CC2430 介绍.ppt

1、CC2430 介绍,演讲人：刘保健 邮件： 电话2 深圳无线龙通信科技有限公司 2009年1月13日,目录,1 CC2430芯片 2 IAR 软件介绍 3ZigBee简介 4Zigbee开发,1.1 CC2430 Soc,RF/LAYOUT 兼容IEEE802.15.4 的RF前端 接收灵敏度高 集成度高 7*7mm QLP48 封装 功耗 低功耗（接收 27mA，发送27mA） 休眠电流0.5A PM2 0.3APM3 可快速唤醒,宽电压工作（2.0V 3.6V） 内核 一个加强51 128KB FALSH（另有32K、64K可选） 8KB RAM（4KB 可以

2、全模式工作） DMA功能 自带看门狗 一个IEEE802.15.4 MAC定时器 支持硬件调试,外设 CSMA/CA硬件支持 信号强度自动生成 电源、温度管理 12位ADC 128位AES加密处理 两个全功能串口 21 个 I/O 开发工具 IAR Embedded Workbench,应用 IEEE802.15.4系统设计 ZigBee系统设计 家居自动化 工业控制 低功耗传感器网络（WSN） 消费电子 PC外设,1.2 CC2430 I/O,1.3 CC2430 封装,1.4 CC2430 框图,1.5 CC2430 外设,电源管理 复位 FLASH控制 I/O DMA T1(16位) T

3、2(MAC) T3/T4,Sleep Timer ADC Random AES WDT UART Radio Voltage Regulators,1.5.1 电源管理,1.5.2 复位,一共有4种复位方式： RESET_N 强制复位 上电复位(保持在复位状态，直到电压正常） 电压不足复位（ 保持在复位状态，直到电压恢复正常） 看门狗复位,1.5.3 FALSH控制器,CC2430将128KB（32KB,64KB）的FALSH分成多页，每页2KB。每次擦除的单位为页。 CC2430 Soc本身就可以做到掉电保存，实现方式就是通过CPU或DMA来改写CC2430自带的内部的FLASH。 CC24

4、30 可以实现空中下载功能（在TI Z-Stack中有使用这项技术）,1.5.4 I/O,CC2430 一共21个IO划为P0(8bit),P1(8bit),P2(5bit) IO均可以作为 中断触发 IO有第二功能 P21(DD),P22(DC)为调试口 不用的IO配置为输入/上拉,IO映射图(click),1.5.5 DMA控制器,5个DMA通道 3种优先级 31个触发事件 3种传输方式 字/字节传输 可变长传输,高于CPU,竞争,低于CPU,单次传输,块传输,重复传输,1.5.6 Timer1,Timer1,16位定时器,工作方式可选,工作时间可 调,可产生中断,可触发DMA,可以直接控

5、制I/O 3种计数方式Free-running,Modulo,Up/dwon. 另有输入捕捉,比较输出两种方式 Timer2在ZigBee中被协议占用,不再详述.,1.5.7 T3/4,8位定时器 时钟可配置 多种工作方式(Free-running,Down,Modulo,Up/down,Compare,PWM) 可以生产中断 触发DMA,2通道可选 注:T3/4的用法完全一样,1.5.8 Sleep Timer,32K时钟 向上计数,上电后自动开始 24位计数器,最大值(0 xffffff) PM2方式下唤醒CPU 可以产生比较中断 可以触发DMA,1.5.9 ADC,12位ADC(v2.1

6、),精度可选 DMA传输结果 8个通道 P0口 可以单端,也可以是差分信号 参考电压多种选择 中断请求,自带温度传感器 自带电池电压检测 可以连续转换,也可以单次转换,1.5.10 随机数 & AES,随机数发生器 生成随机数 计算CRC效验字节 AES加密协处理器 支持 IEEE802.15.4 规范中的加密标准 多种加密模式 硬件支持CCM模式 DMA传输加解密数据,1.5.11 WDT,看门狗 4种时间间隔可选(1.9ms,15.625ms,0.25ms,1s) 两种工作模式:看门狗模式/定时器模式 32K时间独立于系统时间之外 喂狗方式:写WDCTL 0XA0,0X50,1.5.12

