基于EM250的ZigBee前端模块参考设计

em250介绍

ember公司的em250是单片机解决方案,它集成了2.4ghz、兼容ieee 802.15.4的收发器以及一个16位xap2b微处理器,同时还包括集成闪存和sram存储器与基于zigbee应用的外设。

该收发器采用一种高效结构,超过ieee 802.15.4-2003标准所要求的动态范围15db。集成的接收信道滤波实现了2.4ghz频谱范围内与ieee 802.11g和 bluetooth等其它通信标准的共存问题。集成的稳压器、vco、环路滤波器和功率放大器使外部组件的数量大大减少。可选的高性能无线电通信模式(增强模式)可通过软件实现,将动态范围进一步提高了3db。

xap2b微处理器是一个集成在em250里面的功率优化内核。它支持两种不同的运行模式——系统模式和应用模式。emberznet堆栈在系统模式下运行时可以连通到芯片的任意区域;在应用模式下,应用编码连通到em250设备的通路则相对受限。这使得应用软件开发人员能够对事件时间进行安排,同时阻止对存储器和寄存器内受限区域的修改。这种结构增加了所部署方案的稳定性和耐用性。

em250拥有128kb的嵌入式闪存和5kb的集成ram用于数据和程序存储。

em250软件堆栈采用了一种高效的磨损均衡算法,进一步延长了嵌入式闪存的寿命。

为了符合zigbee和ieee 802.15.4-2003标准严格的时间要求,em250在硬件中集成了多个mac功能。mac硬件负责处理自动ack发送和接收、自动滞后延时、对发送信号的纯信道评估,以及对接收的信息包的自动滤波。此外,通过集成信息包追踪接口,em250实现了真正的mac级调试。

为了支持自定义应用,em250中还集成了诸如gpio、uart、spi、i2c、adc和通用定时器等多个外设。同时,还拥有集成的电压稳压器、上电复位电路、休眠定时器以及低功耗休眠模式。深度休眠模式的电流小于1μa,使得产品能够实现更长的电池寿命。

最后,em250利用非侵入式sip模式进行xap2b微处理器的软件调试以及程序设定。

em250主要特性

集成的2.4ghz、兼容ieee 802.15.4的收发器
rx滤波实现了ieee 802.11g和蓝牙设备的共存
99dbm rx灵敏度(每个20字节的信息包的灵敏度为1%)
+3dbm额定输出功率
增强型无线电运行模式(增强模式)具有-100dbm的灵敏度和+5dbm的传输功率
集成的vco和环路滤波器

集成的ieee 802.15.4 phy和带有dma的下层mac

集成的硬件支持用于insight开发环境的信息包追踪接口

提供针对低功耗运行的集成rc振荡器

支持32.768khz石英振荡器,从而满足更高精度的要求

16位xap2b微处理器

集成的存储器:
128kb的闪存
5kb的sram

可配置存储保护装置

两种休眠模式:
处理器空闲
深度休眠——1.0μa(激活可选择的32.768khz振荡器时为1.5μa)

17个gpio引脚,具有自定义功能

两个带有dma的串行控制器
sc1:i2c主控制器,spi主控制器+uart
sc2:i2c主控制器,spi主/从控制器

两个16位通用定时器、1个16位休眠定时器

看门狗定时器和上电复位电路

非侵入式调试接口(sif)

集成的aes加密加速器

集成的具有12位分辨率的模/数一阶sigmadelta转换器

集成的1.8v稳压器

em250主要应用

建筑自动化和控制
家庭自动化和控制
家庭娱乐系统控制
资产追踪

zigbee前端模块参考设计

skyworks solutions和ember公司首款联合推出的zigbee前端模块设计,主要针对在能源管理、家庭网路(han)和工业自动化中使用的智能仪表。该设计基于em250,同时集成了skyworks solutions公司的sky65336/sky65336产品。

图1  em250方框图

图2  em205典型应用电路

图3  zigbee前端模块参考设计电路图(1)

图4  zigbee前端模块参考设计电路图(2)

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计
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