SoC降低ZigBee节点成本(05-100)

　　CC2430的设计结合了8Kbyte的RAM及强大的外围模块,并且有3种不同的版本,他们是根据不同的闪存空间32,64和128kByte来优化复杂度与成本的组合。

　　CC2430的尺寸只有7×7mm 48-pin的封装,采用具有内嵌闪存的0.18µm CMOS标准技术。这可实现数字基带处理器,RF、模拟电路及系统存储器 整合在同一个硅晶片上。

　　图2展示了CC2430的方框图。CC2430最要的子系统是MCU 子系统和射频部分,其中MCU包括存储器及外设。其他模块提供电源管理,时钟分配和测试等重要功能。

　　MCU和存储器子系统

　　针对协议栈,网络和应用软件的执行对MCU处理能力的要求,CC2430包含一个增强型工业标准的8位8051微控制器内核,运行时钟32MHz。由于更快的执行时间和通过除去被浪费掉的总线状态的方式,使得使用标准8051指令集的CC2430增强型8051内核,具有8倍的标准8051内核的性能。

　　CC2430包含一个DMA控制器。8k字节静态RAM,其中的4k字节是超低功耗SRAM。32k,64k或128k字节的片内Flash块提供在电路可编程非易失性存储器。

　　CC2430集成了4个振荡器用于系统时钟和定时操作：一个32MHz晶体振荡器,一个16MHz RC-振荡器,一个可选的32.768kHz晶体振荡器和一个可选的32.768kHz RC 振荡器。

　　CC2430也集成了用于用户自定义应用的外设。一个AES协处理器被集成在CC2430,以支持IEEE802.15.4 MAC 安全所需的(128位关键字)AES的运行,以实现尽可能少的占用微控制器。

　　中断控制器为总共18个中断源提供服务,他们中的每个中断都被赋予4个中断优先级中的某一个。调试接口采用两线串行接口,该接口被用于在电路调试和外部Flash编程。I/O控制器的职责是21个一般I/O口的灵活分配和可靠控制。

　　CC2430包括四个定时器：一个16位MAC定时器,用以为IEEE802.15.4的CSMA-CA算法提供定时以及为IEEE802.15.4的MAC层提供定时。一个一般的16位和两个8位定时器,支持典型的定时/计数功能,例如,输入捕捉、比较输出和PWM功能。

　　CC2430内集成的其他外设有:

　　实时时钟;上电复位;8通道,8-14位ADC;可编程看门狗;两个可编程USART,用于主/从SPI或UART操作。

　　为了更好的处理网络和应用操作的带宽,CC2430集成了大多数对定时要求严格的一系列IEEE802.15.4 MAC协议,以减轻微控制器的负担。这包括：

　　* 自动前导帧发生器

　　* 同步字插入/检测

　　* CRC-16校验

　　* CCA

　　* 信号强度检测/数字RSSI

　　* 连接品质指示(LQI)

　　* CSMA/CA 协处理器

　　射频及模拟收发器

　　CC2430的射频和模拟部分实现了相关物理层的操作,如图3所示。

 

　　图3 CC2430 SOC的RF 和模拟部分