7、串口,两种工作方式 UART SPI (可主可从) 波特率从2400到230400可设 可以产生中断 可以触发DMA,用于传输批量数据 端口的位置可选,2 IAR快速入门,CC2430可以使用KEIL/IAR开进行开发.同时支持C,汇编等语言.但是建议使用IAR软件. 原因有两点:,TI Z-Stack协议栈使用IAR开发完成,要使用免费的ZigBee协议,就要使用IAR. 使用IAR才能获得其他技术支持,2.1 IAR版本与ZigBee的关系,IAR 7.20H 支持 Z-Stack 1.4.2及以前版本 IAR 7.30B 支持 Z-Stack 1.4.3 IAR高版本兼容低版本,但这不适

8、用于Z-Stack的开发,2.2 IAR入门,打开存在的项目,创建一个新项目,选择空项目,保存项目,添加源文件,添加一个存在的源文件,新建源文件,编写代码,保存源文件,保存工作窗口,添加源文件,添加一个新编写的源文件,项目设置,选择芯片型号,选择防真方式,选择防真器的接口方式,编译,连接,查看信息窗口,调试,反汇编窗口,观察寄存器窗口,查看变量窗口,断点设置,3 协议,适合于CC2430的协议 ZigBee SimpliciTI 其他自定协议,3.1 ZigBee,ZigBee来源 为解决已有无线通信技术中功耗大、组网规模小、通信协议过于复杂等问题，IEEE成立802.15.4工作小组，在Ho

9、me RF Lite无线网络的基础上开发802.15.4协议。2001年，ZigBee联盟成立，随后Invensys（英国），Mitsubishi(日本），Matoraola(美国)和Philips(荷兰)宣布加入ZigBee联盟，此后ZigBee迅速发展状大，于2004年发布ZigBee 1.0（ZigBee2004）。,ZigBee的发展 2004年，ZigBee联盟发布了ZigBee 1.0，但这个时候的ZigBee只能组成星状网和树状网，不能组成网状网，而且稳定性极差，只能用于学习和研究。 到了2006年，ZigBee联盟了发布ZigBee 2006，同年，TI完成对chipcon的收

10、购，进入ZigBee开发的阵营。 2007年年底，ZigBee联盟发布ZigBee 2007/PRO。 2008年，802.15.4c标准通过,3.2 ZigBee芯片,目前全球有多家公司供应ZigBee芯片，附表说明：,3.3 ZigBee的特点,低功耗 ，两支干电池可支持节点工作半年以上。 低速度，最高带宽250kbps2.4G, 40kbps915M,20kbps868M. 2Mbps的规范目前也正在研究当中。 近距离，一般通信距离在100m以内，目前已经扩展到1km。 高容量，理论上限65535个，实际上用51核的soc能做到200个，在推出ARM+ZigBee的芯片后应该有较大的提高

11、。,低延时，醒唤时间小于15ms 短时延，一般的通信延迟在ms级 低成本，ZigBee芯片已经大幅降价 高安全，AES-128加密 免执照，2.4G全球ISM波段，915M（美国），868（欧洲），433（中国*）。,3.4 Zigbee基础,ZigBee无线网络协议是基于标准的七层开放式系统互联(OSI)模型，但仅对那些涉及ZigBee的层予以定义。IEEE802.15.4标准定义了最下面的两层：物理层(PHY)和介质接入控制子层(MAC)。ZigBee联盟提供了网络层和应用层(APL)框架的设计。其中应用层的框架包括了应用支持子层(APS)、ZigBee设备对象(ZDO)和由制造商制订的应

12、用对象。,3.4.2 Zigbee节点类型,ZigBee 协调者(ZC) 每各ZigBee网络必须有一个. 初始化网络信息. ZigBee 路由器(ZR) 路由信息 ZigBee 终端节点 (ZED) 没有路由功能 低功耗（Zigbee的低功耗主要体现在这里）,3.4.3 Zigbee网络结构,3.4.4 Zigbee的应用,办公环境 数字家庭 无线抄表 手持终端 动物监控 工业控制 节能应用,3.4.5 2.4G无线技术的发展趋势,目前主流的和极具潜力的无线电技术有蓝牙、Wi-Fi、Zigbee、UWB、FM、GSM，RDID等，让这些的标准互连、互通、互相弥补，进而在技术上和芯片都达到统一

13、，做出单芯片解决方案是当前的发展主流。而同在2.4G频段的Zigbee、蓝牙和Wi-Fi可能会最先完成整合，目前正在制定当中的蓝牙3.1（低功耗版本）已经将前述事宜纳入计划。,4.1 ZigBee无线网络专业开发系统,C51RF-3-PK配置,硬件介绍,网络表演板,尺寸： 111.5882.2826.50 电源电压： 5V（DC） 液晶： 12864，点阵图形液晶 按键： 6个用户按键，1个复位按键 传感器： 光敏、电位器 接口： RS232接口，10针JTAG插，无线龙无线模块标准插座，USB转串口等,仿真器,尺寸：86.7052.4421.98 接口：USB B型插座，10孔插头连接电脑和

14、CC2430芯片， 功能：用于下载程序和在线调试,可以端点、单步、全速运行程序。,ZigBee模块,尺寸： 33.0226.8018.00 工作电压：2.0V-3.6V 工作频率：2400M-2483.5M 芯片闪存：128K 芯片RAM：8K 接收灵敏度：-101dB 最大发射功率：0dBm 传输速率：250K 休眠功耗：约2uA 发射接收功耗：约30mA,电池底板,尺寸：62.4030.5419.10 电池电压：1.5V2 接口：无线龙模块接口，10针插座 ，JTAG接口。,提供的软件,CC2430基础实验 无线通信实验 SimpliciTI实验 Zigbee2004协议实验 TIMAC1

15、.1.0实验 Zigbee2006协议实验（多个） Zigbee2006培训课件,每个实验都有详细的指导手册。,CC2430基础实验,多达22个基础实验，涉及到CC2430处理器的每个外设的使用。长达62页的实验手册，比较详细的介绍每个实验的原理和实现。 代码完全开源，完全C语言，移植性超强,无线通信实验,CC2430点对点实验及实验手册 CC2430射频部分配置及数据传输实验以及原理介绍和程序实现分析。 CC2430点对多点实验及实验手册 采用FDMA实现点对多点通信及数据传输实验以及原理介绍和程序实现分析。 代码完全开源，完全C语言，移植性超强,SimpliciTI实验,利用Simplic

16、iTI网络协议实现点对点对等网络的数据传输，再整个流程中共有，发现网络、连接网络、加入网络和数据传输过程，在SimpliciTI网络协议中已经将发现、连接、加入网络的功能全部包含，我们只需要编写我们需要的应用部分就可以了。 代码半开源，C语言编程,ZIGBEE2004协议实验,ZIGBEE2004协议实验及实验手册：ZIGBEE2004协议网络例程演示及实验原理分析和程序实现介绍。 代码完全开源，完全C语言，移植性良好 Z-Stack全开源，是研究Zigbee的最理想的协议栈,ZIGBEE2006协议实验,SAMPLE表演实验及实验手册：最简单的ZIGBEE协议栈演示实验，其例子介绍见系统说明

17、手册。 SIMPLE绑定实验及实验手册：设置设备自动的进入网络，创建1对1或1对多的绑定，命令的发送，解除绑定、从新指定绑定等操作。 串口互发实验及实验手册：学习Zigbee2006发送、接收数据的方法，学习串口的使用，掌握Zigbee数据的处理方法。通过串口发送数据，并通过串口接收数据，中间的介质采用Zigbee2006. 代码半开源，完全C语言，可读性强,ZIGBEE2006培训课件,ZIGBEE2006培训课件（92+128+155+62页）： 该培训课件是无线龙07年份举办的种子教师研修班的课件，对Z-Stack1.4.1/1.4.2进行了比较深入的分析，主要以实例为主，一步步讲解了Z

18、igBee技术入门知识；分析了ZigBee网络层、应用层结构，以及程序实现；还介绍了ZigBee网络中的绑定、路由、应用模式等概念和程序实现；最后以定位实验做全面的总结。 由浅入深学会ZigBee，学会Z-Stack。,其他资料,CC2430使用手册： CC2430芯片中文使用手册，详细的介绍了芯片内部结构及原理。 ZigBee协议使用手册： ZigBee中文使用手册，帮助您理解ZigBee无线网络协议的原理。 系统硬件规格手册： 详细描述系统各个硬件部件的物理参数、电气参数、性能参数等。 系统原理图及系统PROTELL99库文件包： 系统包含部件的原理图和涉及到的封装库文件（仿真器除外）。 IAR7.20H开发软件： 程序实现的软件平台和编译工具 CC2430所有驱动软件： 包含仿真器USB驱动、协议分析