cc1101低功耗设计方案 CC1101收发驱动程序.docx
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cc1101低功耗设计方案CC1101收发驱动程序
cc1101低功耗设计方案CC1101收发驱动程序
本文主要是关于cc1101的相关介绍，并着重对cc1101低功耗以及驱动收发程序进行了详尽的阐述。
cc1101CC1101是一款低于1GHz设计旨在用于极低功耗RF应用。
其主要针对工业、科研和医疗（ISM）以及短距离无线通信设备（SRD）。
CC1101可提供对数据包处理、数据缓冲、突发传输、接收信号强度指示（RSSI）、空闲信道评估（CCA）、链路质量指示以及无线唤醒（WOR）的广泛硬件支持。
CC1101在代码、封装和外引脚方面均与CC1100兼容，可用于全球最为常用的开放式低于1GHz频率的RF设计。
●超低功耗无线收发器
●家庭和楼宇自动化
●高级抄表架构（AMI）
●无线报警安全系统
◆387.0MHz～464.0MHz工作频段。
（433MHz，0.6kbps，1%误码率时为-116dBm）。
（接收模式，433MHz，1.2kbps时仅16.0mA）。
◆最高可设置为+10dBm的发射功率。
◆支持0.6kbps～500kbps的数据传输速率。
◆支持多种调制模式（OOK、ASK、GFSK、2-FSK、4-FSK和MSK）。
◆提供对同步字检测、地址校验、灵活的数据包长度以及自动CRC处理的支持。
◆支持RSSI（接收信号强度指示）和LQI（链路质量指示）。
◆通过4线SPI接口与MCU连接，同时提供2个可设定功能的通用数字输出引脚。
◆独立的64字节RXFIFO和TXFIFO。
◆工作电压范围：
1.9V～3.6V，待机模式下电流仅为200nA。
◆工作温度范围：
-40℃～+85℃
cc1101低功耗设计方案电路设计上，只用到了一个LED、串口1、一个模拟SPI、一个中断线、一个读卡芯片RESET线，硬件上就只剩下这么点东西了，这个时候我采用的是待机模式，使用的是读卡芯片的中断接PA0唤醒STM32，在此之前要先使得读卡芯片进入低功耗、然后STM32进入低功耗，这一步完成了，貌似没什么问题，功耗确实从几十mA骤降到3mA左右，开始还挺满意的，但是测试厂商提供的样板，功耗却只有几十uA，有点郁闷了。
为什么会这样？
反复查看硬件、程序，都找不出原因，而且这个时候的工作效果很烂，根本就不能唤醒，所以我就怀疑是读卡芯片一端低功耗有问题，因为我将PA0脚直接短接VCC，这样就可以产生一个边沿触发STM32唤醒了，但是用读卡芯片无法唤醒，所以我怀疑是读卡芯片的RESET脚电平不对，经检查，确实是因为RESET脚加了上拉电阻，读卡芯片是高电平复位，在STM32进入待机后，管脚全都浮空了，导致RESET被拉高，一直在复位；我去掉上拉电阻，觉得很有希望解决问题了，但是测试结果是：
有时候能唤醒，有时候不能，我仔细一想难道是因为STM32待机后管脚电平不确定，导致读卡芯片RESET脚电平不定，而工作不正常，看样子只有换用其他方案了。
后面确实验证了我的想法，使用STOP模式后，唤醒问题引刃而解。
就在关键时刻，芯片原厂火种送炭，送来急需的技术支持资料，一个包含低功耗源代码，赶紧拿过来测试，先研读下代码，使用的是STOP模式，而不是待机模式，使用的是任意外部中断唤醒，功耗低制40uA，这个时候就相当激动啊，赶快下载测试啊，结果功耗确实降了，但还是有1mA，更人家一比多了几十倍啊。
。
。
我第一反应是硬件不对，经过测试修改，首先找到第一个原因，读卡芯片RESET管脚上拉电阻又给焊上去了。
。
.，拆掉后功耗骤降到几百uA，还是不行。
。
测试过程中，为了去掉LDO的干扰，整板采用3.3V供电，但是后面经过测试，LDO的功耗其实也只有5uA不到，这LDO功耗值得赞一个；虽然结果还是没达到预期，但是看到了希望，胜利就在眼前啊。
为此我反复看了技术支持提供的程序，发现他们的STM32的所有管脚都的设置都有所考究：
（因为公司保密原则，代码中删除掉了关于该读卡芯片的前缀信息等）
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;
/*GPIOAPeriphclockenable*/
RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOA，ENABLE）;
/*GPIOBPeriphclockenable*/
RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOB，ENABLE）;
/*GPIOCPeriphclockenable*/
//RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOC，ENABLE）;
RCC_APB1PeriphClockCmd（RCC_APB1Periph_PWR，ENABLE）;
RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_AFIO，ENABLE）;
//####################################################
//USART1PortSet
//TXD
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init（GPIOA，
//RXD
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init（GPIOA，
//RSToutputpushpullmode
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=TRST;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init（PORT1，
//IRQinputpull-upmode
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=TIRQ;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init（PORT1，
//MISOinputpull-upmode
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=MISO;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init（PORT2，
//NSS，SCK，MOSIoutputpushpullmode
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=（NSS|SCK|MOSI）;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init（PORT2，
//############################################################################
//TESTPortset
//TESTOinputpushpullmode
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=TESTO;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init（TEST_PORT，
//############################################################################
//TESTPortset
//TESTIoutputpushpullmode
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=TESTI;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init（TEST_PORT，
//############################################################################
//LEDPortSet
//LEDoutputpushpullmode
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=LED;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init（LED_PORT，
//############################################################
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=（GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_15）;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPD;
GPIO_Init（GPIOA，
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=（GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10）;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPD;
GPIO_Init（GPIOB，
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=（GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15）;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPD;
GPIO_Init（GPIOC，
首先，想MOSI、SCK、CS、LED、RST这些管脚应该设置为推挽输出，TXD设置为复用输出，而IRQ、RXD、MISO设置浮空输入，什么都没接的管脚全都设置为下拉输入，而TESTI、TESO我一直不解是什么东东，开始就没管，而开始的时候MISO我也没怎么注意，设置成上拉输入（而不是浮空输入），反正大部分按照厂家提供的参考，我并没有照搬，测试效果一样，但功耗确是还有80-90uA，期间我找了好久没找到原因，给技术支持一看，原来是因为MISO没有设置成浮空输入，我是设置成了上拉输入，上拉电阻一直在消耗大约40uA的电流。
。
。
好吧，这是自己不够细心导致的，以后做低功耗的项目管脚配置是个大问题，不能再这么马虎了！
！
！
我将MISO设置成浮空输入之后，最低功耗还是有40+，离10uA的最低功耗还有段距离，到底是为什么呢？
最后我发现
，该读卡芯片有个TESTIN/TESTOUT管脚，
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