詞語解釋
CC2430是TI（德州儀器）推出的一款超低功耗無線系統(tǒng)級芯片，它是一款高性能、低成本的解決方案，可以在智能家居、智能照明、智能安防、智能健康、智能工業(yè)等領(lǐng)域中應(yīng)用。 CC2430的主要功能是支持2.4GHz IEEE 802.15.4無線通信，可以支持ZigBee、6LoWPAN、RF4CE、MiWi等協(xié)議，并且可以實現(xiàn)低功耗的無線通信。CC2430的處理能力強大，內(nèi)置16位CPU，擁有32K字節(jié)的RAM，256K字節(jié)的Flash，可以實現(xiàn)低功耗的網(wǎng)絡(luò)通信。 CC2430的應(yīng)用非常廣泛，主要應(yīng)用于智能家居、智能照明、智能安防、智能健康、智能工業(yè)等領(lǐng)域。在智能家居中，可以實現(xiàn)家庭自動化控制，比如家電、燈光、空調(diào)等，可以通過手機遠(yuǎn)程控制，實現(xiàn)家庭的智能化。在智能照明中，可以實現(xiàn)智能照明系統(tǒng)，可以實現(xiàn)燈光的智能控制，比如節(jié)能、調(diào)光等，可以實現(xiàn)照明的節(jié)能減排。在智能安防中，可以實現(xiàn)智能安防系統(tǒng)，可以實現(xiàn)安防報警、門禁控制等，可以實現(xiàn)家庭的安全防護。在智能健康中，可以實現(xiàn)健康管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)血壓、血糖、心率等檢測，可以實現(xiàn)健康的智能管理。在智能工業(yè)中，可以實現(xiàn)工業(yè)自動化控制，比如機器人、流水線等，可以實現(xiàn)工業(yè)的智能化。 總之，CC2430是一款高性能、低成本的超低功耗無線系統(tǒng)級芯片，可以實現(xiàn)2.4GHz IEEE 802.15.4無線通信，可以支持ZigBee、6LoWPAN、RF4CE、MiWi等協(xié)議，并且可以實現(xiàn)低功耗的無線通信，它的應(yīng)用非常廣泛，主要應(yīng)用于智能家居、智能照明、智能安防、智能健康、智能工業(yè)等領(lǐng)域，可以實現(xiàn)智能家居、智能照明、智能安防、智能健康、智能工業(yè)等的智能化控制。 CC2430是一顆真正的系統(tǒng)芯片(SoC)CMOS解決方案。這種解決方案能夠提高性能并滿足以ZigBee為基礎(chǔ)的2.4GHz ISM波段應(yīng)用對低成本，低功耗的要求。它結(jié)合一個高性能2.4GHz DSSS(直接序列擴頻)射頻收發(fā)器核心和一顆工業(yè)級小巧高效的8051控制器。 CC2430的設(shè)計結(jié)合了8Kbyte的RAM及強大的外圍模塊，并且有3種不同的版本，他們是根據(jù)不同的閃存空間32，64和128kByte來優(yōu)化復(fù)雜度與成本的組合。 CC2430的尺寸只有7×7mm 48-pin的封裝，采用具有內(nèi)嵌閃存的0.18µm CMOS標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。這可實現(xiàn)數(shù)字基帶處理器，RF、模擬電路及系統(tǒng)存儲器 整合在同一個硅晶片上。 MCU和存儲器子系統(tǒng) 針對協(xié)議棧，網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用軟件的執(zhí)行對MCU處理能力的要求，CC2430包含一個增強型工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的8位8051微控制器內(nèi)核，運行時鐘32MHz。由于更快的執(zhí)行時間和通過除去被浪費掉的總線狀態(tài)的方式，使得使用標(biāo)準(zhǔn)8051指令集的CC2430增強型8051內(nèi)核，具有8倍的標(biāo)準(zhǔn)8051內(nèi)核的性能。 CC2430包含一個DMA控制器。8k字節(jié)靜態(tài)RAM，其中的4k字節(jié)是超低功耗SRAM。32k，64k或128k字節(jié)的片內(nèi)Flash塊提供在電路可編程非易失性存儲器。 CC2430集成了4個振蕩器用于系統(tǒng)時鐘和定時操作：一個32MHz晶體振蕩器，一個16MHz RC-振蕩器，一個可選的32.768kHz晶體振蕩器和一個可選的32.768kHz RC 振蕩器。 CC2430也集成了用于用戶自定義應(yīng)用的外設(shè)。