CC BY
195Беспроводные решения
на основе микроконтроллеров семейства CC430F61xx/CC430F513x от Texas Instruments
Андрей САМОДЕЛОВ
Andrew.Samodelov@mart.ru
В качестве одного из первых решений на рынке микроконтроллеров, предназначенных для создания однокристальных беспроводных датчиков/расходомеров, можно считать микросхемы семейства CC430F61xx/ CC430F513x от Texas Instruments. Микросхемы представляют собой объединенные на одном кристалле микроконтроллер семейства MSP430 и радиочастотное ядро CC1101.
Семейство CC430 микроконтроллеров корпорации Texas Instruments типа «система на кристалле» включает в себя серии микросхем CC430F61xx/CC430F513x. Микроконтроллеры объединяют высокую производительность приемопередатчиков CC1101, работающих в частотном диапазоне <1 ГГц, со сверхнизкой потребляемой мощностью микропроцессорного ядра MSP430 CPUXV2. Семейство состоит из ряда микросхем, различающихся набором периферийных модулей и нацеленных на различные области применения.
Архитектура семейства, поддерживающая пять режимов пониженного энергопотребления, оптимизирована для увеличения срока службы батарей в портативных измерительных приборах. Микросхемы содержат мощное 16-разрядное процессорное ядро (CPU) с RISC-архитектурой, 16-разрядные регистры и генератор констант, которые обеспечивают максимальную эффективность выполнения программного кода.
Семейство CC430 обладает тесной интеграцией между ядром микроконтроллера, периферийными модулями, программным обеспечением и РЧ-приемопередатчиком. Все эти особенности обеспечивают микроконтроллерам семейства CC430 удобство в использовании и повышают производительность получаемых на их основе приложений.
Структурная схема микроконтроллеров CC430F513x/CC430F61xx показана на рис. 1.
Сравнительная характеристика микроконтроллеров CC430F513x/CC430F61xx представлена в таблице 1.
Обе серии микроконтроллеров ориентированы на применение в экономичных беспроводных приложениях, таких как аналоговые и цифровые датчики, устройства подсчета стоимости тепловой и электрической
энергии, термостаты, и обладают широким диапазоном напряжения питания (от 1,8 до 3,6 В) и сверхнизким энергопотреблением. Потребляемый ток может меняться от 16 мА (в режиме приема) до 1 мкА (в режиме глубокого ожидания).
Радиочастотный модуль Sub-1 GHz Radio
Модуль высокопроизводительного ВЧ-приемопередатчика с рабочей частотой до 1 ГГц имеет то же самое ядро, что и автономный приемопередатчик CC1101 производства Texas Instruments. Модуль обладает широким диапазоном напряжения питания — от 2 до 3,6 В, рабочими диапазонами частот 300-348, 389-464 и 779-928 МГц и программируемой скоростью обмена данными от 0,8 до 500 кбит/с. В режиме приема модуль имеет довольно высокую чувствительность, на уровне -110 дБм (при скорости обмена 1,2 кбит/с, на частоте 868 МГц, при 1% ошибок приема пакетов), превосходную селективность и большой динамический диапазон по интермодуляционным искажениям третьего порядка (IP3), что обеспечивает высокую помехозащищенность при приеме.
Выходную мощность передатчика можно регулировать программным путем,
до +10 дБм во всех поддерживаемых диапазонах частот. Модуль поддерживает многие виды модуляции, такие как 2-тональная частотная манипуляция (2-FSK), Гауссовская частотная манипуляция (GFSK) и манипуляция минимальным сдвигом (MSK), а также амплитудную манипуляцию (OOK) и адаптивную амплитудно-фазовую манипуляцию (Flexible ASK Shaping). Имеется поддержка для пакетно-ориентированных систем: встроенное обнаружение синхрослов, проверка адреса, переменная длина пакета и автоматический контроль целостности данных с использованием контрольной суммы (CRC). Кроме того, модуль поддерживает функцию оценки состояния канала (CCA) перед началом сеанса передачи данных, для систем, поддерживающих протокол «слушаю перед разговором» (Listen-Before-Talk) и имеет цифровой выход индикатора мощности принимаемого сигнала (RSSI). Все это делает модуль пригодным для использования в системах, сертифицируемых по европейскому стандарту EN 300 220 или американскому FCC CFR, часть 15.
На рис. 2 показана высокоуровневая блок-диаграмма приемопередатчика.
