摘要：三段單片無線收發(fā)芯片NRF903.htm" target="_blank" title="nRF903貨源和PDF資料">nRF903是集成了高頻發(fā)射、高頻接收、PLL合成、GMSK調(diào)制、GMSK解調(diào)和多頻道切換功能的新型無線收發(fā)器件，它性能優(yōu)異，所需外圍元件少，功耗低，使用方便。其的特點是多頻段（433/868/915MHz）、多頻點（電臺多達170個），并可直接與單片機串口相連接，可廣泛應用于無線數(shù)傳產(chǎn)品的設計。

    關鍵詞：RF收發(fā)器 NRF903.htm" target="_blank" title="nRF903貨源和PDF資料">nRF903 GMSK PLL 無線數(shù)傳

1 芯片特點

       NRF903.htm" target="_blank" title="nRF903貨源和PDF資料">nRF903是北歐集成電路公司推出的單片無線收發(fā)一體的芯片，該芯片采用藍牙技術設計，在一個32腳的芯片中包括了高頻發(fā)射、高頻接收、三段PLL合成、FSK/GMSK調(diào)制，F(xiàn)SK/GMSK解調(diào)等多種功能。NRF903的出現(xiàn)使人們擺脫了無線產(chǎn)品設計的困難，是目前業(yè)界外圍元件少、使用方便的無線數(shù)傳解決方案，NRF903.htm" target="_blank" title="nRF903貨源和PDF資料">nRF903覆蓋了國際上通用的ISM頻段，因此利用NRF903.htm" target="_blank" title="nRF903貨源和PDF資料">nRF903可構建用于便攜及手持產(chǎn)品的無線數(shù)傳通信平臺，并可廣泛用于搖控、小型無線網(wǎng)絡、無線抄表、門禁系統(tǒng)、小區(qū)傳呼、工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、無線標簽、身份識別、非接觸RF智能卡、小型無線數(shù)據(jù)終端、安全防火系統(tǒng)、無線遙控系統(tǒng)、生物信號采集、水文氣象監(jiān)控、機器人控制、無線232數(shù)據(jù)通信、無線數(shù)字語音、數(shù)字圖像傳輸?shù)确矫妗?IMG src="http://www.hbjingang.com/data/uploadfile/20079201428678.bmp" border=0>

2 內(nèi)部結構

圖1是NRF903.htm" target="_blank" title="nRF903貨源和PDF資料">nRF903無線收發(fā)芯片的內(nèi)部原理結構框圖及其外圍電路。從芯片的內(nèi)部框圖可以看出，NRF903內(nèi)部由低噪聲放大器LNA、功率放大器PA、壓控振蕩器VCO、GMSK調(diào)制解調(diào)、頻率基準源、PLL頻率合成、數(shù)字靜噪電路以及單片機接口等組成。

NRF903.htm" target="_blank" title="nRF903貨源和PDF資料">nRF903無線收發(fā)芯片具有多頻道、高速高等特點，它的另一個顯著特點是外圍元件極少（約10個）。該芯片在設計上充分考慮了用戶編程和使用的方便，它可以直接接單片機串口并可進行發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而無需對數(shù)據(jù)進行曼徹斯特編碼，其它的單片RF收發(fā)芯片一般都需要對數(shù)據(jù)進行曼徹斯特編碼后才能發(fā)送，采用曼徹斯特編碼不僅增加了編程的復雜性，而且傳輸效率低，其它際速率僅為標稱值的一半，因此不能滿足實時傳輸?shù)男枰?。而NRF903.htm" target="_blank" title="nRF903貨源和PDF資料">nRF903系列獨特的技術可以直接傳送單片機的串口數(shù)據(jù)，目前還沒有其它廠商能做到這一點。NRF903是目前外接元件少的單片RF收發(fā)芯片之一。NRF903采用易于獲得的11.0592MHz晶振和10.7MHz濾波器，它內(nèi)部集成了變?nèi)荻O管，并通過頻率合成器合成工作頻率，因而大大降低了成本并增加了使用的靈活性；其他廠商一般需要外接變?nèi)荻O管和價格昂貴的聲表面濾波器以及特殊定做的晶體，因此生產(chǎn)調(diào)試不便且成本增加。表1是部分單片RF收發(fā)芯片性能比較表。
表1 幾種主要的單片RF收發(fā)芯片的性能比較

4 無線數(shù)傳平臺設計

圖2是一個基于NRF903.htm" target="_blank" title="nRF903貨源和PDF資料">nRF903的無線數(shù)傳通用平臺的典型應用電路圖，它主要包括NRF903.htm" target="_blank" title="nRF903貨源和PDF資料">nRF903和單片機組。NRF903用于完成數(shù)據(jù)基帶信號到RF信號的變換，單片機則用來完成對nRf903的初始化，以及數(shù)據(jù)的采集和傳輸?shù)目刂?，圖3為其軟件編程流程圖。

頻率的設置通過單片機來設置，單片機將頻率數(shù)據(jù)轉換成對應的分頻比，并通過I/O口將頻率數(shù)據(jù)及功率設置等數(shù)據(jù)串行送入到NRF903.htm" target="_blank" title="nRF903貨源和PDF資料">nRF903的內(nèi)部控制寄存器，以設定工作頻率和其他配置。

數(shù)據(jù)的發(fā)送通過TXEN和Data腳來進行，由于NRF903.htm" target="_blank" title="nRF903貨源和PDF資料">nRF903是半雙工工作模式，所以，接收和發(fā)射需要通過TXEN進行轉換，也可以直接用I/O管腳來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。而用單片機的串行口來發(fā)送接收數(shù)據(jù)也完全可以，需要注意的是由于NRF903.htm" target="_blank" title="nRF903貨源和PDF資料">nRF903只有根數(shù)據(jù)輸入輸出線，因而需要一個切換電路，但這可以很方便地用一個電子開關來完成這種轉換（如4066）。

該電路外圍元件很少，僅有一個基準晶體及幾個無源器件，沒有調(diào)試部件，天線可用微帶天線直接設計在線路板上，這給研制及生產(chǎn)帶來了極大的方便。圖3中的L1電感需要用高Q高的貼片繞線高頻電感（Q>45），晶體X1需要用高穩(wěn)定晶體，電容元件也應選用高穩(wěn)定的貼片元件（如NPO高穩(wěn)定電容）。

5 結束語

NRF903.htm" target="_blank" title="nRF903貨源和PDF資料">nRF903是目前外接元件需求少的單片RF收發(fā)芯片之一。由NRF903.htm" target="_blank" title="nRF903貨源和PDF資料">nRF903構成的無線數(shù)傳平臺可以在無線抄表、電力系統(tǒng)自動控制、安全防火控制等領域得到廣泛的應用。