Беспроводные однокристальные микроконтроллеры
Texas Instruments
Для сетей диапазона 2.4 ГГц Texas Instruments предлагает большое семейство однокристальныx систем CC25xx, включая непосредственно системы-на-кристалле и специализированные сетевые процессоры [77].
CC2510 - однокристальная система для создания маломощных низковольтных беспроводных систем связи в ISM-диапазоне 2,4 ГГц.
Прибор является комбинацией радиочастотного трансивера CC2500, микроконтроллера 8051, блока флэш-памяти (8/16/32 кБ), 1/2/4 кБ памяти RAM и ряда периферийных устройств:
- четыре гибких режима энергопотребления с малым временем перехода в активный режим;
- высокая избирательность и эффективная система блокировки помех;
- сопроцессор для шифрования AES-128;
- 2-FSK, GFSK, MSK, OOK.
Вариант CC2511 содержит USB контроллер, позволяющий легко управлять с устройствами беспроводной сети, например, посредством ПК.
CC2530 - бюджетная однокристальная система с малым энергопотреблением, предназначенное для реализации соединений протокола IEEE 802.15.4 точка-точка, звезда, ячеистых сетей ZigBee PRO.
CC2530 поставляется в четырёх различных версиях: CC2530-F32/64/128/256 (с 32/64/128/256-кБ флэш-памяти соответственно), и является комбинацией интегрированного высокопроизводительного трансивера со стандартным 8051 микроконтроллером, 8 Кбайтами оперативной памяти, набором периферийных устройств и функциональных расширений:
- до 256 Кбайт флэш-памяти с 20 тысячами циклов перезаписи для поддержки приложений, требующих частого дистанционного обновления кода;
- 8 Кбайт ОЗУ для хранения данных комплексных приложений и ZigBee-профилей;
- программируемая выходная мощность передатчика (до +4,5 дБм);
- интегрированный модуль распознавания адресов и обработки пакетов.
CC2530ZNP (ZigBee Network Processor) - сетевой ZigBee-процессор. Предназначен для реализации протокола ZigBee без необходимости изучения комплексного стека ZigBee PRO.
Рекомендован для дизайнеров, желающих использовать уже существующий процессор, либо для тех, кто предпочитает использование другого процессора для своих приложений, тогда как CC2530ZNP обеспечит коммуникацию с другими ZigBee-устройствами. Таким образом, CC2530ZNP - это одночипная система CC2530 с предустановленным стеком ZigBee PRO.
Контроллер CC2530ZNP обменивается данными с основным процессором через командные интерфейсы SPI или UART (Рис. 5.23). Главный процессор передаёт ZigBee-процессору команды через простой в использовании протокол:
- интегрированный стек ZigBee;
- поддержка программного обеспечения Z-Stack компании TI и Simple API;
- является сертифицированной платформой для тестирования совместимости ZigBee-устройств;
- высокая избирательность;
- хорошая совместимость с Wi-Fi® и Bluetooth® устройствами;
- низкое энергопотребление.
CC2531 - версия CC2531 со встроенным USB контроллером.
Предназначена для реализации соединений протокола IEEE 802.15.4, ZigBee или RF4CE, и создания расширяемых через USB сетевых узлов с минимальным общим количеством элементов.
Прибор комбинирует высокопроизводительный трансивер со стандартным расширенным микроконтроллером 8051, встроенной программируемой флэш-памятью, 8 Кбайтами ОЗУ:
- 8 Кбайт RAM, до 256 Кбайт флэш;
- запас по чувствительности 101,5 дБ;
- лучшее в своём классе подавление сигнала соседнего канала (49 дБ);
- четыре гибких энергосберегающих режима
- широкий рабочий диапазон температур - от -40 до +125 °C;
- модуль безопасности AES-128;
- полная совместимость с расширениями CC259xx;
Характеристики встроенного USB-контроллера:
- USB 2.0 (12 Мб/с);
- 5 настраиваемых вариантов конечных точек (end point);
- 1 Кбайт выделенного FIFO-буфера;
- не требует применения 48-кГц резонатора.
CC2533 - серия устройств для реализации приложений, основанных на протоколах IEEE 802.15.4 / RF4CE. Устройство является комбинацией высокопроизводительного радичастотного трансивера с микроконтроллером 8051 и набором периферийных устройств.
Прибор поставляется в трёх различных версиях:
- CC2533-F32 - 32 кБ FLASH, 4 кБ RAM;
- CC2533-F64 - 64 кБ FLASH, 4 кБ RAM;
- CC2533-F96 - 96 кБ FLASH, 6 кБ RAM.
Новинкой в семействе СС25xx является CC2538 - радиочастотная система-на-кристалле стандарта 802.15.4g с поддержкой профиля ZigBee Smart Energy 2.0.
Основная область применения CC2538 - приложения Smart Grid, удаленные беспроводные интеллектуальные сенсоры.
СнК СС2538 интегрирует трансивер стандарта 802.15.4g, процессор ARM Cortex-M3, специализированный модуль аппаратного ускорения функций безопасности профиля ZigBee Smart Energy 2.0 и достаточный объем встроенной памяти для запуска стека протокола ZigBee IP и профиля Smart Energy 2.0.
Планируется, что однокристальное решение CC2538 избавит от необходимости использовать дополнительный микропроцессор, упростит и удешевит разработку приложений Smart Grid и удаленных беспроводных сенсоров для интеллектуальных приборов учета.
CC2538 (Рис. 5.24) поддерживает стек ZigBee протокола Z-Stack, который обеспечивает полную функциональность Smart Energy 1.1. Профиль Smart Energy 2.0 разработан с целью взаимодействия с несколькими устройствами физического уровня (PHY) и создает основу для разработки SE 2.0 продуктов, которые смогут одновременно поддерживать сети ZigBee, Wi-Fi или коммуникации посредством силовых линий (PLC - Power Line Communication), включая ZigBee процессор (CC253x) и решения WiLink 6.0 (WL127x). Профиль позволит пользователям использовать ZigBee или Wi-Fi для подключения к существующим или новым инфраструктурам, или же использовать Wi-Fi в качестве моста для подключения по ZigBee к сети Интернет.
Микросхема CC2540 является BLE-процессором. Прибор является комбинацией радиочастотного GFSK трансивера с пропускной способностью 1Мб/с и большой дальностью действия, и богатый периферийными устройствами контроллер 8051. Набор периферийных устройств: USB, DMA, GPIO, USARTs, ADC, таймеры. Набор гибких экономичных режимов для увеличения срока службы батарей [78].
CC2570 и CC2571 - радиочастотные сетевые процессоры простого для использования и энергоэкономичного протокола ANT. CC2570 поддерживает 1 ANT-канал, CC2571 - 8 ANT-каналов. Оба прибора могут быть подключены к главному процессору системы через серийные интерфейсы UART или SPI, и доступны для него через набор функций API [79].
Большинство ANT-решений, построенных на данных устройствах, содержит системные функции файловой системы ANT-FS; таким образом, в главном процессоре могут быть размещены лишь профиль приложения и само пользовательское приложение - это позволяет минимизировать требования к размеру памяти процессора:
- последовательные интерфейсы SPI и UART,;
- простой набор команд API;
- поддержка файловой системы ANT-FS.