Приемная часть модуля представляет собой приемник с низкой промежуточной частотой (ПЧ). Принятый высокочастотный
Таблица 1. Сравнительная характеристика микроконтроллеров серий CC430F513x/CC430F61xx
Тип микросхемы Flash-память, кбайт ОЗУ, кбайт Периферия Ввод/Вывод Корпус
CC430F6137 32 + 512 байт 4 ЖКИ, АЦП 44 QFN 64
CC430F6135 16 + 512 байт 2 ЖКИ, АЦП 44 QFN 64
CC430F6127 32 + 512 байт 4 ЖКИ 44 QFN 64
CC430F6126 32 + 512 байт 2 ЖКИ 44 QFN 64
CC430F6125 16 + 512 байт 2 ЖКИ 44 QFN 64
CC430F5137 32 + 512 байт 4 АЦП 32 QFN 48
CC430F5135 16 + 512 байт 2 АЦП 32 QFN 48
CC430F5133 8 + 512 байт 2 АЦП 32 QFN 48
З-канальный контроллер Прямого Доступа к Памяти (ПДП)
Ядро
СРиХУ2
и
16 регистров общего назначения (РОН)
Встроенный модуль эмулятора версия Б: 3+1
Отладочный
интерфейс
ЯАв
I
Отладочный
интерфейс
вру-Ві-УУіге
Вход Выход кварцевого кварцевого генератора генератора (32 кГц)
Р1.х/Р2.х РЗ.Х/Р4.Х ' 2x8 У 2x8
Р5.х
Вход ВЧ Выход ВЧ кварцевого кварцевого генератора генератора (26 МГц) I
Основной тактовый сигнал "
Дополнительный ^ тактовый сигнал
- Вспомогательный тактовый сигнал
АЦП 12
ї х ро# С з- X ,5, £2 к
х о. с"
О >8 5
ІІ
1!
|| О. СО о о. с я
и 5 'I 5
1 = 1.» М
£ І
ІІ
о.\
II
Главная шина адреса Главная шина данных
ПавИ-
память
32 кбайт 1 б кбайт
4 кбайт 2 кбайт
Системные регистры БУБ
Сторожевой
таймер
Контроллер переназначения функций портов
Ъ щ
51 1° з І
9-0 гд о. со ы
Главная шина адреса
Главная шина да 1НЫХ
.. . ..
£ р і _ і
5 к х і .о О і
? X I И Ь I- и
о Ь Я? 5. 9 Ь с*
; £ > ! «И
IIIII ¡ш
II <5 & г
« 8
<і І
г “ І
аЗ & п
¡1 Е>
* М
<и а)
у го і
3 I
.8. л в
82
о
ҐІІ [ а|
I X I О
і “ ¥ «,
2 а о ю
і
І 2.5
• - ? МІ! і &
а « £ сі г (-
ІІІЇ-ІЗ аї8і! і
Її «І і І?п 1
Ні > І і
ік-Б х «со ІІ
@ о й-м
С 0.-&Ш <0 Х<
о з в)
5 3 ч ш
« і 5 І 8 - І ==• = ? І ¡іріт
і іііш
* ? х о ? * в> х ї о ї ф і е _г ї Її
З и о 5 2 о.
ь *>
о =
’З І %ъ о
= я “ : ї х о.
88 І: 1 І
І *
Радиочастотный
(РЧ)
приемопередатчик с частотой до 1 ГГц на базе ВЧ-модуля СС1101
Интерфейс обмена данными с СРи
Модем
Синтезатор
частоты
Аналоговая приемопередающая РЧ-подсистема
№ Р N
Рис. 1. Структурная схема микроконтроллеров CC430F513x/CC430F61xx
Резистор Вход ВЧ Выход ВЧ
смещения кварцевого кварцевого
(Рем) генератора генератора
Рис. 2. Блок-диаграмма радиочастотного модуля на частоту до 1 ГГц
сигнал усиливается малошумящим усилителем (LNA) и преобразуется (вниз по частоте) в сигнал промежуточной частоты с квад-
ратурным сдвигом фаз. На промежуточной частоте сигнал с квадратурным сдвигом фаз (1^) оцифровывается. Дальнейшая авто-
матическая регулировка усиления (AGC), фильтрация каналов и демодуляция синхробитов/пакетов происходят цифровым способом.
