CC430 — лучшее из двух миров

Описание микросхем серии CC430

Семейство CC430 — новейшая разработка Texas Instruments. Микросхема представляет собой систему на кристалле (SoC) и позиционируется как технологическая платформа для создания передовых устройств с возможностями РЧ-связи.

Рис. 1. Структурная схема СС430

В одном 48- или 64-выводном корпусе QFN (размером 7×7 и 9×9 мм соответственно) объединены современный 16-разрядный микроконтроллер MSP430F5xx и РЧ-модуль RF1A (см. рис. 1), созданный на основе популярного трансивера CC1101 и обладающий идентичными СС1101 характеристиками. В настоящее время в семейство входят восемь различных SoC, характеристики которых представлены в таблице 1.

– конфигурируемую систему управления электропитанием;

– унифицированную систему синхронизации, такую же, как и у CC1110/11, но с более гибкой организацией и рядом дополнительных возможностей;

– два 16-разрядных таймера с режимами захвата/сравнения;

– модуль последовательных интерфейсов с двумя каналами (первый канал — UART, IrDA или SPI, второй — SPI или I2C);

– часы реального времени;

– аппаратные модули расчета CRC-16, умножения и шифрации/дешифрации по алгоритму AES128;

– трехканальный контроллер прямого доступа к памяти;

– аналоговый компаратор;

– сторожевой таймер и современную отладочную систему с доступом через интерфейс JTAG или Spy-Bi-Wire.

Широкие возможности и миниатюрный корпус делают семейство CC430 настоящей технологической платформой для создания современной РЧ-продукции в кратчайшие сроки и с рядом конкурентных преимуществ, в числе которых — компактность, малое потребление, низкая стоимость и улучшенные функциональные возможности.

Применение CC430

Системы на кристалле СС430 находят применение в следующих областях:

– автоматизация зданий (отопление, вентиляция, кондиционирование);

– домашняя автоматизация (пульты дистанционного управления, портативные устройства, бытовая техника);

– медицина (биодатчики, диагностика пациентов, тревожные кнопки);

– периферия ПК (клавиатуры, мыши, джойстики);

– промышленное управление и мониторинг (удаленный контроль оборудования, промышленная автоматика);

– ЖКХ, управление освещением (мониторинг систем, учет электроэнергии, воды, тепла);

– системы безопасности (охранные и пожарные датчики, контроль доступа, контроль помещений).

Аппаратные и программные средства разработки

Компания TI предоставляет всестороннюю техническую поддержку своей продукции. Помимо большого числа рекомендаций по применению и бесплатного программного обеспечения (ПО), пользователю доступны недорогие аппаратные средства, с помощью которых можно в кратчайшие сроки выполнить полный цикл разработки устройств, в том числе беспроводных, на базе СС430.

Рис. 2. Часы eZ430-Chronos как средство разработки

eZ430-Chronos — средство разработки для беспроводных приложений, выполненное в виде наручных часов (см. рис. 2). Они созданы на базе CC430F6137 — системы на кристалле с РЧ- модулем, работающим в диапазоне частот до 1 ГГц. Часы оснащены 96-сегментным ЖКИ, датчиком давления, трехосевым акселерометром, высотомером, датчиком температуры и датчиком напряжения батареи питания. В типовой комплект поставки входят:

– часы с CC430F6137;

– USB-программатор/отладчик EZ430;

– USB-точка доступа на базе СС1111, подключаемая к компьютеру;

– отвертка для демонтажа;

– два дополнительных винта;

– запасная батарейка CR2032;

– диск с описанием и ПО.

Часы выпускаются в трех исполнениях для разных частотных диапазонов — 433; 868 и 915 МГц.

EM430F6137RF900 — законченное средство для разработки беспроводных приложений на базе СС430, которое содержит все необходимые аппаратные средства. Основные компоненты комплекта поставки:

– две беспроводные целевые платы с диапазоном до 1 ГГц;

– две внешних антенны;

– диск с необходимым ПО.

SmartRF Studio — полезный инструмент, который помогает проектировщикам беспроводных систем оценить различные РЧ-модули на ранней стадии разработки. Инструмент представляет собой приложение для персонального компьютера (ПК), работающее с беспроводными оценочными наборами Texas Instruments на базе РЧ-микросхем серий CCxxxx, в том числе СС430. Программа запускается под ОС Windows и через USB или параллельный порт взаимодействует с отладочной платой, которая, в свою очередь, подключается по РЧ-каналу к оценочным платам с установленными РЧ-модулями. Удобный пользовательский интерфейс дает доступ к регистрам настройки РЧ-модуля для быстрого тестирования и настройки параметров РЧ-канала. SmartRF Studio может использоваться и без аппаратных средств — для ознакомления или изменения параметров регистров без возможности проверки результата.

SmartRF Protocol Packet Sniffer — это так называемый сниффер (перехватчик пакетов). После установки на ПК и прошивки соответствующей микропрограммы в плату, которая будет осуществлять перехват пакетов, сниффер позволяет в удобной графической форме видеть пакеты, отсылаемые устройствами, находящимися в радиусе действия радиоканала (см. рис. 3).

Рис. 3. Окно сниффера пакетов

Перехватчик пакетов поддерживает следующие функции:

– сниффер для сетей ZigBee;

– сниффер для сетей RF4CE;

– сниффер для сетей SimpliciTI;

– сниффер для универсальных протоколов (необработанные пакетные данные);

– сохранение/загрузка файла с зафиксированными пакетами;

– выбор полей, которые будут отображены или скрыты;

– фильтрация пакетов, которые будут отображены;

– детализированное отображение данных, полученных по радиоканалу;

– адресная книга со списком всех известных узлов в сети;

– удобная временная шкала, отображающая пакеты в той последовательности, в которой они были получены.

Поддерживаемые протоколы и аппаратные средства отображены в таблице 2.

Low power RF spectrum indicator — это упрощенный анализатор спектра радиочастот (слово «индикатор» в названии указывает на то, что инструмент предназначен только для оценочных измерений). Для реализации индикатора спектра понадобятся отладочные платы CC2511EMK (2,4 ГГц) или CC1111EMK (до 1 ГГц), а также плата SmartRF04EB или программатор/отладчик CC-DEBUGGER для записи микропрограммы индикатора спектра на USB-донгл. На персональный компьютер необходимо установить специальное программное обеспечение. Окно программы индикатора спектра показано на рисунке 4. Подробности можно узнать на сайте www.ti.com, набрав в строке поиска “Spectrum Indicator”.

Рис. 4. Окно программы-индикатора спектра

Помимо упомянутых в статье, для бесплатного скачивания с сайта TI доступно множество рекомендаций по применению, готовых проектов-примеров, программных средств и библиотек. Это облегчает и повышает эффективность процесса разработки интеллектуальных устройств со связью по радиоканалу. Может ли путь создания новых беспроводных измерительных устройств и устройств обеспечения безопасности быть проще?