德州仪器CC1310F128RGZR无线收发芯片中文资料

引言

德州仪器（Texas Instruments，简称TI）作为全球领先的半导体设计与制造公司，在无线通信领域拥有深厚的技术积累和丰富的产品线。其中，CC1310F128RGZR无线收发芯片作为TI CC26xx和CC13xx系列的一员，以其经济高效、超低功耗及强大的射频（RF）性能，在物联网（IoT）、智能家居、工业监控等多个领域得到了广泛应用。本文将详细介绍CC1310F128RGZR的型号类型、工作原理、特点、应用及关键参数。

　　厂商名称：TI德州仪器

　　元件分类：无线收发芯片

　　中文描述： 具有128kB闪存的SimpleLink?32位Arm Cortex-M3低于1GHz无线MCU

　　英文描述： SimpleLink™Sub-1 GHz Ultra-Low Power Wireless Microcontroller

　　数据手册：https://www.iczoom.com/data/k01-24305377-CC1310F128RGZR.html

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　　CC1310F128RGZR概述

　　CC1310器件是一款经济高效型超低功耗低于1GHz射频器件，由德州仪器(TI)?倾力打造，属于SimpleLink?微控制器(MCU)平台的组成部分。该平台包含Wi-Fi®、低功耗Bluetooth®、低于1GHz、以太网、Zigbee®、Thread和主机MCU。所有这些器件均共用一个简单易用的通用开发环境，其中包含单个核心软件开发套件(SDK)和丰富的工具集。借助一次性集成的SimpleLink平台，用户可以将产品组合中的任何器件组合添加到自己的设计中，从而在设计要求变更时实现100%代码重用。

　　凭借极低的有源射频和MCU电流消耗以及灵活的低功耗模式，CC1310器件可确保卓越的电池寿命，并能够在小型纽扣电池供电的情况下以及在能量采集应用中实现远距离工作。

　　CC1310器件是高度集成的真正的单芯片解决方案，整合了完整的射频系统和片上直流/直流转换器。

　　CC1310F128RGZR中文参数

　　制造商:Texas Instruments

　　产品种类:射频微控制器-MCU

　　核心:ARM Cortex M3

　　工作频率:Sub-GHz

　　数据总线宽度:32 bit

　　程序存储器大小:128 kB

　　数据RAM大小:20 kB

　　最大时钟频率:48 MHz

　　ADC分辨率:12 bit

　　电源电压-最小:1.8 V

　　电源电压-最大:3.8 V

　　最大工作温度:+85 C

　　封装/箱体:VQFN-48

　　安装风格:SMD/SMT

　　封装:Reel

　　封装:Cut Tape

　　封装:MouseReel

　　商标:Texas Instruments

　　数据Ram类型:RAM

　　开发套件:CC1310DK

　　接口类型:I2C，I2S，SSI，UART

　　最小工作温度:-40 C

　　湿度敏感性:Yes

　　ADC通道数量:8 Channel

　　输入/输出端数量:30 I/O

　　定时器数量:4 Timer

　　工作电源电压:1.8 V to 3.8 V

　　CC1310F128RGZR引脚图

型号类型

CC1310F128RGZR是TI推出的一款集成射频收发器与微控制器（MCU）的单片解决方案，属于SimpleLink™系列。该芯片结合了高性能的RF收发器与基于ARM Cortex®-M3的MCU，专为低功耗无线应用设计。型号中的“CC1310”代表产品系列，“F128RGZR”则包含了具体的配置信息，如128kB的闪存容量及特定的封装和版本标识。

工作原理

CC1310F128RGZR芯片内部集成了RF收发器、MCU、电源管理单元（PMU）以及多种外设接口，形成了一个完整的无线系统解决方案。其工作原理主要包括以下几个部分：

1. 射频收发：RF收发器负责信号的发送与接收，支持300MHz至930MHz的频率范围，覆盖多种ISM频段（工业、科学和医疗频段）。通过DSSS（直接序列扩频）和GFSK（高斯频移键控）等调制方式，实现高效的数据传输。

2. 微控制器处理：基于ARM Cortex®-M3的MCU负责数据处理、协议栈运行及系统管理。其高性能的处理器和丰富的片上资源（如RAM、闪存）能够支持复杂的算法和应用程序。