Передающая часть основывается на принципе непосредственного синтеза высокочастотного сигнала. В состав синтезатора частоты входит законченный блок перестраиваемого LC-цепочкой кварцевого генератора (УСО) и устройства сдвига фазы на 90° для получения квадратурных сигналов каналов I и Q для первого смесителя в режиме приема.
Кварцевый генератор на частоту 26 МГц вырабатывает как образцовую частоту для синтезатора, так и опорные частоты для АЦП и цифровых блоков микроконтроллера.
Отображенный на адреса памяти микроконтроллера регистровый интерфейс модуля используется для доступа к данным, конфигурирования модуля и получения информации о его состоянии со стороны СРи.
Цифровая полоса модулирующих частот включает в себя информацию для конфигурации каналов, управления пакетами и буферизации данных.
Ядро микроконтроллера
Ядро микроконтроллера MSP430 имеет 16-разрядную RISC-архитектуру с расширенным объемом памяти и объединено с 16 регистрами, которые обеспечивают уменьшение времени выполнения инструкций. Все операции, кроме инструкций процесса выполнения программы, выполняются как регистровые операции с семью режимами адресации для операнда-источника и четырьмя режимами адресации для операнда-приемника. Время выполнения основных операций составляет один цикл тактовой частоты процессора, или примерно 37 нс.
Полный набор инструкций содержит базовый набор из 51 инструкции, с тремя форматами и семью режимами адресации, и дополнительный набор инструкций, для работы с расширенным адресным пространством. Каждая инструкция может оперировать с данными в формате «Слово» или «Байт».
Четыре регистра, R0-R3, выполняют функции программного счетчика (РС), указателя стека ^Р), регистра состояния (SR) и генератора констант (CG) соответственно. Оставшиеся 12 регистров выполняют функции регистров общего назначения (РОН).
Периферийные модули подключаются к СРи с использованием шин данных, адреса и управления и доступны для любых инструкций микропрограммы.
Периферийные блоки включают в себя:
• два 16-разрядных таймера:
- таймер Ттег0_А5, с пятью регистрами сравнения/захвата;
- таймер Ттег0_А3, с тремя регистрами сравнения/захвата;
• аппаратные часы реального времени с функцией календаря и будильника;
• один универсальный последовательный интерфейс обмена данными (ШС1) с двумя независимыми каналами, поддерживающими протоколы UART, 1ША, SPI и 12С;
• 12-разрядный АЦП с 8 внешними аналоговыми входами, внутренним источником образцового напряжения, схемой выборки/хранения и функцией непрерывного преобразования (только для СС430Б613х и СС430Б513х);
• встроенный компаратор;
• интегрированный драйвер 96-сегментного ЖКИ с управлением контрастом (только для СС430Б6хх1);
• криптографический 128-разрядный AES-сопроцессор;
• 32-разрядный аппаратный перемножи-тель;
• трехканальную схему прямого доступа к памяти ^МА);
• последовательный интерфейс для внутрисистемного программирования, не требующий дополнительного источника питания;
• встроенный модуль эмулятора (ЕЕМ).
Начальный загрузчик (BSL)
Для изменения информации, записанной во внутреннюю память микроконтроллера, микросхемы имеют встроенный блок начального загрузчика (BSL). Начальный загрузчик позволяет пользователю программировать Flash-память или ОЗУ, используя последовательный интерфейс UART. При необходимости пользователь может ограничить доступ к памяти микросхемы посредством начального загрузчика, установив защиту паролем. Для передачи данных служит вывод P1.6, а для приема данных — вывод P1.5 порта P1.
Основная Flash-память
Flash-память служит для хранения последовательности инструкций и констант, которые необходимы для выполнения программы.
Ее можно запрограммировать с помощью интерфейсов JTAG, Spy-Bi-Wire (SBW) или посредством выполнения процессорным ядром специальной инструкции записи во Flash-память. Процессорное ядро (CPU) может выполнять операции записи во Flash-память данных в формате одиночного байта, одиночного слова и длинного (двойного) слова.
Flash-память имеет n сегментов основной памяти и 4 сегмента информационной памяти (от Info A до Info D), объемом 128 байт каждый. Каждый сегмент основной памяти имеет размер 512 байт. Сегменты от 0 до n можно стереть либо за один шаг, либо каждый из сегментов в отдельности. Сегменты от Info A до Info D можно стереть каждый в отдельности или в групповой операции, совместно с сегментами основной памяти. Сегменты от Info A до Info D называются также информационной памятью. Info A можно заблокировать независимо от других сегментов.
