CC8520用户手册翻译.doc

大 连 理 工 大 学 本 科 外 文 翻 译CC85xx系列用户指南CC85xx Family Users Guide学 院（系）： 电子科学与技术学院 专 业： 集成电路设计 学 生 姓 名： 谢嘉麒 学 号： 200781143 指 导 教 师： 夏书峰 完 成 日 期： 2011年3月11日 大连理工大学Dalian University of TechnologyCC85XX系列 用户指南版权所有2010，德州仪器联合公司目 录1.1 装置概述41.1.1 综述.41.1.2 规划纯路径无线装置特点 .41.1.3 特点设定.41.1.4 固件版本通用性.41.2 应用 概述51.2.1 概念.51.2.2 应用.51.3 装置操作.61.3.1 自主操作.61.3.2 主机控制操作.61.3.2.1 主机处理器请求总结.71.4 装置配置.81.4.1 纯路径无线配置器.82.1 硬件概述.82.1.1 单元图解.82.1.1.1 中央处理核心92.1.1.2 片上存储器.92.1.1.3 外围模块.92.1.1.4 无线电收发器92.1.2 输入输出映射92.1.3 SPI 从属接口.92.1.3.1 接口描述92.1.4 I2C 主接口.92.1.4.1 接口描述92.1.4.2 I2C操作类型.92.1.5 串行音频接口92.1.5.1 接口描述912.1.5.2 支持的串行格式.92.1.6 CC259X 行列扩展控制接口.92.1.6.1 接口描述92.1.7 电池电压显示接口92.1.7.1 接口描述92.1.8 USB接口92.1.8.1 接口描述92.1.9 天线转换控制接口92.1.9.1 接口描述92.2 无线网络概述.92.2.1 网络拓扑.92.2.1.1 设备定义.102.2.1.2 网络信息.102.2.1.3 音频流.102.2.1.4 数据边际通道.102.3 音频流102.3.1 音频流路径.102.3.2 网络音频时钟.102.3.2.1 无线时钟分布.102.3.2.2 支持的抽样率.102.3.2.3 音频延迟.102.3.3 串流格式102.3.3.1 PCM16102.3.3.2 PCMLF112.3.3.3 SLAC112.3.3.4 溢出处理.112.4 无线电协议112.4.1 网络管理112.4.2 时隙结构112.4.3 自适应频率跳变.112.4.4 射频共存机理112.5 电源管理.1123.1 综述.123.1.1 自主操作.123.1.2 主机控制操作123.1.3 产品测试固件产生123.2 扩展主机接口.123.2.1 命令集综述.123.2.2 状态消息与中断产生.123.3 用户接口.123.3.1 输入按键123.3.1.1 按键去抖动规则123.3.2 网络状态指示灯.123.4 网络功能.133.4.1 设备定义133.4.2 网络确立133.4.2.1 自主操作.133.4.2.2 主机控制操作.133.4.3 网络维持143.4.3.1 自主操作.143.4.3.2 主机控制操作.143.4.4 数据边际通道143.4.4.1 连接确立于丢失143.4.4.2 队列机制.143.4.4.3 主处理器响应.143.5 音频功能.143.5.1 音频流控制.143.5.1.1 静态逻辑通道图解.143.5.1.2 动态通道选择 自主操作153.5.1.3 动态通道图解 主机控制操作153.5.2 抽样率控制.153.5.3 扩展音频设备控制.153.5.3.1 I2C 构造序列.153.5.4 音量控制153.5.4.1 自主模式音量控制.1533.5.4.2 主机模式音量控制153.5.4.3 音量平滑改变153.6 系统功能.153.6.1 电源管理.153.6.1.1 自主操作.153.6.1.2 主机控制操作.151 纯路径无线简介1.1 设备系列概述1.1.1 简介通过使用专利技术，即纯路径无线电，CC85xx系列设备提供了单片上强健，高质量，小幅度2.4GHz无线数字音频流廉价解决方案。两个或更多的设备组成一个纯路径无线音频网络。我们做了大量的工作以保证这个音频网络能在各种环境下提供完美无缺的，强劲的音频流，并且能与现有的密集2.4GHz ISM带宽无线技术相适应。大多数应用无需任何软件开发便可以实施，只需要将CC85xx连接一个额外的音频源或插入一个插槽中，并设置一些按键、开关以及LED灯以做人机交互只用。高级应用可以直接将主处理器或者数字处理器直接连接在CC85xx上控制多个设备和音频网络操作。