先简单的将各种无线收发芯片做个对比,然后从中选出一个较为合适的芯片在详细与CC2540蓝牙芯片作对比。
表1 各种无线收发芯片对比
芯片型号 工作电压 nRF2401 1.9~3.6V RF2915 2.4~5V 不能直接接单片机串口,数据需要曼彻斯特编码,效率低 +5 dBm 17mA 6.8mA BC418 2.5~3.4V 不能直接接单片机串口,数据需要曼彻斯特编码,效率低 +12 dBm 45mA 最大8mA <128Kbps(外部调制) 2.4Kbps(内部调制) 2 XC1201 2.4~5.5V 不能直接接单片机串口,数据需要曼彻斯特编码,效率低 +5 dBm 10mA 7.5mA CC400 2.7~3.3V 不能直接接单片机串口,数据需要曼彻斯特编码,效率低 +14 dBm 91mA 40mA 数据是否可以直接单片机串口使用 可以直接接单片机串口,数据无需曼彻斯特编码,效率高 0dBm 11.3mA(0dBm) 12.3mA(2000kbps) 最大发射功率 发射模式下电流(5dBm) 接受模式下电流 速率 1或2Mbps 9.6Kbps 64Kbps 9.6kbps 需要外接天线数量 外围原件数量 1 1 2 两根天线约20个,一根天线约35个 1 约2个 约50个 >50个 >25个
根据上表各种芯片的性能对比,结合一些实际因素,在这些芯片中我们初步认为nRF2401无线收发一体芯片比较适合。因为其与蓝牙芯片一样都是工作在2.4GHz自由频段。为此我们在下面将进一步将其与CC2540蓝牙芯片做进一步的对比,然后从两者中选出一个更为合适的芯片。
下面我们将对比nRF24l01芯片与CC2540蓝牙芯片的优缺点
表2 CC2540与nRF24L01芯片对比
芯片型号 CC2540 nRF24L01 真正的GFSK(高斯频移键控)单片式收发芯片,集成所有与RF协议相关的高速信号处理部分,比如自动重发丢失数据包和自动产生应答信号等,其SPI接口可以利用单片机的硬件SPI接口或用单片机I/O口进行模拟,内部有FIFO可以与各种高低速微处理接口,便于使用低成本单片机。 特性 真正的低功耗蓝牙片上系统解决方案:集成低功耗蓝牙协议栈,包括外设接口和广泛的传感器等 发射功率 发射模式下电流 接收模式下电流 掉电模式下电流 功率模式1 功率模式2 功率模式3 接收灵敏度 传输速率 供电范围 封装尺寸 成本 SPI接口传输速率 ≥3dBm 24mA(-6dBm) 19.6mA 最大0dBm 11.3mA(0dBm) 12.3mA 仅为900nA 无 235μA(3μs唤醒) 0.9μA(睡眠计时器开启) 0.4μA(外部中断) -93dBm 1Mbps 2V-3.6V 6mm*6mm 大约10元(淘宝价格) 无 (1)蓝牙低功耗兼容技术 (2)出色的链路预算(高达97dB),支持无外部前段的远程应用 (3)精确的数据接收信号强度检测(RSSI) (4)适用于针对世界范围内的无线电射频调节系统 (1)含8个通道和可配置分辨率的12位数模转换 (2)集成高性能比较器 (3)通用定时器16字节 (4)21个多功能I/O接口 (5)32kHz休眠定时器 无 无 无 -85dBm 1Mbps或2Mbps 1.9V-3.6V 4mm*4mm 大约5元(淘宝价格) 0~8Mbps (1)与nRF24**系列完全兼容 (2)采用全球开放的2.4GHz片段,有125个频道,可满足多频及跳频的需要 (3)可100%RF检验 RF部分 (1)内置增强型的“ShockBurst”工作模式 (2)内置硬件的CRC校验和点对多点的地址控制 (3)4线SPI通讯接口,适合与各种MCU连接,编程简单 (4)可通过软件设置工作频率、通讯地址、传输速率和数据长度 (5)MCU可通过IRQ引脚快判断是否完成数据接收和数据发送 外围设备 (6)2个串口 (7)全速USB接口 (8)AES安全协处理器 (9)电池监控和温度传感器 (10)每个CC2540内涵一个唯一的48位IEEE地址
CC2540芯片简介:
图1 CC2540引脚图
从上图可知,CC2540芯片共有40个引脚,全部引脚可分为I/O端口线引脚、电源线引脚和控制线引脚三类。
I/O端口线引脚:
CC2540有19个可编程的I/O引脚,p0、p1口是完全的8位口,p2口只有3个可以使用的位。
I/O端口的关键特性:
(1)可设置为通常的I/O口,也可设置为外围I/O口使用; (2)在输入时有上拉和下拉能力;
(3)19个数字I/O口引脚都具有响应外部的中断能力。如果需要外部中断,可对I/O口引脚产生中断,同时外部的中断事件也可能被用来唤醒休眠模式。
(4)12~19脚(即P0_0~P0_7):具有4mA输出驱动能力; 9/11脚(即P1_0~P1_1):具有20mA输出驱动能力; 5~8脚(P1_2~P1_5)、34~36脚(P2_0~P2_2)、37~38脚(P1_6~P1_7):具有4mA输出驱动能力。