Блок памяти ОЗУ (RAM)
Блок памяти ОЗУ (RAM) разделен на n секторов, размером 2 кбайт каждый. Для уменьшения потребляемой мощности питание каждого сектора можно полностью отключить, однако это приведет к полной потере сохраненных в нем данных. Каждый из секторов, с номерами от 0 до n, по мере возможности автоматически переводится в режим хранения данных с пониженным энергопотреблением.
Тактовый генератор и схема синхронизации
Для синхронизации работы всех узлов и модулей микроконтроллеры семейства CC430 содержат в своем составе модуль универсальной системы синхронизации (Unified Clock System, UCS). Он поддерживает работу с часовым кварцевым генератором 32 768 кГц, внутренним микромощным низкочастотным генератором (VLO), внутренним подстраива-
емым низкочастотным генератором (REFO), интегрированным внутренним управляемым по цифровой шине генератором (DCO) и высокочастотным кварцевым генератором. Функциональные возможности модуля UCS позволяют значительно уменьшить стоимость и энергопотребление готового устройства. Модуль UCS имеет в своем составе устройство цифровой автоподстройки частоты (FLL), которое, совместно с цифровым модулятором, стабилизирует частоту DCO, задавая коэффициент умножения частоты часового кварцевого генератора. Внутренний модуль DCO обеспечивает быстрый запуск источника тактовой частоты и его стабилизацию за время, меньшее, чем 5 мкс. Модуль UCS обеспечивает формирование следующих сигналов синхронизации:
• Вспомогательного синхросигнала (ACLK), который формируется из сигнала часового кварцевого резонатора 32 768 кГц, высокочастотного кварцевого резонатора, внутреннего низкочастотного генератора (VLO) или подстраиваемого низкочастотного генератора (REFO).
• Основного синхросигнала (MCLK), системного синхросигнала, используемого CPU, который может формироваться из сигналов тех же источников, что и сигнал ACLK.
• Основного вспомогательного синхросигнала (SMCLK), который используется периферийными модулями. Для сигнала SMCLK могут быть использованы те же источники, что и для сигнала ACLK.
• ACLK/n, буферизованный выход для синхросигналов с частотами, получаемыми путем деления частоты сигнала ACLK на степени числа 2: ACLK, ACLK/2, ACLK/4, ACLK/8, ACLK/16, ACLK/32.
Модуль управления энергопотреблением (PMM)
В состав модуля PMM входит интегрированный стабилизатор напряжения, который обеспечивает напряжение питания для ядра микросхемы и имеет регулятор выходного напряжения для оптимизации потребляемой мощности. Кроме того, в состав модуля PMM входит супервизор напряжения питания (SVS) и схема наблюдения за напряжением питания (SVM), а также схема защиты от выхода величины напряжения питания за допустимые пределы (Brownout). Схема Brownout обеспечивает своевременную генерацию внутреннего сигнала сброса для микросхемы при подаче и снятии напряжения питания. Схемы SVS/SVM обнаруживают падение напряжения ниже заданного пользователем уровня и поддерживают как режим супервизора напряжения питания (SVS, с автоматической генерацией сигнала сброса микросхемы), так и режим наблюдения за напряжением питания (SVM, без автоматической генерации сигнала сброса микросхемы). Схемы SVS и SVM имеются
не только для источника напряжения питания микросхемы, но и для источника напряжения питания ядра.
Микроконтроллеры имеют один активный и пять программно-управляемых режимов пониженного энергопотребления. Для вывода микроконтроллера из режима пониженного энергопотребления можно использовать прерывания, которые будут обслуживать запросы, и возвращать микроконтроллер в режим пониженного энергопотребления при возврате из подпрограммы обработки прерывания. Из состояния ожидания процессор может выйти за время, меньшее, чем 5 мкс.
Цифровой ввод/вывод
В микросхемах реализованы пять 8-разрядных портов ввода/вывода: с порта Р1 до порта Р5, с независимым программированием каждого отдельного разряда.
Для каждого разряда возможна любая комбинация функций ввода, вывода или источника сигнала прерываний.
Для каждого из восьми разрядов портов Р1 и Р2 можно задать полярность импульса, запускающую контроллер прерываний. Все порты содержат программируемые подтягивающие резисторы и имеют программируемую силу входящего/исходящего тока.
