本文主要是關于cc1101和cc1020的相關介紹，并著重對cc1101和cc1020進行了詳盡的對比分析。

cc1101

CC1101 ［1］ 是一款低于1GHz設計旨在用于極低功耗RF應用。其主要針對工業、科研和醫療（ISM）以及短距離無線通信設備（SRD）。CC1101可提供對數據包處理、數據緩沖、突發傳輸、接收信號強度指示（RSSI）、空閑信道評估（CCA）、鏈路質量指示以及無線喚醒（WOR）的廣泛硬件支持。CC1101在代碼、封裝和外引腳方面均與CC1100兼容，可用于全球最為常用的開放式低于1GHz頻率的RF設計。● 超低功耗無線收發器● 家庭和樓宇自動化● 高級抄表架構（AMI）● 無線報警安全系統◆ 387.0MHz～464.0MHz工作頻段。（433MHz，0.6kbps，1%誤碼率時為-116dBm）。（接收模式，433MHz，1.2kbps時僅16.0mA）。◆ 最高可設置為+10dBm的發射功率。◆ 支持0.6kbps～500kbps的數據傳輸速率。◆ 支持多種調制模式（OOK、ASK、GFSK、2-FSK、4-FSK和MSK）。◆ 提供對同步字檢測、地址校驗、靈活的數據包長度以及自動CRC處理的支持。◆ 支持RSSI（接收信號強度指示）和LQI（鏈路質量指示）。◆ 通過4線SPI接口與MCU連接，同時提供2個可設定功能的通用數字輸出引腳。◆ 獨立的64字節RXFIFO和TX FIFO。◆ 工作電壓范圍：1.9V～3.6V，待機模式下電流僅為200nA。◆ 工作溫度范圍：-40℃～+85℃

CC1020

cc1020模塊特性

1、頻率范圍為402mhz-470mhz工作 2、高靈敏度（對12.5khz信道可達-118dbm） 3、可編程輸出功率，最大10dbm 4、低電流消耗（rx:19.9ma） 5、低壓供電（2.3v到3.6v） 6、數據率最高可以達到153.3kbaud 7、spi接口配置內部寄存器 8、標準dip間距接口，便于嵌入式應用 9、通信距離遠，10dbm功率條件室外可以傳輸600米左右。

cc1020工作參數

cc1020主要的工作參數可通過串行總線接口編程，例如輸出功率、頻率及afc。 在接收模式下，cc1020可看成是一個傳統的超外差接收器。rf輸入信號經低噪聲放大器（lna和lna2）放大后，翻轉經過積分器（i和q）產生中頻if信號。在中頻處理階段，i/q信號經混合濾波、放大后經adc轉化成數字信號。然后進行自動獲取控制、信道濾波、解調和二進制同步化處理，在dio引腳輸出數字解調數據，dclk引腳獲取同步數字時鐘數據。rssi為數字形式，并可通過竄行接口讀出。rssi還可作為可編程的載波檢測指示器。 在發送模式下，合成的rf信號直接饋送到功率放大器pa。射頻輸出是fsk信號，此信號是由饋送到dio引腳的數字比特流通過fsk調制產生的。可使用一個高頻濾波器來得到高斯頻移鍵控gfsk。芯片內部的收/發開關電路使天線容易接入和匹配。

cc1020信號收發接口

cc1020信號收發接口與微控制器的連接如圖1所示。微控制器使用引腳p2.6和p3.4與cc1020的雙向同步數據接口dio、dclk連接。

圖1 cc1020與微控制器的連接電路 微控制器的一個雙向引腳與cc1020的dio連接，用于數據的發射與接收（輸入與輸出）。dclk提供數據定時，必須連接到微控制器的一個輸入端。 數據輸出可以選擇使用單獨的引腳。這時要設置cc1020的interface寄存器sep_di_do=1。在同步模式下，lock引腳用作數據輸出，而dclk引腳作為異步模式的數據輸出，dio引腳端則只用于數據輸入。 微控制器的一個引腳可用來監視鎖相環的鎖定信號，即lock引腳信號。當鎖相環鎖定時，lock引腳為邏輯低電平。它還可以用作載波檢測及監視其它內部測試信號。 cc1020能被設置成三種不同的數據傳輸形式：同步nrz模式、同步曼徹斯特碼模式和異步傳輸uart模式。這三種模式各有特點，同步曼徹斯特碼抗干擾能力最好，但是波特率要低一倍，異步傳輸uart實現起來最簡單，但是抗干擾能力最差，而同步nrz抗干擾能力比uart要好，但稍差于同步曼徹斯特碼，實現難度也介于兩者之間。考慮到微處理器基本都支持uart串行通訊，所以選擇了這種模式，經測試效果完全能達到要求。