一個AES協(xié)處理器被集成在CC2430，以支持IEEE802.15.4 MAC 安全所需的（128位關(guān)鍵字）AES的運行，以實現(xiàn)盡可能少的占用微控制器。 中斷控制器為總共18個中斷源提供服務(wù)，他們中的每個中斷都被賦予4個中斷優(yōu)先級中的某一個。調(diào)試接口采用兩線串行接口，該接口被用于在電路調(diào)試和外部Flash編程。I/O控制器的職責(zé)是21個一般I/O口的靈活分配和可靠控制。 CC2430包括四個定時器：一個16位MAC定時器，用以為IEEE802.15.4的CSMA-CA算法提供定時以及為IEEE802.15.4的MAC層提供定時。一個一般的16位和兩個8位定時器，支持典型的定時/計數(shù)功能，例如，輸入捕捉、比較輸出和PWM功能。 CC2430內(nèi)集成的其他外設(shè)有: 實時時鐘；上電復(fù)位；8通道，8－14位ADC；可編程看門狗；兩個可編程USART，用于主/從SPI或UART操作。 為了更好的處理網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用操作的帶寬，CC2430集成了大多數(shù)對定時要求嚴(yán)格的一系列IEEE802.15.4 MAC協(xié)議，以減輕微控制器的負(fù)擔(dān)。這包括： * 自動前導(dǎo)幀發(fā)生器 * 同步字插入/檢測 * CRC-16校驗 * CCA * 信號強度檢測/數(shù)字RSSI * 連接品質(zhì)指示(LQI) * CSMA/CA 協(xié)處理器 射頻及模擬收發(fā)器 CC2430的接收器是基于低-中頻結(jié)構(gòu)之上的，從天線接收的RF信號經(jīng)低噪聲放大器放大并經(jīng)下變頻變?yōu)?MHz的中頻信號。中頻信號經(jīng)濾波、放大，在通過A/D轉(zhuǎn)換器變?yōu)閿?shù)字信號。自動增益控制，信道過濾，解調(diào)在數(shù)字域完成以獲得高精確度及空間利用率。集成的模擬通道濾波器可以使工作在2.4GHz ISM波段的不同系統(tǒng)良好的共存。 在發(fā)射模式下，位映射和調(diào)制是根據(jù)IEEE 802.15.4的規(guī)范來完成的。調(diào)制(和擴頻)通過數(shù)字方式完成。被調(diào)制的基帶信號經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器再由單邊帶調(diào)制器進行低通濾波和直接上變頻變?yōu)樯漕l信號。最終，高頻信號經(jīng)過片內(nèi)功率放大器放大以達到可設(shè)計的水平。 射頻的輸入輸出端口是獨立的，他們分享兩個普通的PIN引腳。CC2430不需要外部TX/RX開關(guān)，其開關(guān)已集成在芯片內(nèi)部。芯片至天線之間電路的構(gòu)架是由平衡/非平衡器與少量低價電容與電感所組成�？商娲模粋�平衡式天線，如對折式偶極天線也是可以實現(xiàn)上述功能的。圖4展示了CC2430的典型應(yīng)用電路。集成在內(nèi)部的頻率合成器可去除對環(huán)路濾波器和外部被動式壓控振蕩器的需要。晶片內(nèi)置的偏壓可變電容壓控振蕩器工作在一倍本地振蕩頻率范圍，另搭配了二分頻電路，以提供四相本地振蕩信號給上、下變頻綜合混頻器使用。
CC2430是一顆真正的系統(tǒng)芯片(SoC)CMOS解決方案。這種解決方案能夠提高性能并滿足以ZigBee為基礎(chǔ)的2.4GHz ISM波段應(yīng)用對低成本，低功耗的要求。它結(jié)合一個高性能2.4GHz DSSS(直接序列擴頻)射頻收發(fā)器核心和一顆工業(yè)級小巧高效的8051控制器。 CC2430的設(shè)計結(jié)合了8Kbyte的RAM及強大的外圍模塊，并且有3種不同的版本，他們是根據(jù)不同的閃存空間32，64和128kByte來優(yōu)化復(fù)雜度與成本的組合。 CC2430的尺寸只有7×7mm 48-pin的封裝，采用具有內(nèi)嵌閃存的0.18µm CMOS標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。這可實現(xiàn)數(shù)字基帶處理器，RF、模擬電路及系統(tǒng)存儲器 整合在同一個硅晶片上。 