用于USB接口的无线MODEM

1、用于USB接口的无线MODEM摘要本文对用于USB接口的无线 MODEM的设计过程做了很好的阐述，着重介绍了射频无线收发芯片的使用及USB驱动的设计。关键词USB无线通信微控器一、引言在工业生产和科学技术研究的各行业中，常常利用 PC 或工控机对各种数据进行采集。这其中有很多采集地点是在 地理位置较偏僻的郊区、农村，且采集点的接口不容易触碰 到。本文所介绍的用于 USB接口的无线 MODEM就是针对此 种情况而设计的，它可以在移动的车中利用无线收发器接收 数据，再通过USB接口传输到PC中，在计算机遥测遥控系 统中有广泛的应用。USB通用串行总线主要用于 USB设备与主机之间的数据 通信，特别

2、为USB设备与USB主机之间大量的数据传输提供 了高速、可靠的传输协议。射频通信以其优点也应用在越来 越多的场合。本文所设计的USB接口的无线MODEM主要由 单片射频收发器、微控制器和 USB接口芯片组成。本系统充分利用USB 口数据传输功能，设备连接方便，系统可用于进 行无线串行数据双向传输。二、用于USB接口的无线MODEM的功能模块本文设计的USB接口无线MODEM主要由单片射频收发 器、微控制器和USB接口芯片三大模块组成。单片射频收发 器完成数据信号的采集，即由 PC 机发出命令，通过与之相 连的 MODEM 通过无线的方式发射出去，放置在采集点上的 MODEN接收到此命令后，将储

3、存器里的数据以射频信号形 式发射给车载里的 MODEN。微控制器完成状态变换的处理 以及通信控制、管理功能。USB接口芯片完成数据的再次处理并通过USB线传递给PC机。三、无线收发模块本设计采用了 TI 公司推出的射频无线发送接收芯片TRF690Q TRF6900是TI公司最新推出的单片无线收发一体 芯片，它在一个器件上包括了高频发射、高频接收、PLL合成、FSK调制解调、FM调制解调、直接数字频率合成 （DDS）、 接收信号强度指示（RSSI等多种功能，集成程度相当高。1 . TRF6900芯片介绍。TRF6900主要性能如下：工作频率为868MHz 870MHz（西欧）/902MHz 92

4、8MHz （美）；（2）有效数据传输距 离 1000 米；（ 3）典型输出功率 4.5dBm； （ 4）典型输出信号 频差230 Hz;（5）工作电压2.2 V 3.6 V; （6）待机电流5uA， 工作电流 50mA； （7）内置 2个可编程模式。TRF6900内部电路可分为发射模块和接收模块。接收模 块包括低噪音放大器、混频器、中放、FM/FSK解调器、接收信号强度指示和低通滤波放大器等几部分。发射模块包括串 行控制接口、直接数字频率生成器、压控振荡器、锁相环等 几部分。2 . TRF6900工作原理。（1）接收机工作原理。从天线接收到信号由 LNA_IN 引 入TRF6900,首先经过低

5、噪音放大器。低噪音放大器有正常 模式和低增益模式两种模式。当TRF6900接收的信号较强时，应该选择低增益模式，这样可以最大程度地减少信号非线性 失真。放大后的信号被送入混频器，混频器将信号变频到中 频，再通过第一和第二级中频放大。第一级中频放大可获得 7dB 的增益，用以补偿滤波器带来的损耗；第二级中频放大 包括多个放大器，总共可获得 80dB 的增益。经过两级放大 后的信号，如果采用的是 FM/FSK调制方式就被送入 FM/FSK 解调器，解调出数据信号从DATA_OUT引出。如果是频移键控（ASK）或开关键控（00K）,则送入接收信号强度指示器(RSS)解调，解调后的基带数据 RSSI_

6、OUT俞出(2)发射机工作原理。数字基带信号从TX_DATA引入TRF6900片内，经过直接数字频率合成器(DDS调制到中频，再通过锁相环(PLL倍频到射频，最后通过功率放大器放 大信号后，由PA_OUT导出射频信号，通过天线发射出去。四、USB驱动设计USB接口芯片采用的是 Philips公司的并行USB接口芯片PDIUSBD12符合通用串行总线(USB)1. 1版本规范。这里用 LPC2200微控制器与 PDIUSBD12构成USB设备。PDIUSBD12使用 LPC2200外部存储控制的 Bank2部分， 数据地址为 0x82000000,命令地址为 0x82000001。RST_USB

7、 SUSP为LPC2200的输出引脚，PDIUSBD12中断信号为中断输 入信号，且为外部中断 0。C1、C2和X1为PDIUSBD12提供 工作所需的时钟输入。 发光二极管 GoodLink 在正常通信时闪 烁。PDIUSBD12的 AD0 连接至U LPC2200的 A0, 当 LPC2200 在A0引脚输出I时，表示输出到 PDIUSBD12数据总线D0 D7上的数据为命令字；当 A0引脚输出0时，表示输出到 PDIUSBD12数据总线 D0D7的数据为数据字。为了使驱动软件可移植性强、易维护，采用分层的方法 编写PDIUSBDl2的驱动程序。USB驱动程序软件包提供给用户 6 个 API 函数，这 6 个函数都在 USB 应用层中定义五、总结用于USB接口的无线MODEM，将无