纯路径无线配置程序是一个基于微机的配置工具，是用来为指定系统设置要求的功能和参数的，并生成随后要被植入CC85xx的每个闪存中的固件图。所有CC85xx系列设备的借口都与CC2590扩展设备无缝连接以提供更宽的频率覆盖，并且在困难的环境下提供强劲的功能。1.1.2 计划纯路径设备及其特点第一批CC85xx系类设备和固件实现纯路径功能将会很快发布，届时更多特性将变得可用。计划设备和固件列出在1表和2表中4表1 固件发布功能简介表2 纯路径无线设备简介1.2 应用概述1.2.1 概念在许多应用装置中（例如无线耳机，无线话筒，无线音频线路置换器）总线被接在音频源，或者是音频发生器接在纯路径无线设备上。但是在某些装置（例如无线麦克风）音频源有多个，而音频总线接在音响上。5图1 无线网路拓扑在以上两种情况中，理解音频网络所用的时钟是从协议总线产生或输入的是非常重要的，这就是所谓的主音频时钟。协议从音频接口经常在它的音频时钟或者框架信号上输出一个主音频时钟的镜像信号。主协议为音频网路定义了一些列静态参数。1.3 设备操作CC85xx设备可以根据应用的需要设置成两种操作模式中的一种 自主操作 + 不需要软件开发快速推向市场 + 不需要MCU从而节省了BOM和PCB的空间 - 只能使用支持的扩展音频设备 - 用户接口定制选择有限 主机控制操作 + 音频网络操作和用户接口有更多弹性选择 + 边际数据通道允许附加功能 + 允许任何扩展音频设备的使用 - 需要主处理器和软件开发从而增加了费用和时间1.3.1 自主操作当CC85xx自主操作时，它必须掌握应用程序的各个方面。音频网络l 自动为主协议建立网络l 为主协议和从协议匹配机制l 在成功的匹配后，从协议会将网络ID记录到内嵌存储器上，以后自动和音频网络重新连接个人用户接口l 开始匹配操作按钮l 调整音量按钮6l 控制设备电源状态按钮l 选择音频通道开关l LED显示网络/电源状态通过GPIO和I2C控制的扩展音频电路l 安全安装和卸载支持的设备l 平滑音量改变和安全采样率改变l 根据设备电源状态给音频路径配电l 数字输入有效避免电流扰动电源控制l 如果找不到音频网络或者没有从协议入网，在可设置的延迟时间后，电源自调整为节能状态l 电源控制按钮可以使设备进入低电压状态或将设备从低电压状态唤醒下面给出了一个典型的基本无线耳机电路图解图5 典型的无线耳机原理图1.3.2.1 主处理器硬件要求总结主处理器必须有以下特性从而能够操作CC85xx：l 一个4线SPI接口用来操作扩展主接口l 两个可选的GPIO针脚用作扩展主接口中断和CC85xx重启针脚控制l 内部或扩展的可擦写闪存，EEPROM或相似的部件来存储匹配信息，音量设定和其他系统关闭时的信息。71.4 设备配置CC85xx 系列设备是基于固件运行于片上的闪存。这个固件定义了一个CC85xx器件的多种属性，包括了网络和应用作用，音频如何流入，设备如何操作以及CC85xx是如何接入电路的。2 系统概述2.1 硬件概述这部分内容提供了CC85xx硬件的概述。2.1.1单元图解图5中展示的单元图解表示了CC85xx器件的硬件模块组成。模块可以被大致划分为6种类型：数字外围模块，CPU核心，存储器，供能装置，时钟产生以及射频收发器。 图6 单元图解82.1.2 输入输出映射总共有21个数字输入输出接口可以用于外围模式或是通用模式：l 基于外围I/O的输入输出功能被绑定在特定针脚上不能更改；l 基于通用I/O的输入输出功能可以被指定在任意GIOx针脚上。在使用配置器配置时图解就被确定了；2.2 无线网络概述这个部分提供了纯路径无线网络和他们主要特点的简介。更多射频协议细节参考2.4；更多应用网络管理细节参考3.4.2.2.1 网络拓扑纯路径无线网络使用星型拓扑，由一个主协议和一个以上的从协议组成。所有网络中的通讯都是传向主协议或由主协议发出的；从协议间没有直接的通信。 图7 网络拓扑9表3 固件版本限制的网络规则2.2.1.1 设备定义一个CC85xx设备被3个32位值定义：l 一个全局独有的设备ID，是德州仪器在生产时设在硬件中的。这个值被用来在网络中定义不同的设备，协议主设备的地址也指网络ID。l 一个独有的制造商ID，基于购买设备的设备ID，定义了产品的制造商。这个值被用作网络搜索，也可以被用于网络配对过滤。l 一个制造商特有的产品ID这个值被用作网络搜索，也可以被用于网络配对过滤。 2.3 音频流这部分描述了音频流是如何实现的。2.3.1 音频流路由音频流路由的目的是把发生器中的每一路音频信号送到其正确的使用者处,以确保它正确，独立地运行于网络中的主协议和从属协议间，以备不同类型的从属设备。