГц
  • Программируемый разнос каналов (12.5 кГц минимум)
  • Превосходные рабочие характеристики приемника — чувствительность (-118 дБм), избирательность и блокировка
  • Программируемая выходная мощность до +16 дБм
  • Быстрый запуск и малое время установления синтезатора частот (6 мкс)
  • Коррекция смещения частоты
  • Встроенный датчик температуры
  • Индикатор состояния батареи питания
  • FIFO буферы приемника и передатчика (по 96 байт каждый)
  • Конфигурация устройства посредством SPI интерфейса
  • Автоматическое подтверждение приёма, повторная передача и механизм протокола прерывания передачи данных
  • 128-битный модуль шифрования стандарта AES
  • Алгоритм разнесения антенн
  • Полностью интегрированный сверхмалопотребляющий RC-генератор
  • Выход из режима сна по сигналу внутреннего таймера и по внешнему событию
  • Гибкая установка длины пакета и динамически изменяемое значение размера данных (Payload Length)
  • Детектор синхрослов
  • Функция проверки адреса
  • Автоматический контроль циклическим избыточным кодом (CRC)
  • Цифровой выход индикации уровня принимаемого сигнала (RSSI)
  • Программируемый индикатор обнаружения несущей
  • Индикатор качество линка (LQI)
  • Соответствует требованиям стандартов для беспроводной связи M-BUS, EN 300 220, FCC CFR47 15 (15.205, 15.209, 15.231, 15.247, 15.249) и ARIB STD T-67, T93, T-108
  • Доступен в 20-выводном корпусе QFN размером 4 х 4 мм
  • Диапазон рабочих температур -40…+85°C

Оценочная плата

  • Набор макетирования Spirit1 предназначен для быстрой разработки пользовательских приложений. Он содержит следующие элементы:
    • Две материнские платы на основе микроконтроллеров STM32L
    • Два радиочастотных модуля SPIRIT1
    • Две антенны
    • Два USB-кабеля
  • Поставляемое в данном наборе аппаратное обеспечение содержит предварительно записанную прошивку для оценки графического интерфейса пользователя. Обновление прошивки возможно через USB.

Запросить образцы, средства разработки или техническую поддержку

Документация на приемопередатчик SPIRIT1 (англ.)

Источник: http://www.ebvnews.ru/technical/stmicroelectronics/4295.html

Беспроводной Arduino c радиусом действия более километра

Кикстартер продолжает радовать нас интересными проектами.

На этот раз это Flutter.

Что это

Платформа разработки, основанная на Arduino, изначально поддерживающая беспроводную связь с шифрованием. Из коробки устройства умеют соединяться в сеть между собой. Цена платы будет начинаться от $20 — это для Flutter Basic (слева на фото). Небольшая интегрированная антенна, microUSB разъём. Flutter Pro — $30, с нормальной съёмной антенной и разъёмом для зарядки батареи.

Шилды

Breakout Board

Нечто вроде переходника для любых проектов с Flutter.

RC Shield

Для простого подключения к стандартным (не знаю, что за стандарты, сам не увлекаюсь — но видимо, есть такие) машинкам на радиоуправлении.

Network Shield

Пока в разработке. Подключение устройства к домашней сети как по wi-fi, так и через ethernet.

Bluetooth Shield

Подключается к телефону, в основном для управления через мобильные приложения.

Шифрование

Алгоритм 256-bit AES (хеширование NIST SHA-256), обеспечивается чипом ATSHA204.

Построение больших сетей

Проект специально заточен под удобство расширения сети — чтобы сеть из двух устройств легко расширялась до десятков и сотен. ПО будет обеспечивать простую передачу данных между устройствами в сети и отслеживание индивидуальных устройств.

Кто пробовал соединять между собой два Arduino по беспроводной связи, понимает, насколько это накладно хотя бы с точки зрения кода. Было бы здорово отвлечься от этого и писать уже одну только логику работы всех устройств, объединённых в сеть. Беспроводная связь обеспечивается чипом TI CC1101, его энергопотребление составляет 10-40 мА.

Читайте также:  Универсальные бп с защитой от перегрузок и к.з.

Сам чип может работать на разных частотах, но для проекта была выбрана частота 915 МГц. В связи с этим проект не будет поставляться в Европу, т.к. на этой частоте там работает GSM связь.