Для всех микрокоманд обеспечивается доступ к регистру, осуществляющему для порта операции чтение/запись.
Обращение к портам возможно как в режиме байтов (порты Р1-Р5), так и в режиме слова (регистровые пары РА и РВ).
Средства разработки для беспроводных микроконтроллеров СС430
Для разработки устройств на базе микроконтроллеров СС430Р61хх/СС430Б513х служит универсальное средство разработки EM430F6137RF900, которое содержит в своем составе все аппаратное обеспечение, необходимое для разработки беспроводных устройств. В комплект, в качестве примеров разработки, входят две целевых платы (с антеннами), построенные на базе высокоинтегрированных микроконтроллеров XCC430F6137IRGC RF System-on-chip.
Входящий в комплект набор батарей для питания устройств позволяет немедленно проверить в действии разработанные проекты.
Текущая версия (у3.1) средства разработки EM430F6137RF900 может работать только в частотном диапазоне 868/915 МГц. Плата разработки EM430F6137RF900, с использованием сменных целевых плат, поддерживает все микроконтроллеры линейки CC430F613x и CC430F612x в корпусах QFN 64 (RGC). Кроме того, она позволяет разрабатывать программное обеспечение и для микроконтроллеров CC430F513x в корпусах QFN 48 (RGZ).
Для разработчиков, заинтересованных в максимально быстром создании устойчивых, экономичных беспроводных сетей, построенных по топологии типа «звезда» на микроконтроллерах семейства CC430, доступен запатентованный программный стек SimpliciTI.
Программный стек SimpliciTI
Программный стек SimpliciTI является простейшим протоколом, нацеленным на создание небольших РЧ-сетей. Такие сети, как правило, содержат в своем составе устройства с батарейным питанием, для которых необходима длительная работа без замены батареи, низкая скорость обмена данными и малое время работы в сети, и имеют ограниченное количество узлов, которые обмениваются информацией либо непосредственно между собой, либо через точку доступа или сетевой расширитель. Точка доступа или сетевой расширитель не являются обязательными составляющими сети, но могут обеспечить дополнительную функциональность, такую как запоминание и отправка сообщений. При использовании протокола SimpliciTI требуются минимальные ресурсы MCU, что приводит к низкой стоимости конечных решений.
К основным особенностям протокола SimpliciTI можно отнести:
• Малое энергопотребление оконечных устройств.
• Гибкость:
- непосредственный обмен данными между устройствами;
- простейшая топология типа «звезда» с точкой доступа для запоминания и отсылки сообщений на оконечные устройства;
- возможность использования сетевых расширителей для увеличения количества сегментов сети до 4.
• Простота:
- используется всего 5 команд API.
• Низкая скорость передачи данных и низкая производительность.
• Наличие большого количества примеров готовых приложений:
- системы сигнализации и охраны: датчики присутствия, освещенности, угарного газа, разрушения стекол в окнах, витринах и т. п.;
- датчики дыма;
- автоматическое чтение показаний расходомеров: газовых расходомеров, водяных расходомеров, счетчиков электроэнергии;
- активные RFID-приложения.
В комплект поставки EM430F6137RF900 входят:
• 2 целевых платы на базе беспроводных микроконтроллеров CC430;
• 2 антенны на диапазон 868/915 МГц;
• 2 микроконтроллера XCC430F6137;
• 2 светодиода — на целевой плате CC430;
• 2 кнопки — на целевой плате CC430;
• 18 разъемов, 4x2 вывода;
• 2 комплекта батарей формата AAA с 2-про-водными разъемами питания;
• SimpliciTI, стек для создания экономичных сетей;
• ознакомительная среда разработки IAR Kickstart с ограниченным размером выходного кода и средство разработки Code Compose Essentials v3 Core Edition, которое включает в свой состав ассемблер, компоновщик, отладчик уровня исходного кода и компилятор с языка высокого уровня C с ограниченным размером выходного кода;
• полный комплект документации. Проекты для EM430F6137RF900 можно
также создавать в среде разработки SmartRF Studio CC430 0.9.4 Beta (Rev. A).
Для EM430F6137RF900 Rev 3.2 существует ряд файлов примеров разработок (Rev. A), примеры программ на языке C для CC430F613x, CC430F513x, рассчитанные на компиляцию в средах разработки IAR и CCE, и программный стек SimpliciTI 1.1.0.
