目前主流zigbee芯片

ZigBee芯片厂家对比2008年04月12日星期六10:27 一、ZigBee无线技术一鸣惊人ZigBee是一种崭新的，专注于低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信技术。

也是目前嵌入式应用的一个大热点。

ZigBee的特点主要有以下几个方面：1 低功耗。

在低耗电待机模式下，2节5号干电池可支持1个节点工作6~24个月，甚至更长。

这是ZigBee的突出优势。

相比较，蓝牙能工作数周、WiFi可工作数小时。

2 低成本。

通过大幅简化协议（不到蓝牙的1/10），降低了对通信控制器的要求，按预测分析，以8051的8位微控制器测算，全功能的主节点需要32KB代码，子功能节点少至4KB 代码，而且ZigBee免协议专利费。

3 低速率。

ZigBee工作在250kbps的通讯速率，满足低速率传输数据的应用需求。

4 近距离。

传输范围一般介于10～100m之间，在增加RF发射功率后，亦可增加到1~3km。

这指的是相邻节点间的距离。

如果通过路由和节点间通信的接力，传输距离将可以更远。

5 短时延。

ZigBee的响应速度较快，一般从睡眠转入工作状态只需15ms，节点连接进入网络只需30ms，进一步节省了电能。

相比较，蓝牙需要3~10 s、WiFi需要3 s。

6 高容量。

ZigBee可采用星状、片状和网状网络结构，由一个主节点管理若干子节点，最多一个主节点可管理254个子节点；同时主节点还可由上一层网络节点管理，最多可组成65000个节点的大网。

7 高安全。

ZigBee提供了三级安全模式，包括无安全设定、使用接入控制清单(ACL)防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES128)的对称密码，以灵活确定其安全属性。

8 免执照频段。

采用直接序列扩频在工业科学医疗2.4GHz(全球) (ISM)频段。

ZigBee在2004年推出2004（Z igBee 1.0）的基础上，年前又推出了功能更加强大的ZigBee 2006协议栈，增加了Z igBee PRO扩展指令集，功能更加强大。

• 两种工作方式
– UART – SPI (可主可从)
• • • •
波特率从2400到230400可设 可以产生中断 可以触发DMA,用于传输批量数据 端口的位置可选

CC2530RF板PCB图

芯片最小系统接法


无线设备
• CC2530具备一个IEEFra bibliotek802.15.4兼容无线 收发器，其中的RF内核控制无线模块，另 外它还提供了一个连接外部设备的端口， 从而可以发出命令和读取状态，操纵各执 行电路的事件顺序。同时无线设备还包括 数据包过虑模块和地址识别模块。

CC2530芯片介绍
RF/LAYOUT
• • • • • • • • –适应 2.4-GHz IEEE 802.15.4 的 RF 收发 器 –极高的接收灵敏度和抗干扰性能 –可编程的输出功率高达 4.5 dBm –只需极少的外接元件 –只需一个晶振，即可满足网状网络系统 需要 –6-mm × 6-mm 的 QFN40 封装
CC2530需要极少的外部连接元件，同时有很 多典型电路，其模块大致可以分为三类： 1、 CPU和内存相关模块 2、外设，时钟和电源管理相关模块 3、无线信号收发相关模块

CPU和内存
CC2530使用的8051CPU是一个单周期的兼容内核，它 有三种不同的访问总线。其中包括中断控制器，内存仲裁器， 8KB SRAM，32/64/128/256KB闪存块。 •中断控制器：其为18 个中断源提供服务，它们中的每个中断都被赋予4 个
XTAL2 是一个可选的32.768-kHz 晶振，有两个负载电容（C321 和C331） 用于32.768-kHz晶振。32.768-kHz 晶振用于要求非常低的睡眠电流消耗和精 确唤醒时间的应用。32.768-kHz晶振看到的负载电容由下式给定：