3. 电源管理：芯片内置了高效的电源管理单元，能够根据系统需求动态调整功耗，实现超低功耗运行。同时，支持多种低功耗模式，以延长电池寿命。

4. 外设接口：提供多种串行接口（如I²C、I²S、JTAG、SPI、UART）和GPIO（通用输入输出）引脚，便于与其他设备或传感器连接。

特点

1. 超低功耗：CC1310F128RGZR具有极低的有源RF和MCU电流消耗，支持多种低功耗模式，确保卓越的电池使用寿命。

2. 高性能RF：集成了高性能的RF收发器，支持多种调制方式和频率范围，提供出色的灵敏度和稳定性。

3. 强大的处理能力：基于ARM Cortex®-M3的MCU具有高性能的处理器和丰富的片上资源，支持复杂的算法和应用程序。

4. 高度集成：将RF收发器、MCU、电源管理单元及多种外设接口集成于单片，形成真正的单片解决方案，简化了系统设计。

5. 灵活的配置：支持多种RF标准和物理层协议，可根据应用需求进行灵活配置。

6. 易于开发：提供丰富的开发工具和软件框架（如TI-RTOS），降低了开发难度和成本。

应用

CC1310F128RGZR广泛应用于多个领域，包括但不限于：

1. 物联网（IoT）：作为物联网设备中的核心通信芯片，实现设备间的无线互联和数据传输。

2. 智能家居：应用于智能家居控制系统中的传感器、执行器等设备，实现远程控制和智能化管理。

3. 工业监控与控制：在工业自动化、监控系统中，实现远程数据采集、传输和监控。

4. 无线医疗保健：应用于医疗设备的无线数据传输和远程监控，提高医疗服务的效率和质量。

5. 无线传感器网络：作为传感器网络中的节点，实现数据的采集、处理和传输。

6. 能量收集应用：支持由小型纽扣电池或能量收集器供电的远距离操作设备。

关键参数

• 频率范围：300MHz ~ 930MHz

• 数据速率（最大值）：50kbps

• 输出功率：14dBm

• 灵敏度：-124dBm（在50kbps时）

• 存储容量：128kB闪存，20kB RAM

• 工作电压：1.8V ~ 3.8V

• 电流消耗：

• 接收电流：5.5mA

• 传输电流：12.9mA ~ 22.6mA

• 工作温度：-40°C ~ 85°C

• 封装形式：通常提供QFN（Quad Flat No-leads）封装，具体引脚数量和尺寸根据具体型号而定，如CC1310F128RGZR可能采用48引脚或更多引脚的QFN封装，这种封装形式紧凑且适合高密度应用。

• 调制方式：支持DSSS（直接序列扩频）和GFSK（高斯频移键控）等多种调制方式，这些调制方式各有特点，DSSS适用于需要较高抗干扰性的场景，而GFSK则因其简单性和高效性在短距离通信中广泛应用。

• 协议栈支持：内置或可通过软件支持多种无线通信协议，包括但不限于Zigbee、Thread、Bluetooth Smart（BLE）以及TI自有的SimpleLink™协议栈，这为用户提供了灵活的通信协议选择，便于与不同标准的设备进行互联。

• 安全性：具备硬件级别的安全功能，如AES加密引擎，可用于保护传输数据的安全性和完整性。同时，支持多种安全认证机制，确保设备间的安全通信。

• 开发环境：TI为CC1310F128RGZR提供了全面的开发工具链，包括Code Composer Studio（CCS）集成开发环境（IDE）、SmartRF Studio射频配置工具、以及多种评估板和开发套件。这些工具极大地简化了开发流程，加速了产品上市时间。

• 软件库和框架：提供丰富的软件库和框架，如TI-RTOS实时操作系统、Sensor Controller库、EasyLink™和SmartRF™ Stack等，这些库和框架不仅降低了开发难度，还提高了系统的稳定性和可靠性。

• 低功耗模式：除了正常的运行模式外，CC1310F128RGZR还支持多种低功耗模式，如睡眠模式、深度睡眠模式和待机模式等。这些模式通过关闭不必要的电路或降低时钟频率来减少功耗，非常适合需要长时间运行且依赖电池供电的应用场景。

• 硬件加速：内置多种硬件加速器，如AES加密加速器、DMA（直接内存访问）控制器等，这些加速器能够分担CPU的负担，提高数据处理的效率和速度。

• 外设接口：除了基本的GPIO接口外，还提供了UART、SPI、I²C等多种串行通信接口，以及ADC（模数转换器）、DAC（数模转换器）、定时器、看门狗等丰富的外设资源。这些接口和资源使得CC1310F128RGZR能够轻松连接各种传感器和执行器，实现复杂的功能和应用。

综上所述，CC1310F128RGZR作为一款集高性能RF收发器与ARM Cortex-M3 MCU于一体的无线收发芯片，凭借其超低功耗、高性能、高度集成以及灵活的配置特性，在物联网、智能家居、工业监控等多个领域展现出了广泛的应用前景。通过TI提供的全面开发工具链和丰富的软件库支持，开发者可以更加高效地实现产品开发和创新。