Для полноценной работы с EM430F6137RF900 требуются отдельные модули отладки и программирования. Отладчик/программатор Flash-памяти (FET) можно приобрести как отдельное устройство или в комплекте с набором разработчика EM430F6137RF900.
Сравнение с ближайшим конкурентом
Наиболее близким к микроконтроллерам CC430F6137 от Texas Instruments можно считать микроконтроллеры STM32W108 от STMicroelectronics. Сравнительная характеристика микроконтроллеров дана в таблице 2.
Судя по таблице 2, оба микроконтроллера имеют сходные характеристики с точки зрения производительности, состава периферийных модулей и энергопотребления. Различия в сферах применения обусловлены, прежде всего, типом РЧ-приемопередатчика и, как следствие, различными поддерживаемыми сетевыми протоколами.
Наличие у микроконтроллеров CC430F6137 от Texas Instruments встроенного контроллера ЖКИ и программной библиотеки организации сетевой инфраструктуры типа «звезда» делает их незаменимыми для организации однокристальных решений для наблюдения за параметрами оборудования или расходом материалов/энергии на площадках, снабженных центральным компьютером/точкой доступа к внешней сети, в случаях, когда требуется одновременный локальный и централизованный контроль.
Микроконтроллеры STM32W 108от STMicro-electronics предполагают встраивание в более мощные системы передачи и обработки данных, основанные на стандартных сетевых про-
токолах передачи данных и не требующие локального визуального интерфейса.
выводы
Итак, микроконтроллеры семейства CC430F61xx/CC430F513x предназначены для беспроводных технологий. Они незаменимы в приложениях, где требуется применение интеллектуальных датчиков со сверхнизким энергопотреблением, способных обмениваться между собой информацией в беспроводных сетях с топологией типа «звезда». Несмотря на небольшую пропускную способность, сети на базе микроконтроллеров семейства CC430F61xx/CC430F513x обладают рядом очень ценных особенностей:
1. Повышенная надежность обмена данными за счет функции проверки качества линии перед передачей данных.
2. Шифрование потока данных и возможность проведения аутентификации в сети.
3. Возможность включения в состав сети точки доступа, которая позволяет осуществлять буферизацию и диспетчеризацию сообщений и связь с внешней сетью.
4. Возможность создания сегментированных сетей с количеством сегментов до 4.
5. Предсказуемая максимальная дальность связи и расстояния между узлами сети.
Заключение
Микроконтроллеры семейства CC430F61xx/ CC430F513x сочетают в себе высокую производительность и сверхнизкую потребляемую мощность процессорного ядра MSP430 и высокую надежность обмена данными, свойственную радиочастотному модулю CC1101. Семейство CC430 является ярким примером использования компанией Texas Instruments проверенных, хорошо зарекомендовавших себя технологий для создания новых решений, которые сразу занимают лидирующее положение на рынке. Наличие большого количества аппаратных и программных средств для каждого из входящих в состав кристалла SoC CC430 функциональных модулей значительно ускоряет процесс разработки и отладки решений на базе микроконтроллеров
Таблица 2. Сравнительная характеристика микроконтроллеров CC430F6137 и STM32W108
Тип системы CC430F6137 STM32W108
Система на кристалле Система на кристалле
Архитектура 16-разрядная RISC 32-разрядная ARM Cortex-M3
Тактовая частота 27 МГц 6, 12 или 24 МГц
Набор инструкций 51 базовая инструкция с 3 форматами и 7 режимами адресации Thumb-2
Радиочастотный модуль Высокопроизводительное приемопередающее ядро Sub-1-GHz RF Transceiver Core 2,4 ГГц IEEE 802.15.4 приемопередатчик и экономичный MAC-интерфейс
Частотный диапазон 300-348, 389-464, 779-928 МГц Wi-Fi и Bluetooth
Пропускная способность 0,8-500 кбит/с до 500 кбит/с
Выходная мощность передатчика Программируемая, до +10 дБм (на любой поддерживаемой частоте) +3 дБм, в нормальном режиме; конфигурируется до +7 дБм (поддерживается подключение внешнего ВЧ-усилителя мощности)