cc1020引腳接口說明

備注 1.vcc引腳的電壓范圍為2.3-3.6v之間，不能在這個區間之外，如超過3.6v將會燒毀模塊。推薦電壓3.3v左右； 2.硬件沒有集成spi功能的單片機也可以控制本模塊，用普通單片io口模擬spi時序進行讀寫操作即可；

cc1020結構配置接口

cc1020結構配置接口與微控制器的連接如圖所示。微控制器使用引腳p2.2~p2.5與cc1020的結構配置接口psel、pclk、pdi、pdo連接。pdo與微控制器的一個輸入端連接。pdi、pclk和psel連接到微控制器的輸出端。如果把pdi和pdo連接在一起，微控制器可以使用一個雙向引腳端，則可節省微控制器的一個i/o端口。 當結構配置接口不使用時，連接到psel、pclk、pdi和pdo引腳端的微控制器引腳可作他用。當psel引腳端無效（保持高電平）時（psel引腳端低電平有效），pclk、pdi和pdo是高阻抗輸入狀態。psel有一個內部上拉電阻，在低功耗模式時必須斷開（由微控制器三態控制），或者設為高電平，以阻止電流流入上拉電阻。

cc1020通過簡單的四串行spi接口進行編程。有8位的結構配置寄存器。每一位寄存器的地址是7位，1位作為讀/寫位，初始化讀或寫的操作。cc1020一次完整的配置，要求發送33個數據幀，每幀16位（address 7位，r/w 1位，data 8位）。一次完整配置所需時間取決于pclk的頻率。如果pclk頻率為10mhz，完成一次完整配置的時間少于53ms。將cc1020設為低功耗模式，只需發送一幀數據，因此所需的時間不到2ms。所有的寄存器都是可讀的。

CC1101與CC1020能否相符通信

CC101和C1020可以相互通話。這已經測試過了。使用SMARTRF工作室來生成設置——這就是我們所做的。確保為相同的頻率偏差設置了兩個單元（CC1020：這里輸入Studio中的SEPARA.；CC1101：這里輸入Studio中的DEVIA.）和數據速率。

淺談cc1020的無線通信模塊

微控制器選型

微控制器采用Cygnal公司生產的C8051F310，該處理器具有與8051完全兼容的CIP-51內核，是一款完全集成的混合信號ISP型MCU芯片，帶有模擬多路器的10位200ksps的25通道單端/差分ADC，硬件實現的I2C、增強型UART及SPI接口，Flash存儲器具有在系統重編程能力，可用于非易失性數據存儲，并且允許現場更新8051固件。該型號單片機體積小、性能高，能夠快速存取數據，也易于系統開發以及擴展，很適合本設計的需要。

CC1020結構配置接口

CC1020結構配置接口與微控制器的連接如圖1所示。微控制器使用引腳P2.2~P2.5與CC1020的結構配置接口PSEL、PCLK、PDI、PDO連接。PDO與微控制器的一個輸入端連接。PDI、PCLK和PSEL連接到微控制器的輸出端。如果把PDI和PDO連接在一起，微控制器可以使用一個雙向引腳端，則可節省微控制器的一個I/O端口。

當結構配置接口不使用時，連接到PSEL、PCLK、PDI和PDO引腳端的微控制器引腳可作他用。當PSEL引腳端無效（保持高電平）時（PSEL引腳端低電平有效），PCLK、PDI和PDO是高阻抗輸入狀態。PSEL有一個內部上拉電阻，在低功耗模式時必須斷開（由微控制器三態控制），或者設為高電平，以阻止電流流入上拉電阻。

CC1020通過簡單的四串行SPI接口進行編程。有8位的結構配置寄存器。每一位寄存器的地址是7位，1位作為讀/寫位，初始化讀或寫的操作。CC1020一次完整的配置，要求發送33個數據幀，每幀16位（Address 7位，R/W 1位，Data 8位）。一次完整配置所需時間取決于PCLK的頻率。如果PCLK頻率為10MHz，完成一次完整配置的時間少于53ms。將CC1020設為低功耗模式，只需發送一幀數據，因此所需的時間不到2ms。所有的寄存器都是可讀的。