В FAQ проекта указано, что если проект будет хорошенечно перефинансирован, то авторы озаботятся европейским вариантом устройства, работающим на другой частоте. Судя по тому, что за сутки они уже набрали четверть требуемой суммы, это вполне реально.

Потенциальное применение

Думаю, многие программисты хотели бы поиграться с чем-нибудь из реального мира, с каким-нибудь огромным человекоподобным роботом или квадрокоптером. Многие уже играются.

А уж создать самоорганизующийся рой устройств — это, по-моему, экстаз.

Также Flutter можно будет применить везде, где уместно удалённое управление — сенсоры для умного дома, квадрокоптеры, радиоуправляемые машинки и роботы, и т.п.

Итог

Авторы проекта обещают начать первые поставки в марте 2014. Призы для поддержавших проект начинаются от суммы в $25. Посмотреть видео и подробнее ознакомиться с проектом можно как на странице проекта на Кикстартере, так и на сайте проекта.

PS: Спасибо первым откомментировавшим, дополнил статью технической информацией.

Источник: https://habr.com/post/191652/

Микросхема высокочастотного усилителя CC2591 Texas Instruments

Компания Texas Instruments представила высокочастотный усилитель на 2,4 ГГц с высокой степенью интеграции для беспроводных приложений малой мощности.

Усилитель CC2591 увеличивает дальность действия  беспроводных систем за счет объединения усилителя мощности, повышающего выходную мощность до +22 дБм и малошумящего усилителя, повышающего чувствительность приемника до +6 дБм (см. www.ti.com/cc2591-pr.)

CC2591 представляет из себя высокопроизводительный и рентабельный по цене усилитель для всех 2,4 ГГц беспроводных систем, таких как ZigBee®-сети, измерительные датчики,  промышленная, бытовая и аудиоэлектроника.

Устройство способно работать со всеми существующими и разрабатываемыми TI 2,4 ГГц радиочастотными трансиверами, передатчиками и системами на кристалле, что ускорит время разработки и повысит производительность.

 

«Усилитель CC2591 обеспечивает такое увеличение дальности действия и зоны покрытия , что компания Paxton Access впервые смогла предложить своим клиентам беспроводную альтернативу  проводным системам доступа и контроля здания.

» – сказал Марк Томпсон, директор по развитию компании Paxton Access Ltd  «Это значительно снизит стоимость монтажа систем и позволит проводить монтаж в сложных участках.

CC2591, в сочетании с системой на кристалле CC2430, позволит нам развить новое поколение беспроводных систем доступа и контроля.» 

Микросхема CC2591 содержит усилитель мощности, малошумящий усилитель, трансформатор, ключи, индуктивности и сетевой радиочастотный интерфейс. Этот не имеющий себе равных уровень интеграции упрощает разработку высокопроизводительных устройств и позволяет клиентам создавать мощные беспроводные решения с малым количеством внешних компонентов.

«Микросхема CC2591 с высокой степенью интеграции добавляет важную составляющую в радиочастотные разработки малой мощности за счет увеличения дальности действия беспроводных систем, упрощения конструирования и сокращения времени выхода продукта на рынок» – сказал Лоран Гиэ-Минье, старший менеджер  подразделения радиочастотной продукции малой мощности компании Texas Instruments.

«TI считает себя обязанной предоставлять клиентам самое широкое портфолио маломощных радиочастотных решений, как аппаратных, так и программных что демонстрирует  как разработка микросхемы CC2591, так и обновление свободно распространяемого программного обеспечения Z-StackTM для стандартов ZigBee и ZigBee PRO.»    

Микросхема CC2591 выпускается в корпусе QFN-16 размерами 4х4 мм.

Источник: compel.ru

Источник: https://www.electronshik.ru/news/show/708

Компания Texas Instruments представила новый РЧ-трансивер CC1101

Компания Texas Instruments представила маломощный и недорогой РЧ-трансивер CC1101 для частотных диапазонов до 1 ГГц. Он разработан для использования в особо маломощных приложениях беспроводной связи.

Трансивер главным образом рассчитан на работу в частотных диапазонах ISM и SRD на частотах 315, 433, 868 и 915 МГц, но в принципе может быть запрограммирован для работы на любой частоте из диапазонов 300-348 МГц, 387-464 МГц и 779-928 МГц.

CC1101 является улучшенной версией трансивера CC1100 и совместим с ним по программированию и регистрам.

CC1101 обладает улучшенными радиочастотными характеристиками, более экономичен и требует небольшого числа внешних компонентов.

