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CC2420的Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實現(xiàn)( 二 )

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在點對點網(wǎng)絡(luò)中，每個節(jié)點必須一直保持它們的接收器為開啟狀態(tài)或者同意在一個時間段內(nèi)開啟它們的接收器 。這將答應(yīng)節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)幀并確保數(shù)據(jù)幀會被其它節(jié)點接收 。
2; RF收發(fā)芯片CC2420
CC2420是Chipcon公司推出的首款符合2.4GHzIEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的射頻收發(fā)器 。該器件是第一款適用于Zigbee產(chǎn)品的RF器件 。它基于Chipcon公司的SmartRF03技術(shù)，以0.18um CMOS工藝制成，只需極少外部元器件，性能穩(wěn)定且功耗極低 。CC2420的選擇性和敏感性指數(shù)超過了IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的要求，可確保短距離通信的有效性和可靠性 。利用此芯片開發(fā)的無線通信設(shè)備支持數(shù)據(jù)傳輸率高達250kbps，可以實現(xiàn)多點對多點的快速組網(wǎng) 。

;CC2420只需要極少的外圍元器件,其典型應(yīng)用電路如圖3所示 。
圖3; CC2420典型應(yīng)用電路圖
它的外圍電路包括晶振時鐘電路、射頻輸入／輸出匹配電路和微控制器接口電路三個部分 。芯片本振信號既可由外部有源晶體提供，也可由內(nèi)部電路提供 。由內(nèi)部電路提供時需外加晶體振蕩器和兩個負載電容，電容的大小取決于晶體的頻率及輸入容抗等參數(shù) 。
射頻輸入／輸出匹配電路主要用來匹配芯片的輸入輸出阻抗,使其輸入輸出阻抗為５０Ω,同時為芯片內(nèi)部的PA及LAN提供直流偏置 。CC2420可以通過４線SPI總線（SI、SO、SCLK、CSn）設(shè)置芯片的工作模式，并實現(xiàn)讀／寫緩存數(shù)據(jù)，讀／寫狀態(tài)寄存器等 。通過控制FIFO和FIFOP管腳接口的狀態(tài)可設(shè)置發(fā)射／接收緩存器 。注重：在SPI總線接口上進行的地址和數(shù)據(jù)傳輸大多是MSB優(yōu)先的 。CC2420片內(nèi)有３３個１６比特狀態(tài)設(shè)置寄存器，在每個寄存器的讀／寫周期中，SI總線上共有２４比特數(shù)據(jù)，分別為：１比特RAM／寄存器選擇位（０：寄存器,１：RAM），１比特讀／寫控制位（０：寫,１：讀），６比特地址選擇位、１６比特數(shù)據(jù)位 。在數(shù)據(jù)傳輸過程中CSn必須始終保持低電平 。另外，通過CCA管腳狀態(tài)的設(shè)置可以控制清除通道估計，通過SFD管腳狀態(tài)的設(shè)置可以控制時鐘／定時信息的輸入 。這些接口必須與微處理器的相應(yīng)管腳相連來實現(xiàn)系統(tǒng)射頻功能的控制與治理 。p;如前所述，CC2420是一款符合IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的RF收發(fā)芯片 。CC2420硬件支持一部分IEEE802.15.4數(shù)據(jù)幀格式 。數(shù)據(jù)幀格式示如表1所示 。
表1; 數(shù)據(jù)通信幀格式
同步頭包括前導(dǎo)序列和開始幀分隔符 。在CC2420中,前導(dǎo)序列長度和開始幀分隔符是可以配置的 。默認值4字節(jié)和1字節(jié)是符合IEEE802.15.4協(xié)議的 。物理頭為1字節(jié)，幀控制和序列號分別為2字節(jié)和1字節(jié)，地址包括個人區(qū)域網(wǎng)身份識別號碼、目的地址和源地址共6字節(jié)，待發(fā)數(shù)據(jù)段長度為幀長度減去地址和幀校驗序列 。當(dāng)MODEMCTRL0.AUTOCRC控制位置位時，這個幀校驗序列自動產(chǎn)生2字節(jié)，并由CC2420硬件自動插入 。
3; 配置寄存器實際系統(tǒng)需要做以下配置：
（1）CC2420
內(nèi)部寄存器的設(shè)置：CC2420內(nèi)部有33個16位結(jié)構(gòu)寄存器和15個命令脈沖寄存器以及2個8位訪問獨立的發(fā)射和接收緩沖器的RXFIFO、TXFIFO寄存器 。這些寄存器在芯片復(fù)位時都已設(shè)置了一些初始值 。例如：MDMCTRL0.AUTOCRC自動循環(huán)冗余校驗；IOCFG0.FIFOP_THR設(shè)置RXFIFO緩沖器中字節(jié)門限值；BATTMON.BATTMON_E電池監(jiān)控使能；TXCTRL.PA_LEVEL輸出功率編程(輸出功率單位為dBm)；IN0.XOSC16M_BYPASS使能外部晶體振蕩器等 。實際使用時,應(yīng)根據(jù)需要對初始值進行修改 。
（2）初始化：定義信息包傳輸?shù)幕靖袷?；定義單片機和CC2420的端口；打開電壓調(diào)節(jié)器，復(fù)位CC2420，開啟晶體振蕩器，寫入所有必須的寄存器和地址識別(為自動地址識別預(yù)備)，注重晶體振蕩器應(yīng)該一直處于工作狀態(tài) 。寄存器設(shè)置如下：SXOSCON打開晶體振蕩器；MDMCTRL0=0x0AF2打開自動應(yīng)答；MDMCTRL1=0x0500；設(shè)置關(guān)聯(lián)門限值為20；IOCFG0=0x007F設(shè)置FIFOP門限至最大值128；SECCTRL0=0x01C4關(guān)閉安全使能 。

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