CC1020信號收發接口

CC1020信號收發接口與微控制器的連接如圖1所示。微控制器使用引腳P2.6和P3.4與CC1020的雙向同步數據接口DIO、DCLK連接。

微控制器的一個雙向引腳與CC1020的DIO連接，用于數據的發射與接收（輸入與輸出）。DCLK提供數據定時，必須連接到微控制器的一個輸入端。

數據輸出可以選擇使用單獨的引腳。這時要設置CC1020的INTERFACE寄存器SEP_DI_DO=1。在同步模式下，LOCK引腳用作數據輸出，而DCLK引腳作為異步模式的數據輸出，DIO引腳端則只用于數據輸入。

微控制器的一個引腳可用來監視鎖相環的鎖定信號，即LOCK引腳信號。當鎖相環鎖定時，LOCK引腳為邏輯低電平。它還可以用作載波檢測及監視其它內部測試信號。

CC1020能被設置成三種不同的數據傳輸形式：同步NRZ模式、同步曼徹斯特碼模式和異步傳輸UART模式。這三種模式各有特點，同步曼徹斯特碼抗干擾能力最好，但是波特率要低一倍，異步傳輸UART實現起來最簡單，但是抗干擾能力最差，而同步NRZ抗干擾能力比UART要好，但稍差于同步曼徹斯特碼，實現難度也介于兩者之間。考慮到微處理器基本都支持UART串行通訊，所以選擇了這種模式，經測試效果完全能達到要求。

CC1020天線選擇

CC1020可以使用多種型號的天線。近程通信中常使用的天線是單極天線、螺旋型天線和環形天線。本設計使用范圍最佳且簡單的1/4波長單極天線。

電源管理

CC1020提供了非常靈活的電源管理，以適應電池驅動應用中對功耗的嚴格要求。低功耗模式通過MAIN寄存器和POWERDOWN寄存器控制。MAIN寄存器中有獨立的位，用于控制接收部分、發射部分、頻率合成器和晶振。這種獨立控制方式使得各個應用的功耗可以優化為最小。由于本設計是單獨的無線通信模塊，所以對功耗要求不太嚴格。系統采用5V供電，經過NCP500穩定輸出3V電壓。

抗干擾措施

無線射頻收發系統對電源噪聲很敏感，因此設計時采用了無線射頻部分和其它電路分開供電的方法。高頻器件對于噪聲敏感，因此給各部分電源加裝了濾波器或穩壓器，以減少電源噪聲對芯片的干擾。另外，對芯片使用電源監控及看門狗電路，以便大幅度提高整個電路的抗干擾性能。

Chipcon公司提供了射頻部分的電路參考設計，射頻部分的布局參照了參考設計的布局，同時根據實際情況做了一些改動，以獲得最佳效果。CC1020的外圍元件很少，其中VCO電感屬于關鍵器件，選用了高精度電感，布局上也盡可能靠近芯片，并且盡可能使兩個輸入引腳對稱，以保證性能。另外，設計時讓晶振與芯片引腳盡量靠近，并用地線把時鐘區隔離起來，晶振外殼接地并固定，還使用了金屬罩對射頻部分進行了電磁屏蔽。使用以上措施，保證了系統的可靠運行。

軟件設計

通信協議采用UART格式（一個開始位，負載數據，一個結束位），另外，數據包前有同步碼，同步碼的作用是使接收端芯片正確識別UART格式的數據。之后要有識別碼，識別碼用來標志數據開始，如果正確收到識別碼，說明可以正確接收數據。如果數據長度不是一定的，則在數據包開始部分加一個長度碼，或在數據包結尾部分加特定結束標志。為了應付無線傳輸中可能出現的數據錯誤，在數據包最后加一個校驗碼，這樣就可以根據應用需要選擇丟掉該包或是要求重發。實際應用中發現，在數據包之后，最好要有１~２個字節的冗余碼，否則，最后１個字節的數據很容易受到噪聲干擾，造成錯誤識別。

結語

關于cc1101和cc1020的區別的相關介紹就到這了，如有不足之處歡迎指正。

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