内嵌微控制器的无线数据发射器的特性及应用
概 述
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/163727.htmAT86RF401是单片机集成内嵌AVR RISC微控制器的RF无线数据发射器，输出频率范围为250～450MHz，最大输出功率+6dBm，发射率10Kband。芯片内嵌AVR RISC微控制器、2KB（1K×16b）的Flash程序存储器、128B（字节）的可下载的EEPROM数据存储器、128B的RISC SRAM、看门狗定时器、6个通用I/O、在系统可编程。工作电压2.0～3.5V。待机电流0.1～0.5μA，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引脚功能
| 引 脚 | 符 号 | 功 能 |
| 1 | ANTB | 天线输出 |
| 2 | LOOPFIL | 外接VCO回路滤波器 |
| 3 | L1 | 外接VCO电感 |
| 4 | L2 | 外接VCO电感 |
| 5 | RESETB | SPI复位输入 |
| 6 | NC | 空脚 |
| 7 | SDI/IO0 | SPI数据输入、输出/输出0 |
| 8 | SDO/IO1 | SPI数据输入、输入/输出1 |
| 9 | SCK/IO2 | SPI时钟输出、输入/输出2 |
| 10 | XTAL | 晶振输入 |
| 11 | XTALB/CLK | 晶振/时钟输入 |
| 12 | IO3 | 输入/输出3 |
| 13 | IO4 | 输入/输出4 |
| 14 | IO5 | 输入/输出5 |
| 15 | DGND | 数字地 |
| 16 | AGND | 模拟地 |
| 17 | DVDD | 数字电源 |
| 18 | AVDD | 模拟电源 |
| 19 | CFIL | 外接数据滤波器 |
| 20 | ANT | 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。
1.发射器
晶体振荡器振荡频率范围是6～20MHz，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。
2.AVR微控制器结构
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 |
| $3F | SREG | 状态寄存器 |
| $3E | SP | 堆栈指针高位寄存器 |
| $3D | SPL | 堆栈指针低位寄存器 |
| $35 | B_CONFIG | 低电池组低寄存器 |
| $34 | B_DET | 按键检测寄存器 |
| $33 | PWR_CTL | 功能控制寄存器 |
| $32 | IO_DATIN | I/O DATA输入寄存器 |
| $31 | I_DATOUT | I/O DATA输出寄存器 |
| $30 | IO_ENAB | I/O使能寄存器 |
| $22 | WDTCR | 看门狗定时控制寄存器 |
| $21 | BTCR | 位定时控制寄存器 |
| $20 | BTCNT | 位定时控制寄存器 |
| $1E | DEEAR | 数据EEPROM地址寄存器 |
| $1D | DEEDR | 数据EEPROM数据寄存器 |
| $1C | DEE | 数据EEPROM控制寄存器 |
| $17 | TXCR7 | 发射组态寄存器7 |
| $16 | TXCR6 | 发射组态寄存器6 |
| $15 | TXCR5 | 发射组态寄存器5 |
| $14 | TXCR4 | 发射组态寄存器4 |
| $13 | TXCR3 | 发射组态寄存器3 |
| $12 | CTL0 | |
| $11 | TXCR2 | 发射组态寄存器2 |
| $10 | TXCR1 | 发射组态寄存器1 |
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