过 每 通 道 上 的 接 收 均 衡 功 能 （ 将 信 号 可
增 ￣ ３ｄ ６ Ｂ）和 发送 去 加 重 功 能 （ 将 信 例 如 无缝 式 ＲＦ 段 切换 、ＲＦ 道 选 取 、 可 频 信
Ｔｅ ｅ Ｉ芯 片采用 意法 半导体 独有 的 ｏ ｓ Ｉ
号 减 弱 ９ ，该 芯 片 可 以 补 偿 通 道 损 发 射 器 ／ 收 器 配 对 ，以及 低 功 率音 频 休 Ｓ ｌ Ｔｒｉｅ ｓｉｔｄ Ｇ Ｓ 术 ，该 技 ｄ Ｂ） 接 ｅｆ ａｎ ｄ Ａ ｓ ｅ Ｐ 技 — ｓ 耗 ， 延 长 电 缆 的 传 送 距 离 ，这 令 工程 师 眠 模 式 。 这 种 强 大 的 功 能 组 合 便 于 产 品 术 可 以 提 高 定 位 设 备 在 信 号 较 弱 环 境 中 在 为系统 布 线时 具 有 更大 灵 活性 。 的 轻 松 集 成 ，并 可 为终 端 使 用 户提 供 简 的 启 动 性 能 ， 因此 Ｔｅ ｅ Ｉ芯 片 的 信 号 ｓｏ Ｉ
＾ｆ ： ｗｗｗ．ｍ ｓ ｏ ∞ ／ ／ ｓ ｃｃ ｒ ｎ
电 话 ：【 ０ ９ ４ ６ ８ 】 ５ ８ ２ ８ １
ｆ ／ ｗ，ｔ ｃｏ ｌｃｒ ｎｃ Ｏ ．ｎ 蝤：ｗｗ ｓｍｉｒ ｅｅ ｔ ｉｓＣ ｒ ｃ ／ ｏ ｎ
位 、９ ｋＨｚ ６ 采样 率 无 线 音 频 传 输 。 其 双 意 法 半 导 体 的 最 新 定 位 器件 能 够 从
ＤＳ１０ ０ ＢＲ４ ０ 片 内 含 ４ 单 向 通 向 音 频 功 能 可 使 Ｄ １芯 பைடு நூலகம் ＡＲＲ８ 以 仅 １ｍｓ 延 所 有 主 要 的 全 球 导 航 系 统 读 取 位 置 、 速 ３ 的 ８ 道 ，每 通 道功 耗 仅 为５ ｒＷ （ 型值 ）， ５ ｏ 典

Jennic公司的JN-5139芯片是一个低功耗的无线微处理器，集了32位RISC微处理器和完全兼容2.4GHz IEEE 802.15.4的送收器、192k ROM以及一些数字及模拟外围电路，可降低对外部元件的需求。JN-5139模块基于JN-5139芯片，已经通过欧洲与美国规范FCC与ETSI的认证，可大大缩短在测试无线射频方面的时间。
在MCU和RF收发器分离的双芯片方案方面，TI采用的是CC2420 RF收发器和超低功耗MCU MSP430。该公司最新推出的高度集成2.4GHz RF前端CC2591集成了可将输出功率提高＋22dBm的功率放大器，以及可将接收机灵敏度提高＋6dB的低噪声放大器，可显著扩大无线系统的覆盖范围。
TI的第三种Zigbee方案是无线网络处理器CC2480(RF收发器和ZigBee协议栈)，可搭配任意MCU，比如MSP430。TI的Z-Stack软件ZigBee-2006协议栈可在ZigBee处理器上运行，而应用程序则在外部MCU上运行。用户在设计和使用过程中不需要牵涉到很多ZigBee开发，可以任意选择MCU或沿用已有的MCU。
TI的单芯片方案CC2431/CC2430在单个芯片上集成了ZigBee射频前端、内存和微控制器，CC2431还带硬件定位引擎。CC2430芯片工作时的电流损耗为27mA，接收和发射模式下的电流损耗分别低于27mA或25mA，特别适合那些要求电池寿命非常长的应用。CC2430包含8KB RAM内存和外围模块，并有32、64或128KB内置闪存等三种不同组件可供选择，方便设计人员在复杂性与成本之间做出最佳选择。
虽然这三种方案具有各自的优势，比如：外置MCU+收发器方案灵活性高，单芯片解决方案占用空间最小且开发容易，ZigBee协处理器+MCU方案灵活性高且能缩短产品上市时间，但单芯片方案是主要厂商的主推方案，也是重要的发展趋势。由于低功耗是ZigBee系统的关键，所以减少工作电流消耗、具有超低耗电睡眠模式并缩短模式切换时间对每一种方案而言都非常重要。