Аппаратная поддержка множества функций для передачи данных позволит ускорить проектирование и добиться незначительной загрузки микроконтроллера даже при работе на больших скоростях.

Области применения:

  • Сверхмаломощные приложения беспроводной связи, работающие в частотном диапазоне 315/433/868/915МГц ISM/SRD
  • Системы беспроводной сигнализации
  • Промышленный мониторинг и управление
  • Сети беспроводных датчиков
  • Автоматическое считывание показаний измерительных приборов
  • Домашняя и строительная автоматизация

Отличительные особенности:

РЧ-характеристики

  • Высокая чувствительность (-111 дБм на скорости 1.2 кбод, 868 МГц, разброс скоростей передачи пакетов 1%)
  • Малый потребляемый ток (14.7 мА в режиме приема, 1.2 кбод, 868 МГц)
  • Программируемая до +10 дБм выходная мощность на всех поддерживаемых частотах
  • Превосходные характеристики чувствительности и избирательности приемника
  • Программируемая скорость передачи данных от 1.2 до 500 кбод
  • Частотные диапазоны: 300-348 МГц, 387-464 МГц и 779-928 МГц

CC1101 – является улучшенной и совместимой по программированию версией РЧ-трансивера CC1100. В число усовершенствований CC1101 входят:

  • Улучшенная избирательность
  • Более высокий входной уровень насыщения
  • Улучшенное управление выходной мощностью
  • Более широкие частотные диапазоны

CC1100: 400-464 МГц и 800-928 МГц
CC1101: 387-464 МГц и 779-928 МГц

Особенности аналогового тракта

  • Поддерживаемые типы модуляции:2-FSK, GFSK, MSK, OOK и ASK
  • Возможность работы в составе систем со скачкообразной перестройкой частоты за счет быстроты установления частотного синтезатора: время установления 90 мкс
  • Функция автоматической частотной компенсации (AFC) может использоваться для согласования частного синтезатора с центральной принимаемой частотой
  • Встроенный аналоговый датчик температуры

Особенности цифрового тракта

  • Универсальная поддержка пакетно-ориентированных систем: встроенная поддержка определения синхронизирующего слова, проверки адреса, задания длины пакета и автоматического CRC-кодирования/декодирования
  • Эффективный интерфейс SPI: все регистры могут быть программированы за одну «поточную» передачу
  • Цифровой выход RSSI
  • Программируемая полоса пропускания канального фильтра
  • Программируемый индикатор выявления несущей (CS)
  • Программируемый индикатор качества преамбулы (PQI) для улучшенной защиты от ложного синхронизирующего слова в условиях действия белого шума
  • Поддержка автоматической оценки чистоты канала (CCA) перед передачей (для систем построенных по принципу «сначала слушаем, а потом говорим»
  • Поддержка индикации качества канала (LQI)
  • Опциональное автоматическое кодирование/декодирование передаваемых данных с использованием псевдослучайной последовательности (PN9)

Особенности, способствующие повышению экономичности работы:

  • Потребляемый ток в режиме сна 400 нА
  • Быстрота запуска: переход из режима сна в режим приема или передачи за 240мкс (измерено с помощью опорной разработки EM)
  • Возможность возобновления работы по факту обнаружения радиочастотного сигнала
  • Раздельные 64-байтные буферы FIFO для приема и передачи (позволяют передавать данные потоком)

21.08.2007

При использовании материалов сайта ссылка на сайт ЭЛЕКТРОНИМПОРТКОМПЛЕКТ обязательна. Условия использования материалов, размещенных на сайте.

Источник: https://eicom.ru/news_industry/2007/08/739/

Беспроводные однокристальные микроконтроллеры

Развитие стандартов сетей диапазона 2.

Читайте также:  Малогабаритный датчик переменного тока

4 ГГц, развитие и массовое распространение персональных мобильных вычислительных устройств (коммуникаторов, смартфонов, планшетных компьютеров), программного обеспечения создает богатую почву для развития приборов, расширяющих их возможности: беспроводные гарнитуры, пульты управления, устройства домашней автоматики. Более широкая полоса частотного канала и их большее количество по сравнению с частотными диапазонами менее 1 ГГц позволяет реализовывать более высокие скорости передачи данных, сложные варианты организации связи, включая скачкообразное переключение частот.