路由是通过给每个音频通道单独分配一个逻辑ID来实现的，因此当音频流在纯路径无线网络上传输时，制造者和使用者都会了解是哪一路信号。每一个网络节点在其串行音频接口上或USB音频设备通道上将这些逻辑通道和I2S/LJF/RJF或者DPS 通道相对应。图8 逻辑通道与无线通道关系10逻辑通道和音频接口通道之间的图解是在配置主协议时锁定的。对于从属协议图解更加具有弹性:l 自主操作，单通道：通过针脚控制动态选择。GIO的0-3针脚用来在1,2,4,8个通道中选择。l 自主操作，多通道：锁定，同主协议。l 从属控制：主处理器将逻辑通道指派给预先确定的音频接口通道。可以是锁定的或是动态的。2.3.2 网络音频时钟在一个有线数字音频系统中，决定音频采样率的时钟通常是嵌入或平行传播于音频源信号中。相似地，当无线地传送音频样本时，需要有一个机制来分配时钟以保持一个同步系统。纯路径无线网络平台使用一种被称为无线网络分布机制，以确保：l 所有从协议和主协议有相同的采样率。平台支持采样率被预先设定为离散值。l 所有音频流有定义的相同常量延迟。这个延迟被称为音频延迟，每个采样率只有一个延迟数值。2.4 无线电协议纯路径无线网络平台使用专为音频流设计的无线电协议。该协议支持一个有一个主结点和最多7个从结点构成的星型网络拓扑。所有的通信都受限于固定持续时隙，交互时隙被主协议控制，从结点只有在主结点允许时才能向主结点发送数据。所有通信只在主从结点间发生，而从不在从结点间发生。2.4.1 网络管理每个CC85xx设备被一个独有的32位设备地址定义，这个地址在德州仪器制作芯片时储存在硬件中。主协议设备地址被用作网络ID，在关机时存储在从协议中，从而当再次操作时，网络可以被重新建立。网络通常是通过按按键建立的。也可以在生产时将网络ID编程入从协议中，或者为带有主机控制的网络连接建立实行一种缺省方案。2.5 电源管理FW1.0只支持2种电源状态，需要外部输入在二者间转换。l OFF 当CC85xx,外部音频设备，外围设备被关闭达到最低功耗。CC85xx被外部的异步重启或将CS_N引脚接低电平唤醒。l ACTIVE CC85xx被供电，并且能像第三章中描述的那样被操作。更多细节请参阅3.6中如何在这两种状态间转换的部分。11操作3.1 综述纯路径平台提供2种不同方式操作CC85xx:自主操作和主机控制操作。对于不同的设备设置，纯路径网路设置器 也可以为产品应用硬件测试生成一个固件图样。3.1.1 自主操作在自主操作中，CC85xx对自己操作，不需要任何来自主处理器的监管。这在成本上节省了花费和时间。设备被选定的参数设定。电源、网络和音频操作通过由按键、开关、和LED状态指示灯组成的用户接口控制。扩展音频设备通过I2C接口初始化并控制。当断电时，网络匹配信息和相关的输出值设定存储在非易失性存储器中。图9 CC8520工作在自主操作模式下3.3 用户接口用户接口对自主操作可用，允许终端用户通过按键接口和LED灯接口对基于CC85xx的设备进行操作和监控。按键控制电源，网络匹配和音量。LED灯指示当前网络状态。这个接口具体的行为可以再纯路径无线网络设置器中设置。123.3.1 输入按键支持以下按键功能：l 开关（开/关）l 开启网络匹配l 音量升高l 音量降低l 输出静音l 输入静音每个按键都可以被设定为不同的类型，可用的类型取决于按键本身的功能。举例来说，网络匹配按键的功能是单触发的，而音量增加按键的功能是多触发的。表4 按键状态定义3.3.2 网络状态LED指示灯状态指示灯是用来指示CC85xx设备的宏观网络状态的。表17中有宏观状态的定义。对于每个状态（除了关机时指示灯是灭的），纯路径无线网络配置器可以以10毫秒的频度设定指示灯闪动的样式。为节省GIO针脚，可以让LED和按键共用一个GIO针脚。这样做的缺点是当按键时LED灯会一直闪。3.4 网络功能这部分描述了纯路径无线网络在网络中是如何定义的，网络是如何创建的保持的，以及边际数据通道时如何操作的133.4.1 设备定义每个纯路径无线设备都被32位值定义表5 CC8520的3个ID当一个从属协议加入网络时，主协议可以要求从协议有与他相同的制造ID。如果这个标准不符合，则从属协议不允许入网。类似地，从属协议可以在寻找主协议时添加过滤，只接受与其有相同制造ID的主协议。不仅于此，从协议还可以要求主机的生产ID 符合如下标准：3.5 音频功能 这部分描述了一切与音频有关的功能是如何操作的，包括音频流控制，采样率控制，外围音频设备控制和音量控制。3.5.1 音频流控制 音频通道路径