MCU和存儲器子系統(tǒng) 針對協(xié)議棧，網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用軟件的執(zhí)行對MCU處理能力的要求，CC2430包含一個增強型工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的8位8051微控制器內(nèi)核，運行時鐘32MHz。由于更快的執(zhí)行時間和通過除去被浪費掉的總線狀態(tài)的方式，使得使用標(biāo)準(zhǔn)8051指令集的CC2430增強型8051內(nèi)核，具有8倍的標(biāo)準(zhǔn)8051內(nèi)核的性能。 CC2430包含一個DMA控制器。8k字節(jié)靜態(tài)RAM，其中的4k字節(jié)是超低功耗SRAM。32k，64k或128k字節(jié)的片內(nèi)Flash塊提供在電路可編程非易失性存儲器。 CC2430集成了4個振蕩器用于系統(tǒng)時鐘和定時操作：一個32MHz晶體振蕩器，一個16MHz RC-振蕩器，一個可選的32.768kHz晶體振蕩器和一個可選的32.768kHz RC 振蕩器。 CC2430也集成了用于用戶自定義應(yīng)用的外設(shè)。一個AES協(xié)處理器被集成在CC2430，以支持IEEE802.15.4 MAC 安全所需的（128位關(guān)鍵字）AES的運行，以實現(xiàn)盡可能少的占用微控制器。 中斷控制器為總共18個中斷源提供服務(wù)，他們中的每個中斷都被賦予4個中斷優(yōu)先級中的某一個。調(diào)試接口采用兩線串行接口，該接口被用于在電路調(diào)試和外部Flash編程。I/O控制器的職責(zé)是21個一般I/O口的靈活分配和可靠控制。 CC2430包括四個定時器：一個16位MAC定時器，用以為IEEE802.15.4的CSMA-CA算法提供定時以及為IEEE802.15.4的MAC層提供定時。一個一般的16位和兩個8位定時器，支持典型的定時/計數(shù)功能，例如，輸入捕捉、比較輸出和PWM功能。 CC2430內(nèi)集成的其他外設(shè)有: 實時時鐘；上電復(fù)位；8通道，8－14位ADC；可編程看門狗；兩個可編程USART，用于主/從SPI或UART操作。 為了更好的處理網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用操作的帶寬，CC2430集成了大多數(shù)對定時要求嚴(yán)格的一系列IEEE802.15.4 MAC協(xié)議，以減輕微控制器的負(fù)擔(dān)。這包括： * 自動前導(dǎo)幀發(fā)生器 * 同步字插入/檢測 * CRC-16校驗 * CCA * 信號強度檢測/數(shù)字RSSI * 連接品質(zhì)指示(LQI) * CSMA/CA 協(xié)處理器 射頻及模擬收發(fā)器 CC2430的接收器是基于低-中頻結(jié)構(gòu)之上的，從天線接收的RF信號經(jīng)低噪聲放大器放大并經(jīng)下變頻變?yōu)?MHz的中頻信號。中頻信號經(jīng)濾波、放大，在通過A/D轉(zhuǎn)換器變?yōu)閿?shù)字信號。自動增益控制，信道過濾，解調(diào)在數(shù)字域完成以獲得高精確度及空間利用率。集成的模擬通道濾波器可以使工作在2.4GHz ISM波段的不同系統(tǒng)良好的共存。 在發(fā)射模式下，位映射和調(diào)制是根據(jù)IEEE 802.15.4的規(guī)范來完成的。調(diào)制(和擴頻)通過數(shù)字方式完成。被調(diào)制的基帶信號經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器再由單邊帶調(diào)制器進行低通濾波和直接上變頻變?yōu)樯漕l信號。最終，高頻信號經(jīng)過片內(nèi)功率放大器放大以達到可設(shè)計的水平。 射頻的輸入輸出端口是獨立的，他們分享兩個普通的PIN引腳。CC2430不需要外部TX/RX開關(guān)，其開關(guān)已集成在芯片內(nèi)部。芯片至天線之間電路的構(gòu)架是由平衡/非平衡器與少量低價電容與電感所組成�？商娲模粋�平衡式天線，如對折式偶極天線也是可以實現(xiàn)上述功能的。圖4展示了CC2430的典型應(yīng)用電路。集成在內(nèi)部的頻率合成器可去除對環(huán)路濾波器和外部被動式壓控振蕩器的需要。晶片內(nèi)置的偏壓可變電容壓控振蕩器工作在一倍本地振蕩頻率范圍，另搭配了二分頻電路，以提供四相本地振蕩信號給上、下變頻綜合混頻器使用。
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