Беспроводные контроллеры Atmel, построенные на базе 8-битного микроконтроллера AVR и трансивера диапазона 2.4 ГГц, ориентированы на работу в сетях, имеющих в основе стандарт IEEE 802.15.4 [69].

Система на кристалле ATmega128RFA1. При энергетическом потенциале радиоканала 103.5 дБ, ATmega128RFA1 обеспечивает наивысшую производительность радиоканала в классе однокристальных устройств.

Энергетический потенциал радиоканала определяет дальность и надежность связи в беспроводной системе. Более высокие значения этого параметра позволяют получить большую дальность связи.

Для обеспечения надежности системы также присутствует дополнительная периферия.

Чувствительность приемника ATmega128RFA1 равна -100 дБ, выходная мощность регулируется в диапазоне от -17 до +3.5 дБм.

Отличительные особенности ATmega128RFA1:

  • высокоэффективный и маломощный 8-битный микроконтроллер AVR RISC-архитектуры (135 инструкций, большинство которых выполняются за один цикл синхронизации);
  • 128 Кбайт flash-памяти;
  • 4 Кбайт EEPROM;
  • 16 Кбайт встроенной оперативной памяти.

Для работы с внешними устройствами доступно до 35 линий ввода вывода, два последовательных интерфейса UART, SPI. Периферийные устройства включают таймер часов реального времени, 6 программируемых таймеров с ШИМ-каналами, сторожевой таймер, 8-канальный 10-битный АЦП (до 300 тыс. выборок/с).

Радиочастотная часть требует лишь небольшого набора внешних пассивных элементов. Поддерживаются высокоскоростные режимы передачи данных со скоростями от 250 Кбит/с до 2 Мбит/с.

В конце 2012 года Atmel анонсировала семейство ATmegaRFR2.

Возможности нового семейства беспроводных контроллеров ATmegaRFR2 расширены новыми режимами пониженного энергопотребления, позволяющими значительно снизить потребление контроллера в режимах ожидания, включая режим wake-on-radio, сохраняющий активность трансивера при нахождении процессорного ядра контроллера в спящем режиме. Контроллер сохраняет тактовую частоту 16 МГц даже при напряжении питания 1.8 В.

В семейство входит три устройства: ATmega64RFR2, ATmega128RFR2 и ATmega256RFR2, отличающихся различным объемом flash-памяти (64 кбайт, 128 кбайт и 256 кбайт) и оперативной памяти (8 кбайт, 16 кбайт и 32 кбайт).

Ключевые особенности устройств ATmegaRFR2 (Рис. 5.11):

  • аппаратную поддержку расширенных режимов пониженного энергопотребления (RPC), позволяющую снизить ток потребления в режиме прослушивания;
  • чувствительность приемника -100 дБм;
  • мощность передатчика от -17 дБм до 3.5 дБм (управление выходной мощностью программное);
  • поддерживается 16 частотных каналов;
  • скорость передачи данных до 2 Мбит/с (для реализации проприетарных протоколов обмена);
  • поддержка разнесенных антенн с функцией автоматического выбора антенны с более сильным сигналом;
  • модуль аппаратного 128-битного AES – шифрования для обеспечения высокоскоростного защищенного соединения.

Atmel предлагает набор бесплатных и сертифицированных IEEE 802.15.4-совместимых программных стеков (IPv6/6LoWPAN, ZigBee PRO), средств анализа радиоканала, сред разработки.

Freescale Semiconductor предлагает как экономичные контроллеры с 8-битным процессорным ядром для простых беспроводных систем, так и контроллеры с высокопроизводительными 32-разрядными ядрами.

Если подходить строго, системы Freescale Semiconductor со встроенным контроллером не являются однокристальными, а представляют собой интегрированные в одном корпусе трансивер, контроллер, обвязку радиочастотного тракта, включая усилитель и конденсаторы, что в итоге существенно сокращает список материалов конечного изделия [70].

Вторым поколением беспроводных устройств Freescale Semiconductor для сетей ZigBee является семейство MC1321x (Рис. 5.12), объединяющее в одном LGA-корпусе (71 вывод, 9х9 мм). MC1321x содержит трансивер с аппаратной поддержкой ряда операций МАС уровня стандарта IEEE 802.15.

4, усилитель с выходной мощностью 1 мВт, стабилизатор напряжения, переключатель прием/передача, поддержку расширения спектра методом прямой последовательности В качестве управляющего контроллера выступает 8-битный контроллер с ядром HCS08 (версия А) с 16/32/60 Кбайтами флеш-памяти (версии MC13211/2/3) и 1/2/4 Кбайтами оперативной памяти.

