CC1310、CC1350低功耗優勢應用解析
CC1350 器件是一款低功耗雙頻帶射頻器件,由德州儀器出品,能夠同時支持Sub 1GHz和2.4GHz 射頻。而CC1310是一款低功耗Sub 1GHz 射頻器件。CC1350和CC1310都含有48MHz ARM? Cortex?-M3內核,芯片封裝也一樣,在應用場景中如果只需要Sub 1GHz就選擇CC1310,如果需要雙頻就選擇CC1350,只是CC1350無法同時接入雙頻帶。
CC1310、CC1350器件均包括性能強大的48MHz ARM? Cortex?-M3 主CPU、內置有ARM? Cortex?-M0微控制器的射頻核心、傳感控制器和通用外圍組件。
CC1310、CC1350在一個支持多個物理層和射頻標準的平臺上將靈活的低功耗射頻收發器與強大的 48MHz ARM? Cortex?-M3 微控制器結合在一起。
CC1310、CC1350的Sensor Controller擁有12-Bit ADC,采樣速率為200ks/s,能夠采集得到高精度數據。
CC1310的詳細框架見下圖:
CC1350的詳細框架見下圖:
CC1350由于支持2.4GHz射頻,可以高速直連到設備,適合于更多的應用場景中。CC1350還支持藍牙協議,可以讓原本互相獨立的設備連接至網關,使得CC1350擁有更多應用可能性。
CC1350的低功耗、經濟高效的特點在能量采集應用和自動化遙控、遙測等應用場景中有著顯著的優勢。
例如CC1350被應用于水位監測,我們來看看它整個的工作過程。
在這個例子中,CC1350從外部的傳感器進行采樣,而CC1350的Sensor Controller和傳統的傳感器應用不同,它不需要每次采集到數據就喚醒主CPU進行數據處理。Sensor Controller可以獨立編程,在編程邏輯里,加入了對傳感器數據的判斷,獨立于主MCU工作。
Sensor Controller 在采集到參數數據后,會先利用模擬比較器自行判斷數據是否高于警戒值。
如果采樣數據未高于警戒值時,Sensor Controller會繼續采樣,把采集到的歷史數據存儲到主CPU和Sensor Controller共用的存儲單元中。
當采樣數據高于警戒值時,Sensor Controller喚醒主CPU進行數據處理,主CPU會調用AES對數據加密,同時準備射頻核心的初始化。Sensor Controller自身的判斷功能極大地降低了CC1350的功耗,主 MCU能夠最大限度延長睡眠時間,使其工作時間降到很低。
主CPU通過發送TX命令對射頻核心進行操控,射頻核心收到后自動處理命令,將數據發送至網關后,并把數據返回給主MCU。當發送完畢后,主MCU會繼續關閉射頻核心,這樣又會回到剛才的省電狀態。整個CC1350系統的平均功耗不是所有組件同時工作的功耗,只有在需要射頻工作的時候,功耗才達到最高,其余的時候進入低功耗狀態。
正是因為Sensor Controller只在需要時才調用主MCU,使得CC1350 器件在實現低功耗的同時,不以犧牲射頻性能為代價,達到出色的靈敏度和穩健性的性能,同時支持低于 1GHz 協議和 2.4GHz 協議。因此,CC1350可以將Sub 1GHz 通信解決方案與BLE完美結合。
在既需要短距離便利性,又需要長距離傳輸優勢的場景中,CC1350是很好的選擇。例如在大型快遞物流中添加物流標簽,可以通過Sub-1GHz快速將遠距離的系統信息和當前標簽進行同步校正,然后又可以通過手持掃碼機對貨品信息進行快速收集分揀。CC1350就可以幫助用戶更高效、低成本地去實現這一目標。
憑借極低的有源射頻和 MCU 電流消耗以及靈活的低功耗模式,CC1310、CC1350 器件可確保卓越的電池壽命,并能夠在小型紐扣電池供電的情況下以及在能量采集應用中實現遠距離工作。
在物聯網時代大量的信息采集處理需求中,CC1350自身兼具短距離傳輸和長距離傳輸優勢的性能,滿足客戶越來越多的需求。
CC1310、CC1350這類將MCU與射頻收發器都集成在一個芯片的系統級芯片(SoC)將成為未來的主流。