基于μC／OS—III的CC1120驱动程序设计

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摘要：本文根据实际需要，在实现无线数据传输系统基本功能的前提下，选用功耗较低的CC1120芯片作为无线收发单元。在分析CC1120功能特性并介绍嵌入式操作系统μC／OS—III的基础上，阐述如何实现基于STM32F103ZE平台的CC1120驱动程序。
关键词：CC1120；嵌入式操作系统；STM32F103ZE；驱动设计

引言
    随着频率资源的日趋紧张，短距离无线通信按窄带化趋势发展。无线数传模块一般由微处理器和收发芯片组成，本文所设计的窄带数传模块的微处理器采用了STM32F103ZE芯片，收发芯片选用了TI公司新推出的CC1120，CC1120通过SPI串行总线协议与MCU相连接。同时，采用了可移植、可植入ROM、可裁剪、抢占式的实时多任务操作系统μC／OS—III作为软件平台。

1 系统硬件电路
1．1 CC1120的内部结构
   
CC1120是TI公司专为经济高效的无线系统在低功耗和低电压操作下，实现数据传输而设计的一款完全集成的单芯片无线收发器。该芯片主要应用于ISM(工业、科学和医疗)以及SRD(短程设备)频带。CC1120的主要特性有：体积小，超低功耗，可配置数据速率(1．2～200kbps)，可编程控制输出功率(步长为0．5 dB，最高功率16 dBm)，接收机灵敏度高(1．2 kbps数据速率下为123 dBm)，还支持2FSK、2GFSK、4FSK、4GFSK、MSK、ASK、OOK及模拟FM多种调制方式等。

    CC1120的内部结构框图如图1所示。CC1120具有一个低功耗IF接收机，低噪声放大器(LNA)将接收到的RF、信号放大，并在求积分(I和Q)过程中被降压转换至中频(IF)。在IF下，I／Q信号被ADC数字化。自动增益控制(AGC)、精确信道滤波和调制解调位／数据包同步均以数字方式完成。CC1120的发射器部分基于RF频率直接合成，频率合成器包括一个完全片上LC VCO和一个90°相位转换器，用来在接收模式下向降压转换混频器生成I和Q本振信号。一个4线SPI串行接口用于配置数据和缓冲区存取。数字基带包括了对信道配置、数据包处理以及数据缓冲的支持。
1．2 CC1120的配置特性
   
配置寄存器的读、写操作时序如图2所示。通过一个4线串行SPI兼容接口(SI、SO、SCLK和CSn)可对CC1120进行配置，该接口还可用于读取和写入缓冲数据。SPI接口上的所有数据传输均以最高位开始。