MSP430单片机和CC1100的无线射频收发系统的设计+程序(3)

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ZigBee设备是一种功耗很小的设备，并且还配备有能量测试和指示链路质量的功能。ZigBee的数据传输具有很高的安全性，这是由于ZigBee的信息加密技术非常成熟且加密长度长达128位。基于此，大大地提高了ZigBee之间数据传输的安全性。

ZigBee协议栈结构是基于标准OSI七层模型的，包括高层应用规范、应用汇聚层、网络层、媒体接入层和物理层，其结构如图1-1所示[2]。

ZigBee协议栈

ZigBee兼容的产品工作在IEEE802．15．4的PHY上，其频段分别为2．4GHz(全球)、915MHz(美国)和868MHz(欧洲),均为免费开放的。Zig,Bee传输范围是介于10m到100m之间，主要还是依赖于信道环境的好坏和输出功率的快慢，一般情况下都是30m左右。由于ZigBee用于传输数据的频段是属于开放的，在此频段内有许多无线通讯技术使用。各个频段都采用了直接序列扩频的技术，（并且设备无需闭环同步）从而有效地避免了干扰。

1.2.2 无线射频技术的发展

射频技术主要工作于ISM频段，是用其中几个特殊的频段，来进行数据的无线传输。在ISM频段，设备可以直接使用任意频段且不需要经过许可。并且，在衰弱程度为中的房屋中，三堵墙以内对RF信号的影响很小。RF不仅可应用于室内，更可用于室外。短距离无线通讯技术主要功能实现较易，只需射频芯片和微控制器并加上一些外围器件，就能够构成通讯模块。一般以这种方式进行数据传输的话开发较为简易且实现简单。

随着射频技术的不断进步，这一新生代技术在许多领域都得到了广泛的使用，其中包括了工业和民用这两大领域。该技术应用如此广泛，是因为它具有占用空间小、消耗能量少且工作稳定的优点。并随着集成技术的不断发展，这一优点将逐渐扩大。

在射频技术日新月异的今天，射频芯片的研发早已被许多著名厂家列为重点研究项目并研发出了类型丰富的无线射频芯片。这些芯片，现在向着集成化和微型化前进，较之以前有了很大的进步，不仅传输速率更快，而且失真度更低、灵敏度更好、成本更低，因此应用的范围也是越来越广，在嵌入式产品的研发中展现出非常广阔的前景。

在芯片的制作方面，因为微电子技术的飞跃，现在射频的收发电路已经基本完成了集成化。其组成电路也更趋向于简单。例如本文所用到的CC1100无线芯片，只需要很少的外部器件就能完成数据的无线传输。由于芯片发射功率限制，此芯片不适合用作远距离的数据传输，但是在短距离传输方面有很广阔的应用前景。随着射频技术的发展，芯片会逐渐地向人们理想中的样子靠近，即体积小但是却功能丰富，辅以元件后在性能更上一层楼，传输受距离限制越来越小，甚至达到不受限制的地步，信号的抗干扰能力更强，数据传输更加快捷等[4]。

1.3 论文主要内容源`自,751`.论"文'网[www.751com.cn

本文重点是完成无线数据传输系统的设计。此设计涵盖多个方面，除了硬件组成的选择，还包括通信协议的构建和软件的编程。硬件方面，需要选择一款低功耗单片机作为控制核心，本文选择了MSP43O，并设计了多个电路，完成存储、电源转换、复位和JTAG接口等功能。射频模块中采用CC1100芯片。该芯片最高支持的传输速率达500kbps，有315MHz、433MHz、868MHz 和915MHz四个ISM频段可选择，并且具有硬件CRC检错能力，具有良好的性能。为了降低系统复杂度，本设计根据实际需求制定了简单有效的协议，包含流量控制、链路管理等相关内容，且通过软件进行实现。各章内容如下：第二章阐述了如何构建该系统的硬件平台。第三章介绍了如何制定该系统通讯所需要的协议，第四章讲述了系统软件的搭建。可以基于硬件，通过相应的端口，对单片机进行写入操作，即通过编程控制数据的无线收发。