Freescale предлагает полный спектр программного обеспечения для платформы MC1321x:

  • SMAC;
  • IEEE 802.15.4 Standard-Compliant MA;
  • SynkroRF;
  • BeeStack;
  • BeeStack Consumer (ZigBee RF4CE).

Семейство MC1322x (Рис. 5.13) является третьим поколением устройств Freescale Semiconductor для сетей ZigBee и объединяет низкопотребляющий трансивер диапазона 2.4 ГГц, микроконтроллер с 32-разрядным ядром ARM7, аппаратной поддержкой MAC уровня IEEE 802.15.4, шифрования (AES), размещенных в одном 99-выводном корпусе LGA (Platform-in-Package – PiP).

Возможности MC1322x позволяют применять их в сетях различной топологии и выполняющих различные задачи: от простых соединений типа точка-точка до поддержки mesh-сетей.

Процессорное ядро ARM7TDMI-S работает на частотах до 26 МГц, 128 Кбайт флеш-памяти могут быть отображены на 96 Кбайт оперативной памяти для выполнения процедур стеков протоколов или прикладных задач.

Дополнительно 80 Кбайт памяти доступно для программного обеспечения, ответственного за загрузку контроллера, стандартизованные процедуры МАС-уровня стека IEEE 802.15.4 и стеков коммуникационных протоколов.

Встроенный согласующий фильтр и переключатель прием/передача позволяет напрямую подключать несимметричную 50-омную антенну к соответствующему выводу. Интегрированный усилитель мощности позволяет регулировать мощность передаваемого сигнала в диапазоне от -30 до +4 дБм, чувствительность приемника составляет -96 дБм, допускается также подключение внешнего усилителя.

Развязывающие конденсаторы по питанию и конденсаторы нагрузки генератора также интегрированы в корпус, из внешних компонентов необходима антенна и кварцевый резонатор. Встроенный стабилизатор обеспечивает работу устройства в диапазоне напряжений от 2.0 до 3.6 В.

Наличие нескольких режимов энергопотребления и небольшое число внешних элементов делает MC1322x перспективным решением для устройств с батарейным питанием при миниатюрных габаритах.

Устройства MC1322x доступны в двух вариантах, отличающихся только содержанием ПЗУ:

  • MC13224V содержит в ПЗУ драйвера большинства периферийных устройств и может применяться для большинства задач, связанных с использованием МАС уровня IEEE 802.15.4, возможностей сетей ZigBee-2007 Profile 1, ZigBee RF4CE.
  • MC13226V является более поздней версией и оптимизирована для приложений сетей ZigBee-2007 Profile 2 (ZigBee Pro), в частности, по использованию оперативной памяти, набор драйверов включает драйвера АЦП, шрифты для ЖК дисплеев, драйверы SSI.

Семейство беспроводных микросхем с процессорным ядром Kinetis MKW2 (называемое также Kinetis KW20 ZigBee Platform) содержит микросхемы MKW22D512, MKW21D512 и MKW21D256.

Приборы MKW2 интегрируют в рамках микросборки (системы-в-корпусе – Platform-in-Package – PiP) микроконтроллер Kinetis архитектуры ARM-Cortex-M4 выполненный по 90-нм технологии и трансивер диапазона 2.4 ГГц, выполненный по 180-нм техническому процессу (Рис. 5.14).

Основной областью применения MKW22D являются выполнение задач стеков протоколов ZigBee Pro и ZigBee IP, особенно для задач инетеллектуального управления энергией (Smart Energy) и автоматизации зданий (Commercial Building Automation).

Приемопередатчик поддерживает передачу данных со скоростями до 250 Кбит/с при O-QPSK модуляции с DSSS расширением спектра, допускается подключение внешних усилителей, поддерживается одновременная работа в двух ZigBee сетях (режим dual PAN).

Контроллер содержит 256 или 512 Кбайт флеш-памяти 32 или 64 Кбайта оперативной памяти, набор последовательных интерфейсов, таймеров, высокопроизводительный 16-битный АЦП.

увеличить изображение
Рис. 5.14. Структура ZigBee платформы Kinetis KW20

Источник: http://www.intuit.ru/studies/courses/12175/1168/lecture/19594?page=3

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector