Introducción a 3 tipos de chips de radiofrecuencia CC1101, SI4432, SI4463
C1101: Un diseño por debajo de 1 GHz destinado a su uso en aplicaciones de RF de muy baja potencia. CC1101 es un transceptor UHF de chip único rentable de TI, diseñado para aplicaciones de radio de baja potencia. Es una versión mejorada y mejorada del dispositivo CC1100, con mayor sensibilidad, menor consumo de energía y mayor ancho de banda.
Está dirigido principalmente a equipos industriales, de investigación científica y médica (ISM) y de comunicaciones inalámbricas de corto alcance (SRD).
El CC1101 proporciona un amplio soporte de hardware para procesamiento de paquetes, almacenamiento en búfer de datos, transmisión en ráfagas, indicación de intensidad de la señal recibida (RSSI), evaluación de canal claro (CCA), indicación de calidad del enlace y activación por radio (WOR). El CC1101 es compatible en código, paquete y pines con el CC1100 y se puede utilizar en los diseños de RF abiertos sub-1GHz más comunes del mundo.
Si4432: un transceptor de RF de alto rendimiento por debajo de 1 GHz.
Está dirigido principalmente a equipos industriales, de investigación científica y médica (ISM) y de comunicaciones inalámbricas de corto alcance (SRD).
La potencia de salida del SI4432 puede alcanzar +20 dBm y la sensibilidad de recepción puede alcanzar -121 dBm. Puede proporcionar procesamiento de paquetes de datos, búfer de datos FIFO, indicación de intensidad de la señal recibida (RSSI), evaluación de canal inactivo (CCA), temporizador de activación y nivel bajo. Detección de voltaje y sensor de temperatura, convertidor AD de 8 bits y puerto de entrada/salida universal y otras funciones de soporte de hardware.
Si4432 consta principalmente de modo apagado, modo colgado, modo de transmisión y modo de recepción. El consumo de energía se puede reducir en el estado apagado. Cada interruptor de modo debe entrar primero en el estado de suspensión y luego cambiar. El modo de colgar asigna diferentes valores a la dirección del registro SPI 07h y se divide en cinco submodos diferentes. Modo de espera, modo de suspensión, modo de sensor, modo de espera, modo de sintonización. Después del reinicio del encendido, o después de que el chip salga del estado de apagado, entrará en el modo de espera de forma predeterminada.
Hay tres métodos principales de transmisión de datos de Si4432, modo FIFO, modo directo y modo PN9. En el modo FIFO, el área de pila del primero en entrar, primero en salir del chip se utiliza para enviar y recibir datos. La operación de FIFO se realiza mediante lectura o escritura continua del registro 07H a través de SPI. En el modo FIFO, Si4432 sale automáticamente del estado de envío o recepción cuando se genera la señal de interrupción relevante y procesa automáticamente el encabezado y el código de verificación CRC. Al recibir datos, el encabezado y el código de verificación CRC se eliminan automáticamente. Al enviar datos, se agregan automáticamente el encabezado y el código de verificación CRC. En modo transceptor directo, el Si4432 funciona como un transceptor de RF tradicional. Modo PN9, en este modo los datos Tx se generan internamente utilizando un generador de bits pseudoaleatorio (secuencia PN9). El propósito de este modo es usarse como modo de prueba para observar continuamente el espectro de modulación sin tener que cargar/alimentar datos.
SI4463: SI4463 es un chip transceptor inalámbrico altamente integrado que utiliza circuitos de banda base, digitales y de radiofrecuencia altamente integrados. En esencia, es un módem de alto rendimiento que permite un excelente rendimiento de RF y comunicaciones de datos. , el ancho de banda de frecuencia está entre 199M-050M y la sensibilidad de recepción puede alcanzar -126dBm, la potencia de transmisión puede alcanzar +20dBm y la corriente de recepción es tan baja como 10mA. Se utiliza ampliamente en atención médica, agricultura inteligente, alumbrado público inteligente, hogares inteligentes y otros campos.
Cómo funciona SI4463:
1. Parte de radiofrecuencia: SI4463 integra una interfaz de radiofrecuencia y un módulo de canal transceptor de radiofrecuencia, que puede lograr una transmisión de datos inalámbrica de alta sensibilidad y baja potencia. La interfaz de RF incluye amplificadores de RF, mezcladores, sintetizadores de frecuencia, etc., que pueden transmitir las señales de datos de entrada después de la modulación, amplificación, etc. de RF.
2. Parte digital: SI4463 integra internamente un procesador de señal digital y un módem, que puede decodificar y procesar la señal recibida. El procesador de señal digital es responsable de convertir la señal inalámbrica recibida en una señal digital, mientras que el módem es responsable de modular la señal digital transmitida en una señal de radiofrecuencia.
3. Parte de banda base La parte de banda base interna de SI4463 incluye detección de sincronización, codificación y decodificación, corrección de errores y otros módulos funcionales, que pueden realizar múltiples métodos de modulación, transmisión de larga distancia y capacidades antiinterferencias.
Método básico de cálculo de frecuencia del chip SI4463
El método básico de cálculo de frecuencia del chip SI4463 se logra configurando el registro. Los pasos específicos son los siguientes:
1. Determine el rango de frecuencia básico requerido: según las necesidades del sistema de comunicación inalámbrica, determine el rango de frecuencia básico requerido. El rango de frecuencia operativa del chip SI4463 es de 240MHz a 960MHz.
2. Calcule los parámetros de frecuencia básicos: Calcule los parámetros de frecuencia relevantes en función del rango de frecuencia básico requerido. Los parámetros de frecuencia del chip SI4463 incluyen compensación de frecuencia, paso de frecuencia y número de canales de frecuencia.
3. Establecer registro: Establezca los parámetros de frecuencia calculados en el registro correspondiente del chip SI4463. Al configurar el registro, el chip SI4463 puede funcionar dentro del rango de frecuencia básico especificado.
4. Configure el sistema de comunicación inalámbrica: de acuerdo con la configuración de frecuencia básica del chip SI4463, configure otros parámetros del sistema de comunicación inalámbrica para lograr las funciones de comunicación inalámbrica requeridas.
Investigación sobre la posibilidad de comunicación mutua entre los chips RF CC1101, SI4432 y SI4463.
En términos de banda de frecuencia portadora del chip RF
El ancho de banda de frecuencia admitido por CC1101 es 300-348 MHz, 378-464 MHz, 779-928 MHz; el ancho de banda de frecuencia admitido por SI4432 es 240-930 MHz; el ancho de banda de frecuencia admitido por SI4463 es 119-1050 MHz;
A juzgar por los anchos de banda de frecuencia admitidos por los tres chips de radiofrecuencia, no hay duda de que sus anchos de banda admitidos se superponen, por lo que es natural ajustar las frecuencias de transmisión y recepción de los tres chips de radiofrecuencia al mismo punto de frecuencia, como el 433M. punto de frecuencia. Por lo tanto, sólo desde la banda de frecuencia portadora la comunicación de los tres chips es satisfactoria en términos de frecuencia portadora.
En términos del método de modulación.
El método de modulación de CC1101 admite 2-FSK, 4-FSK, GFSK y OOK; el método de modulación de SI4432 admite FSK, GFSK y OOK; el método de modulación de SI4463 admite FSK, GFSK, OOK y 4(G)FSK; .
A juzgar por los métodos de modulación admitidos por los tres chips de radiofrecuencia, dado que tienen el mismo método de modulación, no hay problema en lograr métodos de modulación consistentes, como el uso del método de modulación GFSK. Por lo tanto, es factible que los tres chips puedan cumplir con el mismo método de modulación.
Del formato de paquete de datos del chip de radiofrecuencia.
Para permitir que los tres se comuniquen, además de cumplir las dos condiciones anteriores, lo más importante es lograr formatos de paquetes de datos consistentes. Como la longitud y el formato del código de interfaz, la longitud y el formato de la palabra de sincronización.
Formato de paquete CC1101
Formato de paquete SI4432
Formato de paquete SI4463
A partir del formato del paquete de datos de los tres chips de radiofrecuencia, el número de bytes del código frontal se puede establecer en el mismo número de bytes. Además, el código de interfaz de usuario de CC1101 solo puede tener el formato 101010...., mientras que SI4463 y SI4432 admiten dos formatos, 101010... y 010101., por lo que es completamente posible implementar el mismo código de interfaz de usuario. código final. Analizando más a fondo las palabras de sincronización, se pueden configurar las palabras de sincronización de CC1101, SI4432 y SI4463, y el rango de longitud es de 1 a 4 bytes, mientras que las palabras de sincronización de SI4432 y SI4463 se pueden configurar en cualquier valor. independientemente de si se puede configurar la palabra de sincronización de CC1101, se puede garantizar que las palabras de sincronización de los tres se puedan configurar para que sean consistentes. Se puede garantizar que el código de interfaz y la palabra de sincronización sean consistentes, por lo que desde una perspectiva de comunicación, lo único que queda es el procesamiento de datos distintos de la palabra de sincronización y el código de interfaz.
En resumen, los tres chips de radiofrecuencia pueden satisfacer el mismo método de modulación, frecuencia portadora, código frontal y palabra de sincronización del paquete de datos, por lo que, en teoría, no hay problema para lograr una comunicación mutua entre ellos.