内嵌微控制器的无线数据发射器的特性及应用

1、内嵌微控制器的无线数据发射器的特性及应用        摘要：简要介绍内嵌AVR RISC微控制器的无线数据发射器AT86RF401的功能、内部结构、引脚排列及典型的应用电路。  概 述A，发射电流17mA，可用CR20332/CR201B LiMnO2电源供电。可用于遥控无键入口（RKE）发射器、车库门开门器、遥测(轮胎压力，水、电、气表，贵重物品跟踪)、无线安防系统、无线电遥控等应用领域。一、引脚排列及功能AT86RF401采用20脚TSSOP封装，各引脚功能如表1所列。表1 AT86RF401引脚功

2、能引  脚符  号功       能1ANTB天线输出2LOOPFIL外接VCO回路滤波器3L1外接VCO电感4L2外接VCO电感5RESETBSPI复位输入6NC空脚7SDI/IO0SPI数据输入、输出/输出08SDO/IO1SPI数据输入、输入/输出19SCK/IO2SPI时钟输出、输入/输出210XTAL晶振输入11XTALB/CLK晶振/时钟输入12IO3输入/输出313IO4输入/输出414IO5输入/输出515DGND数字地16AGND模拟地17DVDD数字电源18AVDD模拟电源19CFIL外接数据滤

3、波器20ANT天线输出二、基本结构和特性AT86RF401内部结构框图如图1所示，包括一个完整的发射器电路和微控制器电路。晶体振荡器振荡频率范围是620MHz，为整个芯片提供主时钟，并使用一个可编程的分频器为AVR系统提供时钟。PLL输出信号经RF功率放大器产生一个适合驱动在片调谐回路天线的差动输出（即RF发射）。PLL输出信号在发射前被选通（导通一截止ASK）或被调幅，使用RF载波发射数据流。RF功率放大器输出功率能够使用软件调节。I/O和控制寄存器：I/O空间地址和功能如表2所列。AT86RF401 I/O和外设被设置在I/O空间内。各I/O存储单元利用输入和输出指令在32个通用工作寄存器

4、和I/O空间之间传送数据。地址范围$00$1F内的I/O寄存器，使用SBI和CBI指令，可直接进行存取。在这些寄存器中的每位数值都能够使用SBIS和SBIC指令检验。表2 AT86RF401 I/O空间地址和功能地  址名  称功    能$3FSREG状态寄存器$3ESP堆栈指针高位寄存器$3DSPL堆栈指针低位寄存器$35B_CONFIG低电池组低寄存器$34B_DET按键检测寄存器$33PWR_CTL功能控制寄存器$32IO_DATINI/O DATA输入寄存器$31I_DATOUTI/O DATA输出寄存器$30IO_ENABI/O使能

5、寄存器$22WDTCR看门狗定时控制寄存器$21BTCR位定时控制寄存器$20BTCNT位定时控制寄存器$1EDEEAR数据EEPROM地址寄存器$1DDEEDR数据EEPROM数据寄存器$1CDEE数据EEPROM控制寄存器$17TXCR7发射组态寄存器7$16TXCR6发射组态寄存器6$15TXCR5发射组态寄存器5$14TXCR4发射组态寄存器4$13TXCR3发射组态寄存器3$12CTL0$11TXCR2发射组态寄存器2$10TXCR1发射组态寄存器1AVR状态寄存器SREG为8位，包括：总中断使能、位复制存储、半进位标志、符号位、溢出标志、负数标志、零标志和进位标志。可读可写，初始值

6、为00H。复位和中断处理，必须设置SREG中的中断控制使能位。对于位定时器，AT86RF401使用2个中断。这些中断和复位在程序存储器空间有各自的编程向量。复位和中断向量如表3所列。对于复位中断处理，最典型和通用的程序设置是：地址表 编码 注释$000 jmp RESET ;复位处理$002 jmp BT_F2_ISR ;位定时器2中断服务程序$004 jmp BT_F0_ISR ;位定时器0中断服务程序$006 MAIN：<instr>XXXX;主程序开始    AT86RF401复位源有：上电复位。当电源电压加到VDD和GND端时，AT86RF40

7、1复位。外复位。当逻辑低电平加在RESETB端时，AT86RF401复位。这个复位复位所有的I/O寄存器和置通道进入SPI模式。在2个AVR系统时钟脉冲后，I/O寄存器可通过SPI接口读和写。看门狗复位。类似上电复位，由看门狗定时器引起。按键复位（软件复位）。是由软件设置的专门复位，在按键复位时大多数的I/O寄存器不被复位。电压下降复位。当电池电压低于设定值时，产生复位。在上电复位和看门狗复位时，所有I/O寄存器是被设置在初始状态，程序开始执行的地址是$000。设置在$000单元的指令必须是RJMP或JMP转向复位处理程序。存储器编程：AT86RF401 MCU提供2个程序存储器允许编程/不允

8、许编程锁定位。锁定位保护模式如表4所列。AT86RF401提供2KB（字节）的可反复编程的Flash程序存储器和1Kb(位)的EEPROM数据存储器。存储器可由串行SPI接口编程。当RESETB端接地时，程序存储器和数据存储器可使用串行SPI总线编程。串行接口由SCK、SDI（输入）和SDO（输出）组成。在RESETB被设置为低后，在编程/擦除操作执行前，必须首先执行编程命名能指令。表3 AT86RF401复位和中断向量向量编号编程地址源中断定义1$000复位、看门狗、按键硬件端、看门狗或按键复位2$002位定时器位定时器标志2中断4$004IO3位定时器标志0中断5$006TBD未使用表4 AT86RF401锁定位保护模式编程锁定位保护类型模式LB1LB2111无编程锁定<可编程>201EEPROM不可编程300EEPROM不可编程也不可校验AT86RF401包括一个128B EEPROM。这个存储器利用在I/O存储器中的3个寄存器DEECR、DEEDR、器利用在I/O存储器中的3个寄存器DEECR、DEEDR、DEEAR访问。串行