CC2510 и CC1110 Новые системы на кристалле для беспроводных приложений

Появление этих микросхем связано с разработкой компанией Texas Instruments протокола SimpliciTI^TM. С точки зрения применения, этот протокол тесно соседствует с набирающим обороты ZigBee и призван стать его альтернативой в ряде приложений. С использованием SimpliciTI^TM можно создать, например:

• охранно-пожарные системы,
• автоматические измерительные системы,
• устройства мониторинга и управления индустриальных приложений,
• системы автоматизации жилых и производственных помещений

При этом затрачивается гораздо меньше ресурсов, чем при работе со стеком ZigBee-протокола.

Две новые системы на кристалле, CC2510 и CC1110, спроектированы для беспроводных приложений с низким потреблением и работают в диапазонах 2,4 ГГц и менее 1 ГГц соответственно. Аналогично широко известной микросхеме CC2430, относящейся к стандарту ZigBee, CC2510 и CC1110 имеют встроенный контроллер с 51-м ядром, flash-память и радиочастотные трансиверы (CC2500 и CC1101). Для хранения стека протокола SimpliciTI^TM требуется гораздо меньше программной памяти, поэтому новые системы на кристалле выпускаются с меньшим объемом ПЗУ, что обеспечивает во многом их невысокую цену. Имеются исполнения микросхемы с 8, 16 или 32 кб встроенной flash-памяти (табл. 1).

Благодаря высокому уровню интеграции (микросхемы выпускаются в корпусе QLP-36 размером 6 x 6 мм) и низкому энергопотреблению, CC2510 и CC1100 подходят для беспроводных систем, требующих большой продолжительности работы от батарей, малых габаритных размеров и низкой стоимости.

Среди дополнительных функциональных особенностей устройств можно отметить низкое потребление в спящем режиме (300 нА), встроенный сопроцессор для шифрования по стандарту AES (Advanced Encryption Standard) с 128-разрядным ключом, высокая чувствительность, программируемая скорость передачи данных до 500 кБод, а также широкий диапазон напряжений питания (от 2,0 до 3,6 В).

CC1111 и СС2511 - радиочастотная система на кристалле с USB-контроллером

СС1111 и СС2511 - еще две новинки от Texas Instruments - первые радиочастотные системы на кристалле, имеющие встроенный USB-контроллер 2.0. Во всем остальном эти микросхемы являются полными аналогами описанных выше CC1110 и CC2510. Микросхема позволяет быстро организовать связь между радиочастотной частью и персональным компьютером. Интеграция на одном кристалле радиосистемы, микроконтроллера, флэш-памяти и USB-контроллера позволяет существенно сократить стоимость разрабатываемого изделия, а также занимаемую системой площадь на плате (рис. 1).

Рис. 1. Радиочастотная система на кристалле CC1111

Протокол SimpliciTI^TM

Теперь немного о самом протоколе SimpliciTI^TM. Этот простой и экономичный протокол был разработан компанией Texas Instruments для построения небольших беспроводных сетей (размером до 100 узлов), в которых главной задачей является передача небольших объемов данных при низком энергопотреблении.

Протокол SimpliciTI^TM поддерживает топологию «звезда» с точкой доступа для записи и отправки сообщений конечному устройству (рис. 2).

Рис. 2. Пример сети, реализованной на протоколе SimpliciTI^TM

Также протокол поддерживает использование расширителей дальности, благодаря чему разработчик может увеличивать максимальное расстояние между узлами сети до 4 раз. Конечно, возможности маршрутизации SimpliciTI^TM не сравнимы с протоколом ZigBee, но функций, которые он обеспечивает, может быть вполне достаточно для многих приложений. Благодаря своей простоте, протокол SimpliciTI предъявляет минимальные требования к микроконтроллеру, исходя из чего, может быть достигнута низкая стоимость системы.

Протокол SimpliciTI был разработан с учетом применения в составе предлагаемой TI платформы для реализации РЧ-приложений. Данная платформа включает в себя семейство экономичных микроконтроллеров MSP430, а также трансиверы и системы на кристалле CC1XXX/CC25XX. Образец применения протокола реализован в составе платы для экспериментирования для микроконтроллеров MSP430FG4618/F2013 с установленным на ней CC1100EM, CC1101EM или CC2500EM.