Чувствительность приемника -110 дБм (при скорости 1,2 кбит/с, частоте 868 МГц и 1 % ошибок приема пакетов) -99 дБм в нормальном режиме; конфигурируется до -100 дБм (при 1 % ошибок приема пакетов, размером 20 байт)
Flash-память 32 кбайт + 512 байт 128 кбайт
ОЗУ 4 кбайт 8 кбайт
Шифрование данных AES128 криптографический ускоритель AES128 криптографический ускоритель
АЦП 8-канальный 12-разрядный с внутренним источником образцового напряжения, УВХ и функцией непрерывного преобразования Гибкий настраиваемый 16-канальный 12-разрядный
П оследовател ьные интерфейсы USCI, 2 канала UART/IrDA/SPI/I2C USCI/UART/SPI/TWI
Таймеры 16-разрядный таймер общего назначения, 16-разрядный таймер Timer0_A5 с пятью регистрами сравнения/захвата, 16-разрядный таймер Timer1_A3 с тремя регистрами сравнения/захвата, часы реального времени RTC_A с функцией календаря и будильника 3х16-разрядных таймера, 12 каналов сравнения/захвата/ШИМ
Входы/выходы общего назначения 44 конфигурируемых 24 конфигурируемых с триггерами Шмитта на входе
Дополнительная периферия Контролер 96-сегментного ЖКИ -
Контроллер прерываний Векторный контроллер прерываний; 19 аппаратных прерываний; 45 пользовательских прерываний Гибкий настраиваемый векторный контроллер прерываний
Напряжение питания 1,8-3,6 В для ядра (с внутренними стабилизаторами), 2—3,6 В для модуля приемопередатчика 2,1 —3,6 В (с внутренними стабилизаторами 1,8 и 1,25 В)
Энергопотребление в основном режиме 180 мкА/МГц для ядра, 16 мA в режиме приема, при скорости обмена 1,2 кбит/с, на частоте 433 МГц 27 мA — режим приема, 31 мA — режим передачи (выходная мощность +3 дБм)
Энергопотребление в экономичных режимах 1,7 м^ в режиме ожидания (режим LPM3 для RTC), 1 м^ в выключенном состоянии (LPM4, ОЗУ в режиме хранения) Режим глубокого покоя, ОЗУ и регистры GPIO в режиме хранения: 400 нА/800 нА с включенным/выключенным системным таймером
Тактовые генераторы Универсальная система тактирования (UCS), поддерживающая: - 32,768 кГц часовой кварцевый генератор внутренний микромощный низкочастотный генератор (VLO); - внутренний подстраиваемый низкочастотный генератор (REFO); - интегрированный внутренний генератор с цифровым управлением (DCO); - высокочастотный кварцевый генератор Универсальная система тактирования (UCS), поддерживающая: - 24 МГц кварцевый генератор; - 32,768 кГц часовой кварцевый генератор; - высокочастотный внутренний RC-генератор для быстрого (100 мкс) вывода процессора из спящего режима; - низкочастотный (10 кГц) внутренний RC-генератор для синхронизации в спящем режиме
Тип корпуса 9x9 мм 64-выводный VQFN 7х7 мм 48-выводный QFN
Области применения - Аналоговые и цифровые датчики - Устройства подсчета стоимости тепловой и электрической энергии - Термостаты - Интеллектуальные энергосистемы - Устройства управления зданиями и сооружениями - Системы домашней автоматики и управления - Системы безопасности и наблюдения - Беспроводные датчики для сетей ZigBee Pro - Изделия в стандарте RF4CE и системы дистанционного управления - Реализация протокола 6LoWPAN и пользовательских протоколов
семейства CC430F61xx/CC430F513x. Все эти особенности позволяют значительно сократить сроки разработки и уменьшить стоимость конечных решений. ■
Литература
1. CC430F613x, CC430F612x, CC430F513x MSP430 SoC With RF Core — http://focus.ti.com/lit/ds/ symlink/cc430f6137.pdf
2. MSP430 Hardware Tools. User’s Guide. Literature Number: SLAU278B — http://www.ti.com/lit/pdf/ slau278
3. SimpliciTI Compliant Protocol Stack — http:// focus.ti.com/docs/toolsw/folders/print/simpliciti. html
4. STM32W108HB/STM32W108CB. High-performance, 802.15.4 wireless system-on-chip. Data brief. Doc ID 15851 Rev 1 — http://www.st.com/ stonline/products/literature/bd/15851.htm
5. STM32W108HB, STM32W108CB. High-performance, 802.15.4 wireless system-on-chip. Preliminary data. Doc ID 16252 Rev 2 — http://www. st.com/stonline/products/literature/bd/16252. htm
