"CC2420 ZigBee无线通信设计"
CC2420是一款符合IEEE 802.15.4规范的2.4GHz射频芯片，用来开发工业无线传感及家庭组网等PAN网络的ZigBee设备和产品。文中介绍了CC2420的主要功能、结构及典型应用电路。
CC2420是Chipcon公司推出的首款符合2.4 GHz IEEE 802.15.4标准的射频收发器。该器件包括众多额外功能，是第一款适用于ZigBee产品的RF器件。它基于Chipcon公司的SmartRF 03技术，以0.18μm CMOS工艺制成，只需极少外部元器件，性能稳定且功耗极低。
CC2420的选择性和敏感性指数超过了IEEE 802.15.4标准的要求，可确保短距离通信的有效性和可靠性。利用此芯片开发的无线通信设备支持数据传输率高达250kbps，可以实现多点对多点的快速组网。
CC2420的主要性能特点包括：
* 工作频带范围：2.4GHz ~ 2.4835GHz
* 采用IEEE 802.15.4规范要求的直接序列扩频方式
* 数据速率达250kbps，码片速率达2Mcps
* 采用O-QPSK调制方式
* 超低电流消耗（RX:19.7mA, TX:17.4mA）
* 高接收灵敏度（-94dBm）
* 抗邻频道干扰能力强（39dB）
* 内部集成有VCO、LNA、PA以及电源整流器
* 采用低电压供电（2.1 ~ 3.6V）
* 输出功率编程可控
* IEEE 802.15.4 MAC层硬件可支持自动帧格式生成、同步插入与检测、16bit CRC校验、电源检测、完全自动MAC层安全保护（CTR, CCM）
* 与控制微处理器的接口配置容易（4线SPI接口）
* 开发工具齐全，提供有开发套件和演示套件
* 采用QLP-48封装，外形尺寸只有7x7mm
CC2420芯片的内部结构包括低噪声放大器、I/Q下变频处理、滤波、放大、A/D变换、自动增益控制、数字解调和解扩等单元。天线接收的射频信号经过低噪声放大器和I/Q下变频处理后，中频信号只有2MHz。此混合I/Q信号经过滤波、放大、A/D变换、自动增益控制、数字解调和解扩，最后恢复出传输的正确数据。
CC2420芯片的典型应用电路包括晶振时钟电路、射频输入/输出匹配电路和微控制器接口电路三个部分。芯片本振信号既可由外部有源晶体提供，也可由内部电路提供。
CC2420可以通过4线SPI总线（SI、SO、SCLK、CSn）设置芯片的工作模式，并实现读/写缓存数据、读/写状态寄存器等。通过控制FIFO和FIFO管脚接口的状态可设置发射/接收缓存器。
在IEEE 802.15.4工作模式中，CC2420使用DSSS调制方式，调制和扩频功能框图如图3所示。CC2420先将要传输的数据流进行变换，每个字节被分组为两个符号，每个符号包括4个比特，LSB优先传输。每个被分组的符号用32码片的伪随机序列表示，共有16个不同的32码片伪随机序列。经过DSSS扩频变换后，码片速率达到2Mcps。
CC2420是一款功能强大且性能稳定的射频芯片，非常适合开发ZigBee设备和产品。
